流量管理问题
请求被 Envoy 拒绝
请求被拒绝有许多原因。弄明白为什么请求被拒绝的最好方式是检查 Envoy 的访问日志。 默认情况下,访问日志被输出到容器的标准输出中。运行下列命令可以查看日志:
$ kubectl logs PODNAME -c istio-proxy -n NAMESPACE
在默认的访问日志输出格式中,Envoy 响应标志位于响应状态码之后,
如果您使用自定义日志输出格式,请确保包含 %RESPONSE_FLAGS%
。
参考 Envoy 响应标志查看更多有关响应标志的细节。
通用响应标志如下:
NR
:没有配置路由,请检查您的DestinationRule
或者VirtualService
配置。UO
:上游溢出导致断路,请在DestinationRule
检查您的熔断器配置。UF
:未能连接到上游,如果您正在使用 Istio 认证, 请检查双向 TLS 配置冲突。
路由规则似乎没有对流量生效
在当前版本的 Envoy Sidecar 实现中,加权版本分发被观测到至少需要 100 个请求。
如果路由规则在 Bookinfo 这个例子中完美地运行, 但类似的路由规则在您自己的应用中却没有生效,可能因为您的 Kubernetes Service 需要被稍微地修改。为了利用 Istio 的七层路由特性 Kubernetes Service 必须严格遵守某些限制。 参考 Pod 和 Service 的要求查看详细信息。
另一个潜在的问题是路由规则可能只是生效比较慢。在 Kubernetes 上实现的 Istio 利用一个最终一致性算法来保证所有的 Envoy Sidecar 有正确的配置包括所有的路由规则。 一个配置变更需要花一些时间来传播到所有的 Sidecar。 在大型的集群部署中传播将会耗时更长并且可能有几秒钟的延迟时间。
设置 destination rule 之后出现 503 异常
如果在您应用了一个 DestinationRule
之后请求一个服务立即发生了 HTTP 503
异常,并且这个异常状态一直持续到您移除或回滚了这个 DestinationRule
,
那么这个 DestinationRule
可能导致服务引起了一个 TLS 冲突。
举个例子,如果在您的集群里配置了全局的 mutual TLS,这个 DestinationRule
肯定包含下列的 trafficPolicy
:
trafficPolicy:
tls:
mode: ISTIO_MUTUAL
否则,这个 TLS mode 默认被设置成 DISABLE
会使客户端 Sidecar
代理发起明文 HTTP 请求而不是 TLS 加密了的请求。因此,请求和服务端代理冲突,
因为服务端代理期望的是加密了的请求。
任何时候您应用一个 DestinationRule
,请确保 trafficPolicy
TLS
mode 和全局的配置一致。
路由规则没有对 ingress gateway 请求生效
假设您正在使用一个 Ingress Gateway
和相应的 VirtualService
来访问一个内部的服务。举个例子,您的 VirtualService
配置可能和如下配置类似:
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
name: myapp
spec:
hosts:
- "myapp.com" # 或者您正在通过 IP 而不是 DNS 测试 ingress-gateway(例如 http://1.2.3.4/hello),也可以配置成 "*"
gateways:
- myapp-gateway
http:
- match:
- uri:
prefix: /hello
route:
- destination:
host: helloworld.default.svc.cluster.local
- match:
...
您还有一个 VirtualService
将访问 helloworld 服务的流量路由至该服务的一个特定子集:
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
name: helloworld
spec:
hosts:
- helloworld.default.svc.cluster.local
http:
- route:
- destination:
host: helloworld.default.svc.cluster.local
subset: v1
此时您会发现,通过 ingress 网关访问 helloworld 服务的请求没有直接路由到服务实例子集 v1,而是仍然使用默认的轮询调度路由。
Ingress 请求经由网关主机(如:myapp.com
)进行路由,网关主机将激活
myapp VirtualService
中的规则,将请求路由至 helloworld 服务的任何一个实例端点。
只有通过主机 helloworld.default.svc.cluster.local
访问的内部请求才会使用
helloworld VirtualService
,其中的规则直接将流量路由至服务实例子集 v1。
为了控制从 gateway 过来的流量,您需要在 myapp VirtualService
的配置中包含 subset 规则配置:
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
name: myapp
spec:
hosts:
- "myapp.com" # 或者您正在通过 IP 而不是 DNS 测试 ingress-gateway(例如 http://1.2.3.4/hello),也可以配置成 "*"
gateways:
- myapp-gateway
http:
- match:
- uri:
prefix: /hello
route:
- destination:
host: helloworld.default.svc.cluster.local
subset: v1
- match:
...
或者,您可以尽可能地将两个 VirtualService
配置合并成一个:
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
name: myapp
spec:
hosts:
- myapp.com # 这里不能使用“*”,因为这是与网格服务关联在一起的。
- helloworld.default.svc.cluster.local
gateways:
- mesh # 内部和外部都可以应用
- myapp-gateway
http:
- match:
- uri:
prefix: /hello
gateways:
- myapp-gateway # 只对 ingress gateway 严格应用这条规则
route:
- destination:
host: helloworld.default.svc.cluster.local
subset: v1
- match:
- gateways:
- mesh # 应用到网格中的所有服务
route:
- destination:
host: helloworld.default.svc.cluster.local
subset: v1
Envoy 在负载下崩溃
检查您的 ulimit -a
。许多系统有一个默认只能有打开 1024 个文件描述符的限制,
它将导致 Envoy 断言失败并崩溃:
[2017-05-17 03:00:52.735][14236][critical][assert] assert failure: fd_ != -1: external/envoy/source/common/network/connection_impl.cc:58
请确保增大您的 ulimit。例如: ulimit -n 16384
Envoy 不能连接到 HTTP/1.0 服务
Envoy 要求上游服务使用 HTTP/1.1
或者 HTTP/2
协议流量。举个例子,当在
Envoy 之后使用 NGINX 来代理您的流量,您需要在您的 NGINX
配置里将 proxy_http_version
设置为 “1.1”,因为 NGINX 默认的设置是 1.0。
示例配置为:
upstream http_backend {
server 127.0.0.1:8080;
keepalive 16;
}
server {
...
location /http/ {
proxy_pass http://http_backend;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Connection "";
...
}
}
访问 Headless Service 时 503 错误
假设用以下配置安装 Istio:
- 在网格内
mTLS mode
设置为STRICT
meshConfig.outboundTrafficPolicy.mode
设置为ALLOW_ANY
考虑将 nginx
部署为 default 命名空间中的一个 StatefulSet
,
并且参照以下示例来定义相应的 Headless Service
:
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: nginx
labels:
app: nginx
spec:
ports:
- port: 80
name: http-web # 显式定义一个 http 端口
clusterIP: None # 创建一个 Headless Service
selector:
app: nginx
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
name: web
spec:
selector:
matchLabels:
app: nginx
serviceName: "nginx"
replicas: 3
template:
metadata:
labels:
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: registry.k8s.io/nginx-slim:0.8
ports:
- containerPort: 80
name: web
Service 定义中的端口名称 http-web
为该端口显式指定 http 协议。
假设在 default 命名空间中也有一个 sleep
Pod Deployment
。当使用 Pod IP(这是访问 Headless Service 的一种常见方式)从这个
sleep
Pod 访问 nginx
时,请求经由 PassthroughCluster
到达服务器侧,
但服务器侧的 Sidecar 代理找不到前往 nginx
的路由入口,且出现错误 HTTP 503 UC
。
$ export SOURCE_POD=$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items..metadata.name}')
$ kubectl exec -it $SOURCE_POD -c sleep -- curl 10.1.1.171 -s -o /dev/null -w "%{http_code}"
503
10.1.1.171
是其中一个 nginx
副本的 Pod IP,通过 containerPort
80 访问此服务。
以下是避免这个 503 错误的几种方式:
指定正确的 Host 头:
上述 curl 请求中的 Host 头默认将是 Pod IP。 在指向
nginx
的请求中将 Host 头指定为nginx.default
,成功返回HTTP 200 OK
。$ export SOURCE_POD=$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items..metadata.name}') $ kubectl exec -it $SOURCE_POD -c sleep -- curl -H "Host: nginx.default" 10.1.1.171 -s -o /dev/null -w "%{http_code}" 200
端口名称设置为
tcp
、tcp-web
或tcp-<custom_name>
:此例中协议被显式指定为
tcp
。这种情况下,客户端和服务器都对 Sidecar 代理仅使用TCP Proxy
网络过滤器。 并未使用 HTTP 连接管理器,因此请求中不应包含任意类型的头。无论是否显式设置 Host 头,到
nginx
的请求都成功返回HTTP 200 OK
。这可用于客户端无法在请求中包含头信息的某些场景。
$ export SOURCE_POD=$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items..metadata.name}') $ kubectl exec -it $SOURCE_POD -c sleep -- curl 10.1.1.171 -s -o /dev/null -w "%{http_code}" 200
$ kubectl exec -it $SOURCE_POD -c sleep -- curl -H "Host: nginx.default" 10.1.1.171 -s -o /dev/null -w "%{http_code}" 200
使用域名代替 Pod IP:
Headless Service 的特定实例也可以仅使用域名进行访问。
$ export SOURCE_POD=$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items..metadata.name}') $ kubectl exec -it $SOURCE_POD -c sleep -- curl web-0.nginx.default -s -o /dev/null -w "%{http_code}" 200
此处
web-0
是 3 个nginx
副本中其中一个的 Pod 名称。
有关针对不同协议的 Headless Service 和流量路由行为的更多信息, 请参阅这个流量路由页面。
TLS 配置错误
许多流量管理问题是由于错误的 TLS 配置导致的。 以下各节描述了一些最常见的错误配置。
将 HTTPS 流量发送到 HTTP 端口
如果您的应用程序向声明为 HTTP 的服务发送 HTTPS 请求,Envoy Sidecar 将在转发请求时尝试将请求解析为 HTTP,这会使 HTTP 被意外加密,从而导致失败。
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
name: httpbin
spec:
hosts:
- httpbin.org
ports:
- number: 443
name: http
protocol: HTTP
resolution: DNS
虽然如果您有意在端口 443 上发送明文(如,curl http://httpbin.org:443
),
上述配置可能是正确的,但是一般情况下,443 端口专用于 HTTPS 流量。
发送像 curl https://httpbin.org
这样的 HTTPS 请求(默认端口为443)将导致类似于
curl: (35) error:1408F10B:SSL routines:ssl3_get_record:wrong version number
的错误。访问日志也可能显示如 400 DPE
的错误。
要解决这个问题,您应该将端口协议改为 HTTPS:
spec:
ports:
- number: 443
name: https
protocol: HTTPS
网关到 VirtualService
的 TLS 不匹配
将 VirtualService
绑定到网关时,可能会发生两种常见的 TLS 不匹配。
- 网关终止了 TLS,而
VirtualService
配置 TLS 路由。 - 网关启用 TLS 透传,而
VirtualService
配置了 HTTP 路由。
网关终止 TLS
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
name: gateway
namespace: istio-system
spec:
selector:
istio: ingressgateway
servers:
- port:
number: 443
name: https
protocol: HTTPS
hosts:
- "*"
tls:
mode: SIMPLE
credentialName: sds-credential
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
name: httpbin
spec:
hosts:
- "*.example.com"
gateways:
- istio-system/gateway
tls:
- match:
- sniHosts:
- "*.example.com"
route:
- destination:
host: httpbin.org
在此示例中,当 VirtualService
使用基于 TLS 的路由时,网关将终止 TLS。
因为在计算路由规则时 TLS 已经终止,所以 TLS 路由规则将无效。
使用这种错误配置,您将最终获得 404 响应,因为请求将发送到 HTTP 路由,但未配置 HTTP 路由。
您可以使用 istioctl proxy-config routes
命令确认这一点。
要解决这个问题,您应该将 VirtualService
切换为指定 http
路由,而不是 tls
:
spec:
...
http:
- match: ...
网关启用 TLS 透传
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
name: gateway
spec:
selector:
istio: ingressgateway
servers:
- hosts:
- "*"
port:
name: https
number: 443
protocol: HTTPS
tls:
mode: PASSTHROUGH
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
name: virtual-service
spec:
gateways:
- gateway
hosts:
- httpbin.example.com
http:
- route:
- destination:
host: httpbin.org
在此配置中,VirtualService
试图将 HTTP 流量与通过网关的 TLS 流量进行匹配。
这将导致 VirtualService
配置无效。您可以使用 istioctl proxy-config listener
和 istioctl proxy-config route
命令观察到未应用 HTTP 路由。
要解决这个问题,您应该切换 VirtualService
以配置 TLS 路由。
spec:
tls:
- match:
- sniHosts: ["httpbin.example.com"]
route:
- destination:
host: httpbin.org
另外,您可以通过在网关中切换 tls
配置来终止 TLS,而不是透传 TLS:
spec:
...
tls:
credentialName: sds-credential
mode: SIMPLE
双 TLS(TLS 源发起 TLS 连接)
将 Istio 配置为执行 TLS origination 时, 您需要确保应用程序将纯文本请求发送到 Sidecar,Sidecar 将随后发起 TLS。
下述 DestinationRule
向 httpbin.org
服务发起 TLS 连接,但相应的
ServiceEntry
在端口 443 上将协议定义为 HTTPS。
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: ServiceEntry
metadata:
name: httpbin
spec:
hosts:
- httpbin.org
ports:
- number: 443
name: https
protocol: HTTPS
resolution: DNS
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
name: originate-tls
spec:
host: httpbin.org
trafficPolicy:
tls:
mode: SIMPLE
使用此配置,Sidecar 期望应用程序在端口 443 上发送 TLS 通信 (如,curl https://httpbin.org
),
但它也将在转发请求之前发起 TLS 连接。这将导致对请求进行双重加密。
例如,发送 curl https://httpbin.org
之类的请求将导致错误:
(35) error:1408F10B:SSL routines:ssl3_get_record:wrong version number
。
您可以通过将 ServiceEntry
中的端口协议更改为 HTTP 来解决此示例:
spec:
hosts:
- httpbin.org
ports:
- number: 443
name: http
protocol: HTTP
请注意,使用此配置,您的应用程序将需要向端口 443 发送纯文本请求,例如
curl http://httpbin.org:443
,因为 TLS 连接不会更改端口。
但是,从 Istio 1.8 开始,您可以将 HTTP 端口 80 暴露给应用程序(例如,
curl http://httpbin.org
),然后将请求重定向到 targetPort
443 以用于发起 TLS:
spec:
hosts:
- httpbin.org
ports:
- number: 80
name: http
protocol: HTTP
targetPort: 443
当为多个 Gateway 配置了相同的 TLS 证书导致 404 异常
多个网关配置同一 TLS 证书会导致浏览器在与第一台主机建立连接之后访问第二台主机时利用 HTTP/2 连接复用(例如,大部分浏览器)从而导致 404 异常产生。
举个例子,假如您有 2 个主机共用相同的 TLS 证书,如下所示:
- 通配证书
*.test.com
被安装到istio-ingressgateway
Gateway
将gw1
配置为主机service1.test.com
,选择器istio: ingressgateway
, 并且 TLS 使用 gateway 安装的(通配)证书Gateway
将gw2
配置为主机service2.test.com
,选择器istio: ingressgateway
, 并且 TLS 使用 gateway 安装的(通配)证书VirtualService
将vs1
配置为主机service1.test.com
并且 gateway 配置为gw1
VirtualService
将vs2
配置为主机service2.test.com
并且 gateway 配置为gw2
因为两个网关都由相同的工作负载提供服务(例如,选择器 istio: ingressgateway
),
到两个服务的请求(service1.test.com
和 service2.test.com
)将会解析为同一 IP。
如果 service1.test.com
首先被接受了,它将会返回一个通配证书(*.test.com
)使得到
service2.test.com
的连接也能够使用相同的证书。因此,Chrome 和 Firefox
等浏览器会自动使用已建立的连接来发送到 service2.test.com
的请求。因为 gateway(gw1
)
没有到 service2.test.com
的路由信息,它会返回一个 404 (Not Found) 响应。
您可以通过配置一个单独的通用 Gateway
来避免这个问题,而不是两个(gw1
和 gw2
)。
然后,简单地绑定两个 VirtualService
到这个单独的网关,比如这样:
Gateway
将gw
配置为主机*.test.com
,选择器istio: ingressgateway
, 并且 TLS 使用网关挂载的(通配)证书VirtualService
将vs1
配置为主机service1.test.com
并且 gateway 配置为gw
VirtualService
将vs2
配置为主机service2.test.com
并且 gateway 配置为gw
不发送 SNI 时配置 SNI 路由
指定 hosts
字段的 HTTPS Gateway
将对传入请求执行
SNI 匹配。
例如,以下配置仅允许在 SNI 中匹配 *.example.com
的请求:
servers:
- port:
number: 443
name: https
protocol: HTTPS
hosts:
- "*.example.com"
这可能会导致某些请求失败。
例如,如果您没有设置 DNS,而是直接设置主机标头,例如 curl 1.2.3.4 -H "Host: app.example.com"
,
则 SNI 不会被设置,从而导致请求失败。相反,您可以设置 DNS 或使用 curl
的 --resolve
标志。
有关更多信息,请参见安全网关。
另一个常见的问题是 Istio 前面的负载均衡器。大多数云负载均衡器不会转发 SNI,因此,如果您要终止云负载均衡器中的 TLS,则可能需要执行以下操作之一:
- 将云负载均衡器改为 TLS 连接方式
- 通过将 hosts 字段设置为
*
来禁用Gateway
中的 SNI 匹配
常见的症状是负载均衡器运行状况检查成功,而实际流量失败。
未改动 Envoy 过滤器配置但突然停止工作
如果 EnvoyFilter
配置指定相对于另一个过滤器的插入位置,这可能非常脆弱,
因为默认情况下评估顺序基于过滤器的创建时间。以一个具有以下 spec 的过滤器为例:
spec:
configPatches:
- applyTo: NETWORK_FILTER
match:
context: SIDECAR_OUTBOUND
listener:
portNumber: 443
filterChain:
filter:
name: istio.stats
patch:
operation: INSERT_BEFORE
value:
...
为了正常工作,这个过滤器配置依赖于创建时间比它早的 istio.stats
过滤器。
否则,INSERT_BEFORE
操作将被静默忽略。错误日志中将没有任何内容表明此过滤器尚未添加到链中。
这在匹配特定版本(即在匹配条件中包含 proxyVersion
字段)的过滤器(例如 istio.stats
)时尤其成问题。
在升级 Istio 时,这些过滤器可能会被移除或被替换为新的过滤器。
因此,像上面这样的 EnvoyFilter
最初可能运行良好,但在将 Istio 升级到新版本后,
它将不再包含在 Sidecar 的网络过滤器链中。
为避免此问题,您可以将操作更改为不依赖于另一个过滤器存在的操作(例如 INSERT_FIRST
),
或者在 EnvoyFilter
中设置显式优先级以覆盖默认的基于创建时间的排序。例如,将 priority: 10
添加到上述过滤器将确保它在默认优先级为 0 的 istio.stats
过滤器之后被处理。
配有故障注入和重试/超时策略的虚拟服务未按预期工作
目前,Istio 不支持在同一个 VirtualService
上配置故障注入和重试或超时策略。考虑以下配置:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
name: helloworld
spec:
hosts:
- "*"
gateways:
- helloworld-gateway
http:
- match:
- uri:
exact: /hello
fault:
abort:
httpStatus: 500
percentage:
value: 50
retries:
attempts: 5
retryOn: 5xx
route:
- destination:
host: helloworld
port:
number: 5000
您期望配置了五次重试尝试时用户在调用 helloworld
服务时几乎不会看到任何错误。
但是由于故障和重试都配置在同一个 VirtualService
上,所以重试配置未生效,导致 50%
的失败率。要解决此问题,您可以从 VirtualService
中移除故障配置,并转为使用
EnvoyFilter
将故障注入上游 Envoy 代理:
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: EnvoyFilter
metadata:
name: hello-world-filter
spec:
workloadSelector:
labels:
app: helloworld
configPatches:
- applyTo: HTTP_FILTER
match:
context: SIDECAR_INBOUND # 将匹配所有 Sidecar 中的出站监听器
listener:
filterChain:
filter:
name: "envoy.filters.network.http_connection_manager"
patch:
operation: INSERT_BEFORE
value:
name: envoy.fault
typed_config:
"@type": "type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.http.fault.v3.HTTPFault"
abort:
http_status: 500
percentage:
numerator: 50
denominator: HUNDRED
上述这种方式可行,这是因为这种方式为客户端代理配置了重试策略,而为上游代理配置了故障注入。