Isito 入門（四）：微服務可觀測性

本教學已加入 Istio 系列：https://istio.whuanle.cn

可觀測性
- - 通過 Gateway 存取 Kiali
- 檢視鏈路追蹤資料
  - 可能失敗的原因
  - 修復 Kiali Grafana 問題

可觀測性

Istio 整合了 Jaeger、Zipkin 和 Skywalking 等鏈路追蹤應用，能夠有效地捕獲服務網格的結構，展示網路拓撲結構，並分析網格的健康狀況。

這一切都得益於 Envoy 代理的實現。由於所有進出流量都需要經過 Envoy 代理，Envoy 可以捕獲這些流量記錄，並將其推播到相應的鏈路追蹤系統中。這樣一來，可以鏈路追蹤系統輕鬆地監控和分析服務網格內的流量情況。

另外 Istio 還支援 Prometheus、 Grafana 收集指標資料。

下面我們將使用官方的模板部署 Kiali 、還有 Jaeger，然後通過 Kiali 統一檢視叢集的指標資訊。

Kiali 介面範例：

拉取 Istio 官方的倉庫：

git clone https://github.com/istio/istio.git

在 samples/addons/ 目錄中有以下目錄或檔案：

samples/addons/
├── extras
│   ├── prometheus-operator.yaml
│   ├── prometheus_vm_tls.yaml
│   ├── prometheus_vm.yaml
│   ├── skywalking.yaml
│   └── zipkin.yaml
├── grafana.yaml
├── jaeger.yaml
├── kiali.yaml
├── prometheus.yaml
└── README.md

我們啟用 grafana.yaml、jaeger.yaml、kiali.yaml、prometheus.yaml 四個檔案。

 kubectl apply -f samples/addons

這些服務預設安裝在 istio-system 名稱空間下，因此不需要自行設定。

Istio 預設使用 Jaeger 做鏈路追蹤，我們也可以使用 Skywalking 來做追蹤。extras 目錄中的設定我們可以自行部署。

執行命令檢視其 Service 對應的 IP 和埠：

kubectl get svc  -n istio-system

現在，我們有兩種方式讓 kiali 在外部存取，一種是修改 Service 設定，將其存取型別修改為 NodePort，另一種是使用 istio-ingressgateway 設定流量入口。

第二種方式比較麻煩，但是為了驗證我們的學習成果，我們不妨使用 Gateway 的方式暴露服務。

通過 Gateway 存取 Kiali

首先，建立一個 Gateway 。

kiali_gateway.yaml

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3  
kind: Gateway  
metadata:  
  name: kiali-gateway  
spec:  
  selector:  
    istio: ingressgateway  
  servers:  
  - port:  
      number: 15029  
      name: http-kiali  
      protocol: HTTP  
    hosts:  
    - "*"

kubectl -n istio-system apply -f kiali_gateway.yaml

接下來，建立一個 VirtualService 資源，將 Gateway 路由到 Kiali 服務.

kiali_vs.yaml

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3  
kind: VirtualService  
metadata:  
  name: kiali  
spec:  
  hosts:  
  - "*"  
  gateways:  
  - kiali-gateway  
  http:  
  - match:  
    - uri:  
        prefix: /kiali  
    route:  
    - destination:  
        host: kiali.istio-system.svc.cluster.local  
        port:  
          number: 20001

kubectl -n istio-system apply -f kiali_vs.yaml

然後修改 istio-ingressgateway，新增加一個設定為 kiali 暴露服務。

kubectl edit svc istio-ingressgateway -n istio-system

  - name: kiali
    nodePort: 32667
    port: 15029
    protocol: TCP
    targetPort: 15029

然後存取：http://192.168.3.150:32667/kiali

檢視鏈路追蹤資料

現在我們在 Shell 執行命令輪詢一段時間前面部署的微服務，以便給叢集創造存取流量。

for i in `seq 1 1000`; do curl -s -o /dev/null http://192.168.3.150:30666/productpage; done

因為預設鏈路追蹤取樣率是 1%，所以可以將請求次數設定大一些。

最終會得到一張類似的圖片。

Kiali 的 Graph 資料主要來自兩個來源：Prometheus 和 Istio 本身的遙測資料。

Prometheus：Prometheus 是一個開源監控和警報工具，它用於收集和儲存 Istio 服務網格中的指標資料。Istio 使用 Envoy 代理收集遙測資料，這些資料隨後被 Prometheus 抓取和儲存。Kiali 使用這些 Prometheus 資料來生成服務之間的流量、錯誤率、延遲等指標。

Istio 遙測資料：Istio 服務網格生成的遙測資料包括請求、響應、延遲以及 Envoy 代理的其他效能指標。這些資料由 Istio 元件（例如 Mixer 和 Pilot）以及 Envoy 代理本身生成。Kiali 從這些遙測資料中獲取服務拓撲資訊，以建立服務之間的依賴關係圖。

Kiali 將這兩個資料來源的資訊整合在一起，生成 Graph，它展示了服務網格的拓撲結構、服務之間的流量以及其他效能指標。這有助於使用者更好地理解服務之間的依賴關係，發現潛在的效能問題，並優化服務網格設定。

可能失敗的原因

如果你的 Kiali 一直顯示 Empty Graph。請關注以下幾種可能的情況：

叢集版本低於 1.23 ，需要升級 Kubernetes 叢集。
安裝了 Kubesphere，說多了都是淚，Kubesphere 太重了，筆者花了一晚上時間重新安裝叢集。
存取的地址不正確，沒有設定對 /productpage 的存取地址，請求流量沒有打入叢集。
Pod 沒有被注入 istio-proxy。

你可以在 Kiali 的 Workloads 檢視每個負載的 Pod 資訊，正常情況應當如下所示：

修復 Kiali Grafana 問題

點選右上角的訊息，可能會提示設定不正確，因為 kiali 需要從 Grafana 拉取資料。

編輯 configmap 。

 kubectl edit configmap kiali -n istio-system

在裡面新增如下兩行內容。

  grafana:  \n    enabled: true  \n    url: \"http://grafana.istio-system.svc.cluster.local:3000\"
    \ \n    in_cluster_url: \"http://grafana.istio-system.svc.cluster.local:3000\"\n

如果使用的是視覺化工具，新增就簡單了。

      grafana:  
        enabled: true  
        url: "http://grafana.istio-system.svc.cluster.local:3000"  
        in_cluster_url: "http://grafana.istio-system>.svc.cluster.local:3000"

然後使用 kubectl describe configmap kiali -n istio-system 檢視設定是否正確。