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Istio

En este documento se describe cómo configurar tu implementación de Google Kubernetes Engine para que puedas usar Google Cloud Managed Service para Prometheus y recopilar métricas de Istio. En este documento se explica cómo hacer lo siguiente:

Configura Istio para que genere informes de métricas.
Accede a un panel de control de Cloud Monitoring para ver las métricas.
Configura reglas de alertas para monitorizar las métricas.

Estas instrucciones solo se aplican si usas la recogida gestionada con Managed Service para Prometheus. Si usas la recogida autodesplegada, consulta el repositorio de origen de Istio para obtener información sobre la instalación.

Estas instrucciones se proporcionan como ejemplo y deberían funcionar en la mayoría de los entornos de Kubernetes. Si tienes problemas para instalar una aplicación o un exportador debido a políticas de seguridad o de la organización restrictivas, te recomendamos que consultes la documentación de código abierto para obtener ayuda.

Para obtener información sobre Istio, consulta Istio.

Requisitos previos

Para recoger métricas de Istio con el servicio gestionado de Prometheus y la recogida gestionada, tu despliegue debe cumplir los siguientes requisitos:

Tu clúster debe ejecutar la versión 1.28.15-gke.2475000 de Google Kubernetes Engine o una posterior.
Debes ejecutar Managed Service para Prometheus con la recogida gestionada habilitada. Para obtener más información, consulta el artículo Empezar a utilizar la recogida gestionada.

Istio expone métricas en formato Prometheus automáticamente, por lo que no tienes que instalarlo por separado. Puedes ejecutar las siguientes comprobaciones para verificar que Istio Proxy se ha insertado como sidecar y que tanto Istiod, el plano de control de Istio, como Istio Proxy emiten métricas en los endpoints esperados.

Para determinar si se ha insertado Istio Proxy como sidecar, ejecuta el siguiente comando, que enumera los contenedores que se ejecutan en los pods de la aplicación:
```
kubectl get pod -l app=APPLICATION_NAME -n NAMESPACE_NAME -o jsonpath='{.items[0].spec.containers[*].name}'
```
Si ves que los pods contienen el contenedor sidecar istio, significa que el exportador se ha insertado. Si el sidecar no se ha insertado, sigue las instrucciones de Istio: Installing the sidecar (Istio: instalar el sidecar).
Para verificar que Istio Proxy emite métricas, ejecuta el siguiente comando, que inspecciona el endpoint /stats/prometheus del istio en el pod especificado:
```
kubectl exec POD_NAME -n NAMESPACE_NAME -c istio-proxy -- curl -sS 'localhost:15090/stats/prometheus'
```
Si ves métricas de Prometheus sin procesar istio_* y envoy_*, significa que las métricas se están emitiendo correctamente.
Para verificar que las métricas se emiten de forma similar en Istiod, ejecuta el siguiente comando, que inspecciona el endpoint /metrics de Istiod en uno de los pods de la implementación istiod:
```
kubectl exec -n istio-system deployment/istiod -- curl -sS 'localhost:15014/metrics'
```

Definir un recurso de PodMonitoring

Para la detección de destinos, el operador de Managed Service para Prometheus requiere un recurso PodMonitoring que corresponda a Istio en el mismo espacio de nombres.

Puedes usar la siguiente configuración de PodMonitoring:

# Copyright 2022 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: istiod
  namespace: istio-system
  labels:
    app.kubernetes.io/name: istiod
    app.kubernetes.io/part-of: google-cloud-managed-prometheus
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: istiod
  endpoints:
  - port: 15014
    interval: 30s
    path: /metrics
  targetLabels:
    fromPod:
    - from: app
      to: app
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: istio-proxy
  labels:
    app.kubernetes.io/name: istio-proxy
    app.kubernetes.io/part-of: google-cloud-managed-prometheus
spec:
  selector:
    matchLabels:
  endpoints:
  - port: http-envoy-prom
    scheme: http
    interval: 30s
    path: /stats/prometheus

Istio requiere dos recursos PodMonitoring independientes: uno que monitorice Istiod y otro que monitorice los sidecars de Istio Proxy y las pasarelas de entrada y salida. Para monitorizar las métricas de Istio Proxy en todos los espacios de nombres del clúster a la vez, aplica istio-proxy PodMonitoring a cada espacio de nombres o configura un recurso ClusterPodMonitoring en lugar de un recurso PodMonitoring por espacio de nombres.

Si tienes previsto usar los paneles de Grafana proporcionados por Istio, además de los recursos de PodMonitoring descritos en este documento, asegúrate de haber configurado el raspado de cAdvisor y Kubelet.

Para aplicar los cambios de configuración de un archivo local, ejecuta el siguiente comando:

kubectl apply -n NAMESPACE_NAME -f FILE_NAME

También puedes usar Terraform para gestionar tus configuraciones.

Definir reglas y alertas

Puedes usar la siguiente Rules configuración para definir alertas en tus métricas de Istio:

# Copyright 2022 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: Rules
metadata:
  name: istio-rules
  labels:
    app.kubernetes.io/component: rules
    app.kubernetes.io/name: istio-rules
    app.kubernetes.io/part-of: google-cloud-managed-prometheus
spec:
  groups:
  - name: istio
    interval: 30s
    rules:
    - alert: IstioHighTotalRequestRate
      expr: sum(rate(istio_requests_total{reporter="destination"}[5m])) > 1000
      for: 2m
      labels:
        severity: warning
      annotations:
        summary: Istio high total request rate (instance {{ $labels.instance }})
        description: |-
          Global request rate in the service mesh is unusually high.
            VALUE = {{ $value }}
            LABELS = {{ $labels }}
    - alert: IstioLowTotalRequestRate
      expr: sum(rate(istio_requests_total{reporter="destination"}[5m])) < 100
      for: 2m
      labels:
        severity: warning
      annotations:
        summary: Istio low total request rate (instance {{ $labels.instance }})
        description: |-
          Global request rate in the service mesh is unusually low.
            VALUE = {{ $value }}
            LABELS = {{ $labels }}
    - alert: IstioHigh4xxErrorRate
      expr: sum(rate(istio_requests_total{reporter="destination", response_code=~"4.*"}[5m])) / sum(rate(istio_requests_total{reporter="destination"}[5m])) * 100 > 5
      for: 1m
      labels:
        severity: warning
      annotations:
        summary: Istio high 4xx error rate (instance {{ $labels.instance }})
        description: |-
          High percentage of HTTP 5xx responses in Istio (> 5%).
            VALUE = {{ $value }}
            LABELS = {{ $labels }}
    - alert: IstioHigh5xxErrorRate
      expr: sum(rate(istio_requests_total{reporter="destination", response_code=~"5.*"}[5m])) / sum(rate(istio_requests_total{reporter="destination"}[5m])) * 100 > 5
      for: 1m
      labels:
        severity: warning
      annotations:
        summary: Istio high 5xx error rate (instance {{ $labels.instance }})
        description: |-
          High percentage of HTTP 5xx responses in Istio (> 5%).
            VALUE = {{ $value }}
            LABELS = {{ $labels }}
    - alert: IstioHighRequestLatency
      expr: rate(istio_request_duration_milliseconds_sum{reporter="destination"}[1m]) / rate(istio_request_duration_milliseconds_count{reporter="destination"}[1m]) > 100
      for: 1m
      labels:
        severity: warning
      annotations:
        summary: Istio high request latency (instance {{ $labels.instance }})
        description: |-
          Istio average requests execution is longer than 100ms.
            VALUE = {{ $value }}
            LABELS = {{ $labels }}
    - alert: IstioLatency99Percentile
      expr: histogram_quantile(0.99, sum(rate(istio_request_duration_milliseconds_bucket[1m])) by (destination_canonical_service, destination_workload_namespace, source_canonical_service, source_workload_namespace, le)) > 1
      for: 1m
      labels:
        severity: warning
      annotations:
        summary: Istio latency 99 percentile (instance {{ $labels.instance }})
        description: |-
          Istio 1% slowest requests are longer than 1s.
            VALUE = {{ $value }}
            LABELS = {{ $labels }}

Para aplicar los cambios de configuración de un archivo local, ejecuta el siguiente comando:

kubectl apply -n NAMESPACE_NAME -f FILE_NAME

También puedes usar Terraform para gestionar tus configuraciones.

Para obtener más información sobre cómo aplicar reglas a tu clúster, consulta Evaluación y alertas de reglas gestionadas.

Esta configuración de Rules se ha adaptado de las reglas de Istio proporcionadas por Awesome Prometheus Alerts. Puedes ajustar los umbrales de alerta para que se adapten a tu aplicación.

Verificar la configuración

Puede usar Explorador de métricas para verificar que ha configurado Istio correctamente. Cloud Monitoring puede tardar uno o dos minutos en ingerir tus métricas.

Para comprobar que las métricas se han insertado, haz lo siguiente:

En la Google Cloud consola, ve a la página Explorador de métricas:
Ve al explorador de métricas.

Si usas la barra de búsqueda para encontrar esta página, selecciona el resultado cuya sección sea Monitorización.
En la barra de herramientas del panel de creación de consultas, selecciona el botón cuyo nombre sea MQL o PromQL.
Verifica que PromQL esté seleccionado en el interruptor Idioma. El interruptor de idioma se encuentra en la misma barra de herramientas que te permite dar formato a tu consulta.

Introduce y ejecuta la siguiente consulta:

sum(istio_build{cluster="CLUSTER_NAME"}) by (component)

Ver paneles de control

La integración de Cloud Monitoring incluye el panel de control Resumen de Prometheus de Istio Envoy. Los paneles de control se instalan automáticamente al configurar la integración. También puedes ver vistas previas estáticas de los paneles de control sin instalar la integración.

Para ver un panel de control instalado, siga estos pasos:

En la Google Cloud consola, ve a la página Paneles de control:
Ve a Paneles.

Si usas la barra de búsqueda para encontrar esta página, selecciona el resultado cuya sección sea Monitorización.
Seleccione la pestaña Lista de paneles.
Elige la categoría Integraciones.
Haga clic en el nombre del panel de control (por ejemplo, Istio Envoy Prometheus Overview).

Para ver una vista previa estática del panel de control, siga estos pasos:

En la Google Cloud consola, ve a la página Integraciones:
Ve a Integraciones.

Si usas la barra de búsqueda para encontrar esta página, selecciona el resultado cuya sección sea Monitorización.
Haz clic en el filtro de plataforma de implementación Kubernetes Engine.
Busca la integración de Istio y haz clic en Ver detalles.
Seleccione la pestaña Paneles.

Solución de problemas

Para obtener información sobre cómo solucionar problemas de ingestión de métricas, consulta la sección Problemas con la recogida de datos de los exportadores del artículo Solucionar problemas del lado de la ingestión.

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