[Istio] 트래픽 구조

들어가기 앞서,

• 해당 포스트에선, Istio의 트래픽 구조와
• 트래픽 주요 컴포넌트인 Gateway, Virtual Service, Destination Rule에 대해서 간단히 다뤄보겠습니다.
• 예제 코드는 https://istio.io/latest/docs/examples/bookinfo/ 를 참고했습니다.

Istio 트래픽 구조

• 실습 환경엔 Istio가 사전 설치되어 있다고 가정하겠습니다.
• Istio 설치 시, 외부 IP가 할당된 LoadBalancer 타입의 Service가 자동으로 생성됩니다.
  • istio-system이라는 Namespace의 istio-ingressgateway라는 Service로 생성됩니다.
• 따라서, 상단 그림에선 생략되어 있지만, Client는 istio-ingressgateway라는 Service의 외부 IP를 통해 Gateway에 접근하게 됩니다.
• 뿐만 아니라, Istio 설치 시, istio-system이라는 Namespace에 istio-ingressgateway라는 Pod도 자동으로 생성되며,
• Gateway와 VirtualService 생성 시, 실제로 별도의 pod를 생성하는게 아닌,
• istio-ingressgateway라는 Pod 내부의 envoy 설정이 변경됩니다.

애플리케이션 관련 자원 생성

• 애플리케이션 관련 자원(Service, ServiceAccount, Deployment)은 사전 생성되어있다고 가정하겠으며,

• 해당 자원과 관련된 개념 설명은 생략하겠습니다.

• Service

    apiVersion: v1
    kind: Service
    metadata:
      name: productpage
      labels:
        app: productpage
        service: productpage
    spec:
      ports:
      - port: 9080
        name: http
      selector:
        app: productpage

• ServiceAccount

    apiVersion: v1
    kind: ServiceAccount
    metadata:
      name: bookinfo-productpage
      labels:
        account: productpage

• Deployment

    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    metadata:
      name: productpage-v1
      labels:
        app: productpage
        version: v1
    spec:
      replicas: 1
      selector:
        matchLabels:
          app: productpage
          version: v1
      template:
        metadata:
          annotations:
            prometheus.io/scrape: "true"
            prometheus.io/port: "9080"
            prometheus.io/path: "/metrics"
          labels:
            app: productpage
            version: v1  # 이후, DestinationRule에서 사용됩니다.
        spec:
          serviceAccountName: bookinfo-productpage
          containers:
          - name: productpage
            image: docker.io/istio/examples-bookinfo-productpage-v1:1.18.0
            imagePullPolicy: IfNotPresent
            ports:
            - containerPort: 9080
            volumeMounts:
            - name: tmp
              mountPath: /tmp
          volumes:
          - name: tmp
            emptyDir: {}

Gateway

• 이제 애플리케이션이 실행되고 있으므로,

• Kubernetes 클러스터 외부(예: 브라우저)에서 애플리케이션에 액세스할 수 있도록 해야합니다.

• 이를 위해 Gateway가 사용됩니다.

    apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    kind: Gateway
    metadata:
      name: bookinfo-gateway
    spec:
      selector:
        istio: ingressgateway # Istio 설치 시 생성되는, 외부IP가 열려있는 istio-ingressgateway Service와의 연결을 위한 설정입니다.
      servers:
      - port:   # host들에게 http로 트래픽을 받겠다는 설정입니다.
          number: 80
          name: http
          protocol: HTTP
        hosts:  # 어떤 host들에 대한 접근을 허용할지에 대한 설정입니다.
        - "*"

Virtual Service

• Gateway로 들어온 트래픽을 정의한 라우팅 규칙에 따라 적절한 Service로 라우팅하는 설정입니다.

• 아래는 Virtual Service의 예제입니다.

    apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    kind: VirtualService
    metadata:
      name: bookinfo
    spec:
      hosts:     # 어떤 host들에 대해 라우팅을 진행할지에 대한 설정입니다.
      - "*"
      gateways:  # 상단에서 생성한 Istio Gateway와의 연결을 위한 설정입니다.
      - bookinfo-gateway
      http:
      - match:   # URI를 어떤식으로 허용할지에 대한 설정입니다.
        - uri:
            exact: /productpage
        - uri:
            prefix: /static
        - uri:
            exact: /login
        - uri:
            exact: /logout
        - uri:
            prefix: /api/v1/products
        route:   # 어떤 Service에 라우팅할지에 대한 설정입니다.
        - destination:
            host: productpage
            port:
              number: 9080

Destination Rule

• Service로 라우팅된 트래픽을 어떤 Pod로 보낼지를 정의하는 설정입니다.

  • Pod에 할당한 Label에 따라서 해당 Pod에 트래픽을 보낼 수 있습니다.
  • Pod간의 로드밸런싱이나 여러 정책을 정의하는 것이 가능합니다.
  • 하나의 Detination Rule은 하나의 Service에 대해서만 정의할 수 있습니다.

• Service가 관리하는 Pod가 1개이거나 어떤 Pod에 트래픽이 가던지 상관 없다면, 굳이 Destination Rule을 정의할 필요는 없습니다.

  • Destination Rule을 정의하지 않는다면, Service 내의 모든 Pod들 중 하나로 무작위 라우팅됩니다.

• 아래는 Destination Rule의 예제입니다.

    apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
    kind: DestinationRule
    metadata:
      name: productpage
    spec:
      host: productpage
      subsets:
      - name: v1
        labels:
          version: v1  # 라우팅하길 원하는 Pod에 할당된 Label을 설정합니다.

참고

• https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.17/samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml
• https://bcho.tistory.com/1367
• https://istio.io/latest/docs/examples/bookinfo/
• https://findstar.pe.kr/2021/04/14/istio-traffic-management/