Service Mesh on Kubernetes - Bài 2 - Ứng dụng đầu tiên với Istio

Ngày đăng

Jan 3, 2023 8:02 AM

Tác giả

Quân Huỳnh

Bài viết thuộc series “Service Mesh on Kubernetes”

Giới thiệu

Ở bài trước ta đã tìm hiểu cách cài đặt Istio lên Kubernetes. Ở bài này chúng ta sẽ cùng làm ví dụ đầu tiên với Istio.

Mục lục

Chuẩn bị
Triển khai Catalog Service
Nhúng Sidecar Proxy thủ công
Nhúng Sidecar Proxy tự động
Triển khai Webapp Service
Kết luận
Bài viết cùng series “Service Mesh on Kubernetes”

Ứng dụng ta làm ở bài này bao gồm hai Services là Web App và Catalog.

Thay vì để chúng gọi nhau như bình thường thì ta sẽ nhúng Istio Sidecar Proxy (Data Plane) vào hai Services này để chúng gọi nhau thông qua Proxy, lúc này thì toàn bộ Request ra hoặc vào của hai Services đều được theo dõi bởi Istio Sidecar Proxy.

Chuẩn bị

Ta tải source code ở đây Istio In Action, toàn bộ ví dụ trong series này đều nằm trong source code trên.

Tiếp theo, ta tạo một namespace tên là istio-action cho toàn bộ ví dụ trong series.

kubectl create ns istio-action

Chuyển namespace trên thành namespace mặc định.

kubectl config set-context $(kubectl config current-context) --namespace=istio-action

Triển khai Catalog Service

Đầu tiên ta sẽ tạo Catalog Service, xem thử cấu hình của Catalog Service.

cat services/catalog/kubernetes/catalog.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: catalog
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: catalog
  name: catalog
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 3000
  selector:
    app: catalog
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: catalog
    version: v1
  name: catalog
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: catalog
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: catalog
        version: v1
    spec:
      serviceAccountName: catalog
      containers:
      - env:
        - name: KUBERNETES_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        image: istioinaction/catalog:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: catalog
        ports:
        - containerPort: 3000
          name: http
          protocol: TCP
        securityContext:
          privileged: false

Trước khi tạo Catalog Service ta sẽ nhúng thêm đoạn cấu hình của Istio Sidecar Proxy vào, có hai cách để làm như sau:

Dùng câu lệnh istioctl kube-inject
Bật tự động nhúng

Nhúng Sidecar Proxy thủ công

Để nhúng Sidecar Proxy thủ công ta sẽ dùng câu lệnh istioctl, thực hiện như sau.

istioctl kube-inject -f services/catalog/kubernetes/catalog.yaml

Ta sẽ thấy nó in ra kết quả rất dài, istioctl sẽ thêm vào tệp tin cấu hình ban đầu thuộc tính initContainers và một Container tên là istio-proxy.

...
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
...
    image: docker.io/istio/proxyv2:1.15.1
    name: istio-proxy
    ports:
    - containerPort: 15090
      name: http-envoy-prom
      protocol: TCP
...
    initContainers:
      - args:
        - istio-iptables
        - -p
        - "15001"
        - -z
        - "15006"
        - -u
        - "1337"
        - -m
        - REDIRECT
        - -i
        - '*'
        - -x
        - ""
        - -b
        - '*'
        - -d
        - 15090,15021,15020
        - --log_output_level=default:info
        image: docker.io/istio/proxyv2:1.15.1
        name: istio-init
        ...
        securityContext:
          allowPrivilegeEscalation: false
          capabilities:
            add:
            - NET_ADMIN
            - NET_RAW
            drop:
            - ALL

Lưu ý: để cấu hình được Istio Sidecar Proxy thì Kubernetes Cluster phải có quyền NET_ADMIN và NET_RAW

Ta có thể dùng kube-inject để sửa tệp tin Deployment như trên và triển khai nó lên Kubernetes, hoặc bật tự động nhúng như ở phần tiếp theo, mình gợi ý là các bạn nên làm theo cách thứ hai.

Nhúng Sidecar Proxy tự động

Để bật tự động nhúng cho Istio rất đơn giản, ta chỉ cần đánh label tên là istio-injection=enabled vào namespace mà ta cần.

Ví dụ ở bài này ta đang làm trên namespace tên là istio-action.

kubectl label namespace istio-action istio-injection=enabled

Bây giờ khi ta tạo Deployment thì Istio sẽ tự động nhúng Sidecar Proxy vào.

kubectl apply -f services/catalog/kubernetes/catalog.yaml

serviceaccount/catalog created
service/catalog created
deployment.apps/catalog created

Kiểm tra.

kubectl get pod

NAME                       READY   STATUS            RESTARTS   AGE
catalog-5d8f997684-fjvf5   0/2     PodInitializing   0          4s

Nếu STATUS chưa ở trạng thái Running thì chờ một chút và gọi lại.

kubectl get pod

NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
catalog-5d8f997684-fjvf5   2/2     Running   0          61s

Nếu thấy STATUS ở trạng thái Running thì tất cả đã chạy xong, lúc này ta sẽ thấy ở trường READY là 2/2 tương ứng với hai Container, một Container là ứng dụng Catalog của ta và Container còn lại là istio-proxy Sidecar.

Kiểm tra thử Catalog Service của ta đang chạy với Istio Proxy thì có xử lý được Request hay không.

kubectl run -i -n default --rm --restart=Never dummy --image=curlimages/curl --command -- sh -c 'curl -s http://catalog.istio-action/items/1'

{
  "id": 1,
  "color": "amber",
  "department": "Eyewear",
  "name": "Elinor Glasses",
  "price": "282.00"
}

Nếu thấy được kết quả JSON như trên thì ta đã chạy thành công 😁.

Triển khai Webapp Service

Tiếp theo ta tạo Webapp Service, xem thử cấu hình của Webapp Service.

cat services/webapp/kubernetes/webapp.yaml

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: webapp
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: webapp
  name: webapp
spec:
  ports:
  - name: http
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
  selector:
    app: webapp
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: webapp
  name: webapp
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: webapp
  template:
    metadata:
      labels:
        app: webapp
    spec:
      serviceAccountName: webapp
      containers:
      - env:
        - name: KUBERNETES_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: CATALOG_SERVICE_HOST
          value: catalog.istio-action
        - name: CATALOG_SERVICE_PORT
          value: "80"
        - name: FORUM_SERVICE_HOST
          value: forum.istio-action
        - name: FORUM_SERVICE_PORT
          value: "80"
        image: istioinaction/webapp:latest
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: webapp
        ports:
        - containerPort: 8080
          name: http
          protocol: TCP
        securityContext:
          privileged: false

Triển khai

kubectl apply -f services/webapp/kubernetes/webapp.yaml

Đợi khi nó tạo xong và gọi thử vào Webapp Service.

kubectl run -i -n default --rm --restart=Never dummy --image=curlimages/curl --command -- sh -c 'curl -s http://webapp.istio-action/api/catalog/items/1'

Khi ta gọi vào Webapp Service thì nó sẽ gửi Request qua Catalog Service để lấy dữ liệu, để dễ hình dung thì các bạn truy cập vào Webapp Service ở trên trình duyệt, chạy câu lệnh port-forward.

kubectl port-forward deploy/webapp 8080:8080

Mở trình duyệt và truy cập vào localhost:8080, ta sẽ thấy giao diện như bên dưới.

Bây giờ thì tất cả các Request vào và ra khỏi Webapp Service và Catalog Service đều đi qua Istio Proxy.

Như ta đã nói ở bài đầu tiên thì việc này sẽ giúp Istio có thể kiểm soát và theo dõi được toàn bộ Request trong hệ thống, đây là tính năng của cái gọi là Service Mesh mà người ta vẫn hay nói.

Kết luận

Vậy là ta đã làm xong ví dụ đầu tiên với Istio, ở bài tiếp theo ta sẽ nói tiếp một vài tính năng quan trọng của Istio và cách để theo dõi các Request.

Tác giả @Quân Huỳnh

Nếu bài viết có gì sai hoặc cần cập nhật thì liên hệ Admin.

Tham gia nhóm chat của DevOps VN tại Telegram.

Kém tiếng Anh và cần nâng cao trình độ giao tiếp: Tại sao bạn học không hiệu quả?

Bài viết cùng series “Service Mesh on Kubernetes”

Giới thiệu Istio - Istio là gì

Bài 1 - Cài đặt Istio vào Kubernetes

Bài 2 - Ứng dụng đầu tiên với Istio

Bài 3 - Những tính năng chính của Istio