使用外部控制平面安装 Istio
本指南将引导您完成安装 外部控制平面，然后将一个或多个 远程集群 连接到该平面的过程。
外部控制平面部署模型允许网格操作员在与组成网格的数据平面集群（或多个集群）分开的外部集群上安装和管理控制平面。 这种部署模型可以将网状网络运营商和网状网络管理员明确区分。 网格操作员可以安装和管理 Istio 控制平面，而网格管理员只需配置网格即可。
在远程集群中运行的 Envoy 代理（边车和网关）通过 Ingress 网关访问外部 Istiod，向外暴露了需要被发现，CA，注入和验证的端点。
虽然外部控制平面的配置和管理是由外部集群中的网格操作员完成的，但连接到外部控制平面的第一个远程集群充当了网格本身的配置集群。除了网状服务本身之外，网格管理员还将使用配置集群来配置网状资源（网关，虚拟服务等）。外部控制平面将从 Kubernetes API Server 远程访问此配置，如上图所示。
准备开始
集群
本指南要求您有任意两个受支持版本的 Kubernetes 集群：1.18, 1.19, 1.20, 1.21。
第一个集群将托管安装在 external-istiod 名称空间中的 外部控制平面。 Ingress 网关也安装在 istio-system 名称空间中，以提供对外部控制平面的跨集群访问。
第二个集群是将运行网格应用程序工作负载的 远程集群。 它的 Kubernetes API Server 还提供了外部控制平面（Istiod）用来配置工作负载代理的网状配置。
API Server 访问
外部控制平面集群必须可以访问远程集群中的 Kubernetes API Server。 许多云提供商通过网络负载平衡器（NLB）公开访问 API Server。 如果无法直接访问 API Server，则需要修改安装过程以启用访问权限。 例如，在多集群配置中使用的东西向网关也可以用于启用对 API Server 的访问。
环境变量
以下环境变量将始终用于简化说明：
| 变量名称 | 描述 |
|---|---|
CTX_EXTERNAL_CLUSTER | 默认 Kubernetes配置文件中的上下文名称，用于访问外部控制平面集群。 |
CTX_REMOTE_CLUSTER | 默认 Kubernetes配置文件中的上下文名称，用于访问远程集群。 |
REMOTE_CLUSTER_NAME | 远程集群的名称。 |
EXTERNAL_ISTIOD_ADDR | 外部控制平面集群上的 Ingress 网关的主机名。 远程集群使用它来访问外部控制平面。 |
SSL_SECRET_NAME | 拥有外部控制平面集群上 Ingress 网关的 TLS 证书的密钥名称。 |
立即设置 CTX_EXTERNAL_CLUSTER，CTX_REMOTE_CLUSTER 和 REMOTE_CLUSTER_NAME。 稍后将设置其他变量。
$ export CTX_EXTERNAL_CLUSTER=<your external cluster context>
$ export CTX_REMOTE_CLUSTER=<your remote cluster context>
$ export REMOTE_CLUSTER_NAME=<your remote cluster name>
集群配置
网格操作步骤
网格操作员负责在外部集群上安装和管理外部 Istio 控制平面。 这包括在外部集群上配置 Ingress 网关，允许远程集群访问控制平面，并在远程集群上安装所需的 Webhook，Configmap 和 Secret，以便使用外部控制平面。
在外部集群中搭建网关
为 Ingress 网关创建 Istio 安装配置，该配置会将外部控制平面端口暴露给其他集群：
$ cat <<EOF > controlplane-gateway.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator metadata: namespace: istio-system spec: components: ingressGateways: - name: istio-ingressgateway enabled: true k8s: service: ports: - port: 15021 targetPort: 15021 name: status-port - port: 15012 targetPort: 15012 name: tls-xds - port: 15017 targetPort: 15017 name: tls-webhook EOF然后，将网关安装在外部集群的
istio-system命名空间中：$ istioctl install -f controlplane-gateway.yaml --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}"运行以下命令来确认 Ingress 网关已启动并正在运行：
$ kubectl get po -n istio-system --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}" NAME READY STATUS RESTARTS AGE istio-ingressgateway-9d4c7f5c7-7qpzz 1/1 Running 0 29s istiod-68488cd797-mq8dn 1/1 Running 0 38s您会注意到在
istio-system名称空间中也创建了一个 Istiod 部署。 这用于配置 Ingress 网关，而不是远程集群使用的控制平面。使用带有 TLS 的公共主机名配置您的环境来暴露 Istio Ingress 网关服务。 将
EXTERNAL_ISTIOD_ADDR环境变量设置为主机名，将SSL_SECRET_NAME环境变量设置为包含 TLS 证书的密钥：$ export EXTERNAL_ISTIOD_ADDR=<your external istiod host> $ export SSL_SECRET_NAME=<your external istiod secret>
在外部集群中安装控制平面
创建
external-istiod命名空间，该命名空间将用于托管外部控制平面：$ kubectl create namespace external-istiod --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}"外部集群中的控制平面需要访问远程集群以发现服务，端点和 Pod 属性。 创建具有凭据的 Secret，以访问远程集群的
kube-apiserver并将其安装在外部集群中：$ kubectl create sa istiod-service-account -n external-istiod --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}" $ istioctl x create-remote-secret \ --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" \ --type=config \ --namespace=external-istiod | \ kubectl apply -f - --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}"创建 Istio 配置以将控制平面安装在外部集群的
external-istiod命名空间中：$ cat <<EOF > external-istiod.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator metadata: namespace: external-istiod spec: meshConfig: rootNamespace: external-istiod defaultConfig: discoveryAddress: $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15012 proxyMetadata: XDS_ROOT_CA: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt CA_ROOT_CA: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt components: base: enabled: false ingressGateways: - name: istio-ingressgateway enabled: false values: global: caAddress: $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15012 istioNamespace: external-istiod operatorManageWebhooks: true meshID: mesh1 multiCluster: clusterName: $REMOTE_CLUSTER_NAME pilot: env: INJECTION_WEBHOOK_CONFIG_NAME: "" VALIDATION_WEBHOOK_CONFIG_NAME: "" EOF然后，在外部集群上应用 Istio 配置：
$ istioctl install -f external-istiod.yaml --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}"确认外部 Istiod 已成功部署：
$ kubectl get po -n external-istiod --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}" NAME READY STATUS RESTARTS AGE istiod-779bd6fdcf-bd6rg 1/1 Running 0 70s创建 Istio
Gateway，VirtualService和DestinationRule配置，将流量从 Ingress 网关路由到外部控制平面：$ cat <<EOF > external-istiod-gw.yaml apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: Gateway metadata: name: external-istiod-gw namespace: external-istiod spec: selector: istio: ingressgateway servers: - port: number: 15012 protocol: https name: https-XDS tls: mode: SIMPLE credentialName: $SSL_SECRET_NAME hosts: - $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR - port: number: 15017 protocol: https name: https-WEBHOOK tls: mode: SIMPLE credentialName: $SSL_SECRET_NAME hosts: - $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR --- apiVersion: networking.istio.io/v1beta1 kind: VirtualService metadata: name: external-istiod-vs namespace: external-istiod spec: hosts: - $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR gateways: - external-istiod-gw http: - match: - port: 15012 route: - destination: host: istiod.external-istiod.svc.cluster.local port: number: 15012 - match: - port: 15017 route: - destination: host: istiod.external-istiod.svc.cluster.local port: number: 443 --- apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3 kind: DestinationRule metadata: name: external-istiod-dr namespace: external-istiod spec: host: istiod.external-istiod.svc.cluster.local trafficPolicy: portLevelSettings: - port: number: 15012 tls: mode: SIMPLE connectionPool: http: h2UpgradePolicy: UPGRADE - port: number: 443 tls: mode: SIMPLE EOF然后，在外部集群上应用配置：
$ kubectl apply -f external-istiod-gw.yaml --context="${CTX_EXTERNAL_CLUSTER}"
设置远程集群
创建远程 Istio 安装配置，使用外部控制平面而不是在本地部署控制平面来安装 Webhook，Configmap 和 Secret：
$ cat <<EOF > remote-config-cluster.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator metadata: namespace: external-istiod spec: profile: remote meshConfig: rootNamespace: external-istiod defaultConfig: discoveryAddress: $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15012 proxyMetadata: XDS_ROOT_CA: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt CA_ROOT_CA: /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt components: pilot: enabled: false ingressGateways: - name: istio-ingressgateway enabled: false istiodRemote: enabled: true values: global: caAddress: $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15012 istioNamespace: external-istiod meshID: mesh1 multiCluster: clusterName: $REMOTE_CLUSTER_NAME istiodRemote: injectionURL: https://$EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15017/inject base: validationURL: https://$EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15017/validate EOF然后，在远程集群上安装配置：
$ istioctl manifest generate -f remote-config-cluster.yaml | kubectl apply --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" -f -确认远程集群已安装 Webhook，Secret 和 Configmap：
$ kubectl get mutatingwebhookconfiguration -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" NAME WEBHOOKS AGE istio-sidecar-injector-external-istiod 4 6m24s$ kubectl get validatingwebhookconfiguration -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" NAME WEBHOOKS AGE istiod-external-istiod 1 6m32s$ kubectl get configmaps -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" NAME DATA AGE istio 2 2m1s istio-ca-root-cert 1 2m9s istio-leader 0 2m9s istio-namespace-controller-election 0 2m11s istio-sidecar-injector 2 2m1s istio-validation-controller-election 0 2m9s$ kubectl get secrets -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" NAME TYPE DATA AGE default-token-m9nnj kubernetes.io/service-account-token 3 2m37s istio-ca-secret istio.io/ca-root 5 18s istio-reader-service-account-token-prnvv kubernetes.io/service-account-token 3 2m31s istiod-service-account-token-z2cvz kubernetes.io/service-account-token 3 2m30s
网格管理步骤
现在 Istio 已启动并正在运行，网格管理员仅需要在网格中部署和配置服务，包括网关（如果需要）。
部署一个简单应用
在远程集群上创建
sample名称空间并启用标签注入：$ kubectl create --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" namespace sample $ kubectl label --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" namespace sample istio-injection=enabled部署示例
helloworld（v1）和sleep：$ kubectl apply -f samples/helloworld/helloworld.yaml -l service=helloworld -n sample --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" $ kubectl apply -f samples/helloworld/helloworld.yaml -l version=v1 -n sample --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" $ kubectl apply -f samples/sleep/sleep.yaml -n sample --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}"等几秒钟，
helloworld和sleepPod 将以 Sidecar 注入的方式运行：$ kubectl get pod -n sample --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" NAME READY STATUS RESTARTS AGE helloworld-v1-5b75657f75-ncpc5 2/2 Running 0 10s sleep-64d7d56698-wqjnm 2/2 Running 0 9ssleepPod 向helloworldPod 服务发送请求：$ kubectl exec --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" -n sample -c sleep \ "$(kubectl get pod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" -n sample -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" \ -- curl -sS helloworld.sample:5000/hello Hello version: v1, instance: helloworld-v1-5b75657f75-ncpc5
启用网关
在远程集群上启用 Ingress 网关：
$ cat <<EOF > istio-ingressgateway.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator spec: profile: empty components: ingressGateways: - namespace: external-istiod name: istio-ingressgateway enabled: true values: gateways: istio-ingressgateway: injectionTemplate: gateway EOF $ istioctl install -f istio-ingressgateway.yaml --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}"在远程集群上启用 Egress 网关或者其他网关（可选）：
$ cat <<EOF > istio-egressgateway.yaml apiVersion: install.istio.io/v1alpha1 kind: IstioOperator spec: profile: empty components: egressGateways: - namespace: external-istiod name: istio-egressgateway enabled: true values: gateways: istio-egressgateway: injectionTemplate: gateway EOF $ istioctl install -f istio-egressgateway.yaml --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}"确认 Istio Ingress 网关正在运行：
$ kubectl get pod -l app=istio-ingressgateway -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" NAME READY STATUS RESTARTS AGE istio-ingressgateway-7bcd5c6bbd-kmtl4 1/1 Running 0 8m4s在 Ingress 网关上暴露
helloworld应用：$ kubectl apply -f samples/helloworld/helloworld-gateway.yaml -n sample --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}"设置
GATEWAY_URL环境变量（有关详细信息，请参阅确定ingress的IP和端口)：$ export INGRESS_HOST=$(kubectl -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}') $ export INGRESS_PORT=$(kubectl -n external-istiod --context="${CTX_REMOTE_CLUSTER}" get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="http2")].port}') $ export GATEWAY_URL=$INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT确认您可以通过 Ingress 网关访问
helloworld应用：$ curl -s "http://${GATEWAY_URL}/hello" Hello version: v1, instance: helloworld-v1-5b75657f75-ncpc5
将集群添加到网格（可选）
本节介绍如何通过添加另一个远程集群将现有的外部控制平面网格扩展到多集群。 这使您可以轻松分发服务并使用位置感知路由和故障转移，以支持应用程序的高可用性。
与第一个远程集群不同，添加到同一外部控制平面的第二个以及后续集群不提供网格配置，而仅提供端点配置的来源，就像主远程 Istio 多集群配置中的远程集群一样。
网格操作员说明
未完待续