31.云原生Istio可觀測性之官網Bookinfo應用實戰演示

云原生專欄大綱

文章目錄

- 可觀測性
- - kiali介紹
  - - Overview（概觀）
    - Application（應用維度）
    - workloads（負載維度）
    - Services（服務維度）
    - Istio Config（配置維度）
  - Kiali部署
  - 通過 Gateway 訪問 Kiali
  - 查看鏈路追蹤數據
  - 查看Jaeger中鏈路追蹤詳情
  - Kiali可能出現的問題
  - - Kiali 一直顯示 Empty Graph
    - 可能失敗的原因
    - 分布式鏈路追蹤按鈕跳轉問題

可觀測性

Istio 集成了 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，展示網絡拓撲結構，并分析網格的健康狀況。
這一切都得益于 Envoy 代理的實現。由于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，并將其推送到相應的鏈路追蹤系統中。這樣一來，可以鏈路追蹤系統輕松地監控和分析服務網格內的流量情況。
另外 Istio 還支持 Prometheus、 Grafana 收集指標數據。
下面我們將使用官方的模板部署 Kiali 、還有 Jaeger，然后通過 Kiali 統一查看集群的指標信息。
Kiali是一個用于可視化和監控Istio服務網格的控制面板。它提供了一個直觀的用戶界面，幫助用戶了解和管理服務網格中的微服務應用程序。

kiali 架構還是比較簡單的，屬于單體應用。kiali 后臺既可以跟外部服務 prometheus、cluster API 進行通信獲取 istio 服務網格信息，也可以集成可選服務 jaeger 和 grafana做全鏈路跟蹤和可視化指標度量。
以下是Kiali控制面板的主要功能和特點：

服務拓撲圖：Kiali通過繪制服務之間的關系和通信流量，展示了服務網格的拓撲結構。用戶可以查看微服務應用程序的整體架構，了解服務之間的依賴關系和通信路徑。
流量可視化：Kiali能夠顯示服務之間的實時流量，并以圖形化方式展示流量的分布和流向。用戶可以輕松地追蹤和監控流量路由、負載均衡和流量控制策略的情況。
性能指標和健康狀態：Kiali提供了服務的性能指標和健康狀態的可視化展示。用戶可以查看服務的請求量、延遲、錯誤率等指標，并快速識別出性能瓶頸和故障。
故障診斷和故障排查：Kiali允許用戶跟蹤請求的路徑，并提供了故障診斷和故障排查的工具。用戶可以追蹤請求的流程，查找和定位故障點，并進行故障排查和修復。
安全策略可視化：Kiali能夠展示服務網格中的安全策略和訪問控制規則。用戶可以查看和管理服務的身份認證、流量加密和訪問控制策略，確保服務之間的通信是安全的。
智能建議和自動化分析：Kiali提供了智能建議和自動化分析的功能，幫助用戶優化服務網格的配置和性能。它可以檢測潛在的問題和優化機會，并提供建議和指導。

總而言之，Kiali控制面板為用戶提供了一個直觀和全面的視圖，幫助他們監控、管理和故障排查Istio服務網格。它提供了豐富的可視化功能，使用戶能夠更好地理解和優化服務之間的通信和性能。

Kiali kiali官網

kiali登錄token獲取

kubectl get secrets -n istio-system
kubectl describe secrets -n istio-system <kiali-token>

kiali介紹

Overview（概觀）

該菜單全局性展示所有命名空間下服務的流量（traffic）、配置狀態（config status）、健康狀態（?）、應用數量（Applications）等。

Application（應用維度）

applications 指運行中的應用，kiali 獨有概念。

注意：kiali只能識別設置了app標簽的應用。如果一個應用有多個版本，需要將這幾個版本的 app 標簽設置為相同的值。

workloads（負載維度）

kiali 中的負載（workloads）跟 k8s 中的資源對應（比如 deployment、Job、Daemonset、Statefulset 等）。k8s 中的這些資源都可以在 kiali 中檢測到，不管這些資源有沒有加入到 istio 服務網格中。

Services（服務維度）

對應 k8s 的 service 資源類型

Istio Config（配置維度）

istio 相關配置類信息。比如這里選擇 istio type 類型，將顯示有關 istio 服務網格下面的各個類型對應的配置信息狀態（? 表示配置有效；！表示告警）

Kiali部署

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文件：

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 四個文件。

kubectl apply -f samples/addons

Istio 默認使用 Jaeger 做鏈路追蹤，我們也可以使用 Skywalking 來做追蹤。extras 目錄中的配置我們可以自行部署。
執行命令查看其 Service 對應的 IP 和端口：

kubectl get svc  -n istio-system

現在，我們有兩種方式讓 kiali 在外部訪問，一種是修改 Service 配置，將其訪問類型修改為 NodePort，另一種是使用 istio-ingressgateway 配置流量入口。

通過 Gateway 訪問 Kiali

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，創建一個 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

然后修改 istio-ingressgateway，新增加一個配置為 kiali 暴露服務。

kubectl edit svc istio-ingressgateway -n istio-system

- name: kialinodePort: 32667port: 15029protocol: TCPtargetPort: 15029

然后訪問

查看鏈路追蹤數據

kiali登錄token獲取

kubectl get secrets -n istio-system
kubectl describe secrets -n istio-system <kiali-token>

制作請求

因為默認鏈路追蹤采樣率是 1%，所以可以將請求次數設置大一些。

for i in `seq 1 1000`; do curl -s -o /dev/null http://192.168.31.21:32666/productpage; done

查看鏈路圖

Kiali 的 Graph 數據主要來自兩個來源：Prometheus 和 Istio 本身的遙測數據。

Prometheus：Prometheus 是一個開源監控和警報工具，它用于收集和存儲 Istio 服務網格中的指標數據。Istio 使用 Envoy 代理收集遙測數據，這些數據隨后被 Prometheus 抓取和存儲。Kiali 使用這些 Prometheus 數據來生成服務之間的流量、錯誤率、延遲等指標。
Istio 遙測數據：Istio 服務網格生成的遙測數據包括請求、響應、延遲以及 Envoy 代理的其他性能指標。這些數據由 Istio 組件（例如 Mixer 和 Pilot）以及 Envoy 代理本身生成。Kiali 從這些遙測數據中獲取服務拓撲信息，以創建服務之間的依賴關系圖。

Kiali 將這兩個數據源的信息整合在一起，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性能指標。這有助于用戶更好地理解服務之間的依賴關系，發現潛在的性能問題，并優化服務網格配置。