通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(十二)——istio+dapr構建多執行時服務網格

a1010發表於2021-05-24

　　多執行時是一個非常新的概念。在 2020 年，Bilgin Ibryam 提出了 Multi-Runtime（多執行時）的理念，對基於 Sidecar 模式的各種產品形態進行了實踐總結和理論昇華。那到底什麼是多執行時呢？首先還是得從分散式應用的四大類基本需求講起。簡單來講任何分散式應用都存在的四大類基本需求：

　　　　1、生命週期：包括部署，健康檢查，水平擴充套件，配置管理等，目前這些需求的最佳實踐，都陸續在 kubernetes 上有了落地。

　　　　2、網路：網路方面的需求是 service Mesh 的主戰場，比如 istio 可以滿足這裡絕大部分需求，除了 pub/sub。

　　　　3、狀態：包括資料的讀寫，狀態其實是非常難以管理的，涉及冪等，快取，資料流等等。

　　　　4、繫結：主要是指和系統外部資源的互動。

　　在傳統軟體時代，是耦合在應用程式碼裡的，但現如今，有越來越多的分散式能力從應用中剝離，而剝離的方式也在逐漸變化，從最早期，這些能力從業務程式碼剝離到依賴庫中，然後有一些特性剝離到平臺層（kubernetes）。而如今會有更多的非業務能力，剝離到 sidecar 中。作者預測：理論上每個微服務可以有多個 runtime: 一個業務執行時，和多個分散式能力執行時，但最理想的情況是，或者最可能出現的情況是：在業務之外的執行時合併為一個，通過高度模組化、標準化和可配置的方式，給業務提供所有分散式能力。而dapr則在很早之前就完成了對istio的整合，理論上我們可以通過執行兩個sidecar來提供分散式能力，istio關注網路側，包括不限於服務註冊發現、A/B測、金絲雀部署、流量映象，監控鏈路等等。當然dapr這部分有一定重疊，但是沒有istio做的那麼細緻，這兩者可以互補。而dapr則可以提供istio並不具備的網路功能比如訂閱/釋出、狀態管理包括狀態冪等，一致性，actor等等，也包括繫結，通過繫結和外部系統互動這部分。

目錄：
一、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統

二、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(二)——通訊框架講解

三、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(三)——一步一步教你如何擼Dapr

四、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(四)——一步一步教你如何擼Dapr之訂閱釋出

五、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(五)——一步一步教你如何擼Dapr之狀態管理

六、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(六)——一步一步教你如何擼Dapr之Actor服務

七、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(七)——一步一步教你如何擼Dapr之服務限流

八、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(八)——一步一步教你如何擼Dapr之鏈路追蹤

九、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(九)——一步一步教你如何擼Dapr之OAuth2授權

十、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(十)——一步一步教你如何擼Dapr之繫結

十一、通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(十一)——一步一步教你如何擼Dapr之自動擴/縮容
附錄：(如果你覺得對你有用，請給個star)
一、電商Demo地址

二、通訊框架地址

　　istio是什麼呢？簡單來講istio是一個service mesh，和dapr的結構類似，都是通過在應用之上插入sidecar來提供分散式能力，同時通過控制平面來對這些sidecar進行具體的排程和管控，只不過istio更傾向於提供網路能力，其官網的一句話描述可以概括：“通過領先的服務網格簡化可觀測性，流量管理，安全及策略。”其功能包括以下幾點：

　　　　1、使用 TLS 加密、強身份認證和授權的叢集內服務到服務的安全通訊

　　　　2、自動負載均衡的 HTTP, gRPC, WebSocket，和 TCP 流量

　　　　3、通過豐富的路由規則、重試、故障轉移和故障注入對流量行為進行細粒度控制

　　　　4、一個可插入的策略層和配置 API，支援訪問控制、速率限制和配額

　　　　5、對叢集內的所有流量(包括叢集入口和出口)進行自動度量、日誌和跟蹤

　　說了那麼多，我們還是聊聊如何通過dapr+istio對我們的電商demo進行多執行時整合吧。首先是安裝，安裝可以參考istio官方中文文件，預設安裝profile=demo會幫我們安裝istiod+ingressgateway+egressgateway，istiod就是我們的控制平面核心，不同於dapr將控制平面分散在多個容器的做法，istio經歷過1.5的版本迭代後將所有的功能又合併到了一個容器中。而ingressgateway則是用於替代ingress-controller的，而egress是出口閘道器，由於istio預設對入口和出口流量都有管控，這裡我們不需要限制出口流量，所以設定為ALLOW_ANY。同時這是不需要每次都拉取sidecar映象。

istioctl install --set profile=demo  --set meshConfig.outboundTrafficPolicy.mode=ALLOW_ANY  --set values.global.imagePullPolicy=IfNotPresent

　　同樣的我們需要將ingressgateway作為nodeport指向我們的30882，記住這裡需要先把之前安裝的ingress-controller的svc的30882修改為其他埠，否則會衝突。

 kubectl edit svc istio-ingressgateway -n istio-system
-> 檔案內容改動如下：
  ...
  - name: http2 #只需要修改http2即可
    nodePort: 30882
    port: 80
    protocol: TCP
  ...
  type: NodePort #改成NodePort,下面的部分刪除
status:
  loadBalancer:
    ingress:
    - hostname: localhost

　　接著我們看看kubectl get po -n istio-system 確保三個pod都已經running即可，接著我們安裝一些dashboard需要等下通過這些來觀察istio，進入安裝的istio根目錄，找到\samples\addons，執行kubectl apply -f . 即可將Kiali 和其他外掛安裝完畢，其中kiali是istio的官方儀表板，安裝完成後可以通過istioctl dashboard kiali 將kiali啟動起來，當然你也可以通過修改kubectl edit svc kiali -n istio-system 設定nodeport來永久暴露kiali皮膚，這裡不贅述。可以看到我們的dapreshop裡所有的pod目前狀態都是missing sidecar，說明sidecar尚未注入。

　　接著我們來注入istio的sidecar到我們的電商demo。很簡單，只需要執行 kubectl label ns dapreshop istio-injection=enabled 在我們的dapreshop這個namespace打上自動注入的標籤，接著我們kubectl delete po --all -n dapreshop重啟所有pod即可將該空間下的pod都自動注入sidecar。如果你不需要某些pod注入sidecar，則禁用它即可：

  template: 
    metadata:
      labels: 
        app: accountservice
        version: v1
      annotations:
        sidecar.istio.io/inject: "false"

　　如果一切順利，等待一段時間後，我們可以看到每一個pod都會被正確的注入istio的sidcar，而istio sidecar工作原理和dapr不一樣，它是通過修改ip規則轉發流量的方式強制攔截，流量模型如下：

　　接著我們需要編寫入口流量，讓我們的流量通過istio的閘道器接管，yaml如下：

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: dapreshop-gateway
  namespace: dapreshop
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: apigateway
  namespace: dapreshop
spec:
  hosts:
  - "api.dapreshop.com"
  gateways:
  - dapreshop-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        port:
          number: 80
        host: apigateway
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: mobiledapreshop
  namespace: dapreshop
spec:
  hosts:
  - "m.dapreshop.com"
  gateways:
  - dapreshop-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        prefix: /
    route:
    - destination:
        port:
          number: 80
        host: mobilefrontend
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: admindapreshop
  namespace: dapreshop
spec:
  hosts:
  - "admin.dapreshop.com"
  gateways:
  - dapreshop-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        prefix: /
    route:
    - destination:
        port:
          number: 80
        host: adminfrontend
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: oauthdapreshop
  namespace: dapreshop
spec:
  hosts:
  - "oauth.dapreshop.com"
  gateways:
  - dapreshop-gateway
  http:
  - match:
    - uri:
        prefix: /
    route:
    - destination:
        port:
          number: 80
        host: oauthservice-dapr

　　apply以後，我們可以通過kugectl get gw,vs -n dapreshop。可以看到相關資源已經注入成功了，接著就可以訪問我們的http://admin.dapreshop.com:30882/,可以看到頁面被正確開啟了，說明流量已經通過istio正確轉發了。接著我們操作一下平臺，然後登入kiali即可看到正確的鏈路呼叫情況了

　　今天的分享就到這裡，這只是一個簡單的demo級別的演示，其他的還需要大家多自行摸索，照例歡迎fork+star~

通過Dapr實現一個簡單的基於.net的微服務電商系統(十二)——istio+dapr構建多執行時服務網格

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