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Istio的运维-诊断工具(istio 系列五)

Istio的运维-诊断工具

在参考官方文档的时候发现环境偶尔会出现问题,因此插入一章与调试有关的内容,便于简单问题的定位。涵盖官方文档的诊断工具章节

使用istioctl命令行工具

首先可以通过日志Introspection检查各个组件,如果不足以支持问题定位,可以参考如下操作:

istioctl是一个可以用于调试和诊断istio服务网格的工具。Istio项目为Bash和ZSH运行下的istioctl提供了自动补全功能。

建议安装对应istio版本的istioctl

istioctl自动补全

  • 将如下内容添加到 ~/.bash_profile 文件中 [[ -r "/usr/local/etc/profile.d/bash_completion.sh" ]] && . "/usr/local/etc/profile.d/bash_completion.sh"
  • 使用bash时,将在tools命令中的istioctl.bash文件拷贝到HOME目录下,然后执行如下操作即可 source ~/istioctl.bash

查看网格的状态

可以使用istioctl proxy-statusistioctl ps命令查看网格的状态。如果输出结果中缺少某个代理,说明该代理当前没有连接到Pilot实例,因而无法接收到任何配置。如果状态为stale,表示当前存在网络故障,或Pilot需要扩容。

获取代理配置

可以使用istioctl proxy-configistioctl pc检索代理配置信息。

例如,使用如下方式可以检索特定pod中的Envoy实例的集群配置信息。

$ istioctl proxy-config cluster <pod-name> [flags]

使用如下方式可以检索特定pod中的Envoy实例的bootstrap配置信息。

$ istioctl proxy-config bootstrap <pod-name> [flags]

使用如下方式可以检索特定pod中的Envoy实例的listener(监听器)配置信息。

$ istioctl proxy-config listener <pod-name> [flags]

使用如下方式可以检索特定pod中的Envoy实例的route(路由)配置信息。

$ istioctl proxy-config route <pod-name> [flags]

使用如下方式可以检索特定pod中的Envoy实例的endpoint (后端)配置信息。

$ istioctl proxy-config endpoints <pod-name> [flags]

更多参见下一节调试Envoy和istiod

调试Envoy和istiod

istio提供了两个非常有用的命令来诊断流量管理配置问题:proxy-statusproxy-configproxy-status可以获取网格的概述并确定导致问题的代理。proxy-config可以检查Envoy配置并诊断该问题。

如果要尝试如下命令,可以:

获取网格概况

通过proxy-status命令可以查看网格的概况,了解是否有sidecar无法接收配置或无法保持同步。

如果某个代理没有出现在输出列表中,则说明该代理没有连接到istiod实例,因此也无法接收任何配置信息。状态信息如下:

  • SYNCED:表示Envoy确认了istiod发过来的配置
  • NOT SENT:表示istiod还没有发送配置到Envoy。通常时因为istiod当前没有需要发送的配置信息
  • STALE:表示istiod发送了一个更新到Envoy,但没有接收到确认。通常表示Envoy和istiod之间的网络出现了问题,或istio本身出现了bug。
$ istioctl ps                                                                               
NAME                                                  CDS      LDS       EDS       RDS        PILOT                     VERSION
details-v1-78d78fbddf-psnmk.default                   SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
istio-ingressgateway-569669bb67-dsd5h.istio-system    SYNCED   SYNCED    SYNCED    NOT SENT   istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default               SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
prometheus-79878ff5fd-tjdxx.istio-system              SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
ratings-v1-6c9dbf6b45-xlf2q.default                   SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
reviews-v1-564b97f875-q5l9r.default                   SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
reviews-v2-568c7c9d8f-vcd94.default                   SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
reviews-v3-67b4988599-psllq.default                   SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0
sleep-78484c89dd-fmxbc.default                        SYNCED   SYNCED    SYNCED    SYNCED     istiod-788cf6c878-4pq5g   1.6.0

检索Envoy和istiod的差异

proxy-status加上proxy ID可以检索Envoy加载的配置和istiod发送的配置之间的差异,通过这种方式可以确定哪部分内容没有被同步,并确定可能存在的问题。

下面的例子可以看到ingressgateway的listeners和routers配置都与istiod发过来的配置匹配,但clusters不匹配。

$ istioctl proxy-status details-v1-6dcc6fbb9d-wsjz4.default
--- Istiod Clusters
+++ Envoy Clusters
@@ -374,36 +374,14 @@
             "edsClusterConfig": {
                "edsConfig": {
                   "ads": {

                   }
                },
                "serviceName": "outbound|443||public-cr0bdc785ce3f14722918080a97e1f26be-alb1.kube-system.svc.cluster.local"
-            },
-            "connectTimeout": "1.000s",
-            "circuitBreakers": {
-               "thresholds": [
-                  {
-
-                  }
-               ]
-            }
-         }
-      },
-      {
-         "cluster": {
-            "name": "outbound|53||kube-dns.kube-system.svc.cluster.local",
-            "type": "EDS",
-            "edsClusterConfig": {
-               "edsConfig": {
-                  "ads": {
-
-                  }
-               },
-               "serviceName": "outbound|53||kube-dns.kube-system.svc.cluster.local"
             },
             "connectTimeout": "1.000s",
             "circuitBreakers": {
                "thresholds": [
                   {

                   }

Listeners Match
Routes Match

深入探究Envoy配置

proxy-config命令可以查看一个Envoy实例的配置,用于定位无法通过查看istio配置和用户资源发现的问题。例如,使用如下命令可以获取特定pod的clusters,listeners或routes概要。注:首先通过istioctl ps查看出不匹配的代理,然后使用istioctl pc查看具体的不匹配的信息。

$ istioctl proxy-config cluster -n istio-system istio-ingressgateway-7d6874b48f-qxhn5
SERVICE FQDN                                           PORT    SUBSET  DIRECTION  TYPE
BlackHoleCluster                                       -       -       -          STATIC
agent                                                  -       -       -          STATIC
details.default.svc.cluster.local                      9080    -       outbound   EDS
istio-ingressgateway.istio-system.svc.cluster.local    80      -       outbound   EDS
istio-ingressgateway.istio-system.svc.cluster.local    443     -       outbound   EDS
istio-ingressgateway.istio-system.svc.cluster.local    15021   -       outbound   EDS
istio-ingressgateway.istio-system.svc.cluster.local    15443   -       outbound   EDS
istiod.istio-system.svc.cluster.local                  443     -       outbound   EDS
istiod.istio-system.svc.cluster.local                  853     -       outbound   EDS
istiod.istio-system.svc.cluster.local                  15010   -       outbound   EDS
istiod.istio-system.svc.cluster.local                  15012   -       outbound   EDS
istiod.istio-system.svc.cluster.local                  15014   -       outbound   EDS
kube-dns.kube-system.svc.cluster.local                 53      -       outbound   EDS
kube-dns.kube-system.svc.cluster.local                 9153    -       outbound   EDS
kubernetes.default.svc.cluster.local                   443     -       outbound   EDS
...                                                                               
productpage.default.svc.cluster.local                  9080    -       outbound   EDS
prometheus.istio-system.svc.cluster.local              9090    -       outbound   EDS
prometheus_stats                                       -       -       -          STATIC
ratings.default.svc.cluster.local                      9080    -       outbound   EDS
reviews.default.svc.cluster.local                      9080    -       outbound   EDS
sds-grpc                                               -       -       -          STATIC
xds-grpc                                               -       -       -          STRICT_DNS
zipkin                                                 -       -       -          STRICT_DNS

为了调试Envoy,首先需要理解Envoy的clusters/listeners/routes/endpoints,以及它们之间是如何交互的。下面将使用带有-o json和筛选标志的proxy config命令来跟踪Envoy,因为它决定在哪里将请求从productpage pod发送到reviews pod的 reviews:9080

  1. 如果请求了一个pod的listener概要,可以看到istio生成了如下listeners:
    • 一个0.0.0.0:15006的listener,用于接收到pod的入站流量;以及一个 0.0.0.0:15001的listener,用于接收所有到pod的出站流量,然后将请求交给一个 virtual listener。
    • 每个kubernetes service IP都对应一个virtual listener,非HTTP的listener用于出站的TCP/HTTPS流量
    • pod IP中的virtual listener暴露了接收入站流量的端口
    • 0.0.0.0的HTTP类型的virtual listener,用于出站的HTTP流量

    Istio使用的端口信息如下: Port Protocol Used by Description 15000 TCP Envoy Envoy admin port (commands/diagnostics) 15001 TCP Envoy √ Envoy Outbound 15006 TCP Envoy √ Envoy Inbound 15020 HTTP Envoy Istio agent Prometheus telemetry 15021 HTTP Envoy Health checks 15090 HTTP Envoy Envoy Prometheus telemetry 15010 GRPC Istiod XDS and CA services (plaintext) 15012 GRPC Istiod XDS and CA services (TLS) 8080 HTTP Istiod Debug interface 443 HTTPS Istiod Webhooks 15014 HTTP Mixer, Istiod Control plane monitoring 15443 TLS Ingress and Egress Gateways SNI 9090 HTTP Prometheus Prometheus 42422 TCP Mixer Telemetry - Prometheus 15004 HTTP Mixer, Pilot Policy/Telemetry - mTLS 9091 HTTP Mixer Policy/Telemetry 可以看到TYPE字段是没有HTTPS的,HTTPS作为TCP类型。下面是productpage的listeners,删减了部分信息。10.84开头的是各个kubernetes service的CLUSTER-IP,以172.20开头的是kubernetes的node IP,以nodePort方式暴露服务。 $ istioctl proxy-config listeners productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default ADDRESS PORT TYPE 0.0.0.0 443 TCP <--+ 10.84.71.37 443 TCP | 10.84.223.189 443 TCP | 10.84.100.226 15443 TCP | 10.84.121.154 443 TCP | 10.84.142.44 443 TCP | #从0.0.0.0_15001相关IP:PORT上接收出站的non-HTTP流量 10.84.155.219 443 TCP | 172.20.127.212 9100 TCP | 10.84.205.103 443 TCP | 10.84.167.116 443 TCP | 172.20.127.211 9100 TCP <--+ 10.84.113.197 9979 HTTP+TCP<--+ 0.0.0.0 9091 HTTP+TCP | 10.84.30.227 9092 HTTP+TCP | 10.84.108.37 8080 HTTP+TCP | 10.84.158.64 8443 HTTP+TCP | 10.84.202.185 8080 HTTP+TCP | 10.84.21.252 8443 HTTP+TCP | 10.84.215.56 8443 HTTP+TCP | 0.0.0.0 60000 HTTP+TCP | # 从0.0.0.0_15001的相关端口上接收出站的HTTP+TCP流量 10.84.126.74 8778 HTTP+TCP | 10.84.126.74 8080 HTTP+TCP | 10.84.123.207 8080 HTTP+TCP | 10.84.30.227 9091 HTTP+TCP | 10.84.229.5 8080 HTTP+TCP<--+ 0.0.0.0 9080 HTTP+TCP # 从 0.0.0.0_15006 上接收所有到9080的入站流量 0.0.0.0 15001 TCP # 从IP tables接收pod的所有出站流量,并移交给虚拟侦听器 0.0.0.0 15006 HTTP+TCP # Envoy 入站 0.0.0.0 15090 HTTP # Envoy Prometheus 遥测 0.0.0.0 15021 HTTP # 健康检查 下面是productpage Pod中实际监听的端口信息,与上述对应。 $ ss -ntpl State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port LISTEN 0 128 0.0.0.0:15090 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 127.0.0.1:15000 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:9080 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:15001 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:15006 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 0.0.0.0:15021 0.0.0.0:* LISTEN 0 128 *:15020 *:*

  2. 从上述输出概要中可以看到每个sidecar都有一个绑定到 0.0.0.0:15006的listener,IP tables会将所有入站的Pod流量导入该listener;以及一个绑定到 0.0.0.0:15001的listener,IP tables会将所有出站流量导入该listener,该listener有一个字段useOriginalDst设置为true,表示会使用最佳匹配原始目的地的方式将请求分发到virtual listener,如果没有找到任何virtual listener,将会直接发送到连接目的地的PassthroughCluster。 $ istioctl pc listener productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default --port 15001 -o json [ { "name": "virtualOutbound", "address": { "socketAddress": { "address": "0.0.0.0", "portValue": 15001 } }, "filterChains": [ { "filters": [ { "name": "istio.stats", "typedConfig": { "@type": "type.googleapis.com/udpa.type.v1.TypedStruct", "typeUrl": "type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.wasm.v3.Wasm", "value": { "config": { "configuration": "{\n \"debug\": \"false\",\n \"stat_prefix\": \"istio\"\n}\n", "root_id": "stats_outbound", "vm_config": { "code": { "local": { "inline_string": "envoy.wasm.stats" } }, "runtime": "envoy.wasm.runtime.null", "vm_id": "tcp_stats_outbound" } } } } }, { "name": "envoy.tcp_proxy", "typedConfig": { "@type": "type.googleapis.com/envoy.config.filter.network.tcp_proxy.v2.TcpProxy", "statPrefix": "PassthroughCluster", "cluster": "PassthroughCluster", "accessLog": [ { "name": "envoy.file_access_log", "typedConfig": { "@type": "type.googleapis.com/envoy.config.accesslog.v2.FileAccessLog", "path": "/dev/stdout", "format": "[%START_TIME%] \"%REQ(:METHOD)% %REQ(X-ENVOY-ORIGINAL-PATH?:PATH)% %PROTOCOL%\" %RESPONSE_CODE% %RESPONSE_FLAGS% \"%DYNAMIC_METADATA(istio.mixer:status)%\" \"%UPSTREAM_TRANSPORT_FAILURE_REASON%\" %BYTES_RECEIVED% %BYTES_SENT% %DURATION% %RESP(X-ENVOY-UPSTREAM-SERVICE-TIME)% \"%REQ(X-FORWARDED-FOR)%\" \"%REQ(USER-AGENT)%\" \"%REQ(X-REQUEST-ID)%\" \"%REQ(:AUTHORITY)%\" \"%UPSTREAM_HOST%\" %UPSTREAM_CLUSTER% %UPSTREAM_LOCAL_ADDRESS% %DOWNSTREAM_LOCAL_ADDRESS% %DOWNSTREAM_REMOTE_ADDRESS% %REQUESTED_SERVER_NAME% %ROUTE_NAME%\n" } } ] } } ], "name": "virtualOutbound-catchall-tcp" } ], "useOriginalDst": true, "trafficDirection": "OUTBOUND" } ]
  3. 应用的请求为一个出站HTTP请求,会到达9080端口,这意味着请求将传递给0.0.0.0:9080 virtual listener。该listener会查看其RDS中配置的路由。这种情况下会查找istiod配置的RDS的9080路由 $ istioctl pc listener productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default -o json --address 0.0.0.0 --port 9080 [ { "name": "0.0.0.0_9080", "address": { "socketAddress": { "address": "0.0.0.0", "portValue": 9080 } }, "filterChains": [ { "filterChainMatch": { "applicationProtocols": [ "http/1.0", "http/1.1", "h2c" ] }, "filters": [ { "name": "envoy.http_connection_manager", "typedConfig": { "@type": "type.googleapis.com/envoy.config.filter.network.http_connection_manager.v2.HttpConnectionManager", "statPrefix": "outbound_0.0.0.0_9080", "rds": { "configSource": { "ads": {} }, "routeConfigName": "9080" }, ... ]
  4. 9080的路由配置中每个服务只有一个virtual host。由于应用的请求会传递到reviews服务,因此Envoy会选择请求与域相匹配的virtual host。一旦匹配到域,Envoy会查看匹配请求的第一个路由。下面场景中,由于没有配置任何高级路由,因此只有一条可以匹配的路由,该路由告诉Envoy将请求发送到 outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local集群。 $ istioctl proxy-config routes productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default --name 9080 -o json [ { "name": "9080", "virtualHosts": [ ... { "name": "reviews.default.svc.cluster.local:9080", "domains": [ "reviews.default.svc.cluster.local", "reviews.default.svc.cluster.local:9080", "reviews", "reviews:9080", "reviews.default.svc.cluster", "reviews.default.svc.cluster:9080", "reviews.default.svc", "reviews.default.svc:9080", "reviews.default", "reviews.default:9080", "10.84.110.152", "10.84.110.152:9080" ], "routes": [ { "name": "default", "match": { "prefix": "/" }, "route": { "cluster": "outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local", "timeout": "0s", "retryPolicy": { "retryOn": "connect-failure,refused-stream,unavailable,cancelled,retriable-status-codes", "numRetries": 2, "retryHostPredicate": [ { "name": "envoy.retry_host_predicates.previous_hosts" } ], "hostSelectionRetryMaxAttempts": "5", "retriableStatusCodes": [ 503 ] }, "maxGrpcTimeout": "0s" }, "decorator": { "operation": "reviews.default.svc.cluster.local:9080/*" } } ], "includeRequestAttemptCount": true } ], "validateClusters": false } ]
  5. cluster的配置用于从istiod中检索后端。Envoy会使用serviceName作为key在Endpoints列表中进行查找,并将请求传递到这些后端。 $ istioctl pc cluster productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default --fqdn reviews.default.svc.cluster.local -o json [ { ... "name": "outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local", "type": "EDS", "edsClusterConfig": { "edsConfig": { "ads": {} }, "serviceName": "outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local" }, "connectTimeout": "10s", "circuitBreakers": { "thresholds": [ { "maxConnections": 4294967295, "maxPendingRequests": 4294967295, "maxRequests": 4294967295, "maxRetries": 4294967295 } ] }, "filters": [ { "name": "istio.metadata_exchange", "typedConfig": { "@type": "type.googleapis.com/udpa.type.v1.TypedStruct", "typeUrl": "type.googleapis.com/envoy.tcp.metadataexchange.config.MetadataExchange", "value": { "protocol": "istio-peer-exchange" } } } ] } ]
  6. 使用proxy-config endpoint命令查看本集群中当前可用的后端 $ istioctl pc endpoint productpage-v1-85b9bf9cd7-d8hm8.default --cluster "outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local" ENDPOINT STATUS OUTLIER CHECK CLUSTER 10.80.3.55:9080 HEALTHY OK outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local 10.80.3.56:9080 HEALTHY OK outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local 10.80.3.58:9080 HEALTHY OK outbound|9080||reviews.default.svc.cluster.local

流量方向为:listener(应用出站port)->route(routeConfigName)->cluster(domain)->endpoint(serviceName)

检查bootstrap配置

到目前为止已经查看了istiod的大部分配置,然而,Envoy需要一些如哪里可以发现istiod的bootstrap配置,使用如下方式查看:

$  istioctl proxy-config bootstrap -n istio-system istio-ingressgateway-569669bb67-dsd5h.istio-system
{
    "bootstrap": {
        "node": {
            "id": "router~10.83.0.14~istio-ingressgateway-569669bb67-dsd5h.istio-system~istio-system.svc.cluster.local",
            "cluster": "istio-ingressgateway",
            "metadata": {
                    "CLUSTER_ID": "Kubernetes",
                    "CONFIG_NAMESPACE": "istio-system",
                    "EXCHANGE_KEYS": "NAME,NAMESPACE,INSTANCE_IPS,LABELS,OWNER,PLATFORM_METADATA,WORKLOAD_NAME,MESH_ID,SERVICE_ACCOUNT,CLUSTER_ID",
                    "INSTANCE_IPS": "10.83.0.14,fe80::6871:95ff:fe5b:9e3e",
                    "ISTIO_PROXY_SHA": "istio-proxy:12cfbda324320f99e0e39d7c393109fcd824591f",
                    "ISTIO_VERSION": "1.6.0",
                    "LABELS": {
                                "app": "istio-ingressgateway",
                                "chart": "gateways",
                                "heritage": "Tiller",
                                "istio": "ingressgateway",
                                "pod-template-hash": "569669bb67",
                                "release": "istio",
                                "service.istio.io/canonical-name": "istio-ingressgateway",
                                "service.istio.io/canonical-revision": "latest"
                            },
                    "MESH_ID": "cluster.local",
                    "NAME": "istio-ingressgateway-569669bb67-dsd5h",
                    "NAMESPACE": "istio-system",
                    "OWNER": "kubernetes://apis/apps/v1/namespaces/istio-system/deployments/istio-ingressgateway",
...
                    "ROUTER_MODE": "sni-dnat",
                    "SDS": "true",
                    "SERVICE_ACCOUNT": "istio-ingressgateway-service-account",
                    "TRUSTJWT": "true",
                    "WORKLOAD_NAME": "istio-ingressgateway"
                },
...
}

校验到istiod的连通性

服务网格中的所有Envoy代理容器都应该连接到istiod,使用如下步骤测试:

  1. 创建一个sleep pod kubectl create namespace foo kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f samples/sleep/sleep.yaml) -n foo
  2. 使用curl测试到istiod的连通性。下面调用v1注册API,使用默认的istiod配置参数,并启用双向TLS认证 kubectl exec (kubectl get pod -l app=sleep -n foo -o jsonpath={.items..metadata.name}) -c sleep -n foo -- curl -sS istiod.istio-system:15014/debug/endpointz

通过istioctl的输出理解网格

如下内容是一个实验特性,仅用于评估

istio 1.3中包含一个istioctl experimental describe命令。该CLI命令提供了解影响pod的配置所需的信息。本节展示如何使用该experimental 子命令查看一个pod是否在网格中,以及检查该pod的配置。该命令的基本使用方式为:

$ istioctl experimental describe pod <pod-name>[.<namespace>] #或
$ istioctl experimental describe pod <pod-name> -n <namespace> 

校验pod是否在网格中

如果一个pod不在网格中,istioctl describe会显示一个告警信息,此外,如果pod缺少istio需要的配置时也会给出告警信息。

$ istioctl experimental describe pod  mutatepodimages-7575797d95-qn7p5
Pod: mutatepodimages-7575797d95-qn7p5
   Pod does not expose ports
WARNING: mutatepodimages-7575797d95-qn7p5 is not part of mesh; no Istio sidecar
--------------------
Error: failed to execute command on sidecar: error 'execing into mutatepodimages-7575797d95-qn7p5/default istio-proxy container: container istio-proxy is not valid for pod mutatepodimages-7575797d95-qn7p5

如果一个pod在网格中,则不会产生告警。

$ istioctl x describe pod ratings-v1-6c9dbf6b45-xlf2q
Pod: ratings-v1-6c9dbf6b45-xlf2q
   Pod Ports: 9080 (details), 15090 (istio-proxy)
--------------------
Service: details
   Port: http 9080/HTTP targets pod port 9080
Pilot reports that pod enforces HTTP/mTLS and clients speak HTTP

输出为:

  • pod的服务容器端口,上述为ratings的9080端口
  • pod中的istio-proxy端口,15090
  • pod服务使用的协议,9080端口的http协议
  • pod设置的mutual TLS

校验destination rule配置

可以使用istioctl describe检查应用到一个pod的destination rule。例如执行如下命令部署destination rule

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/destination-rule-all-mtls.yaml

查看ratings pod

$ export RATINGS_POD=$(kubectl get pod -l app=ratings -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
$ istioctl x describe pod $RATINGS_POD
Pod: ratings-v1-6c9dbf6b45-xlf2q
   Pod Ports: 9080 (ratings), 15090 (istio-proxy)
--------------------
Service: ratings
   Port: http 9080/HTTP targets pod port 9080
DestinationRule: ratings for "ratings"
   Matching subsets: v1
      (Non-matching subsets v2,v2-mysql,v2-mysql-vm)
   Traffic Policy TLS Mode: ISTIO_MUTUAL
Pilot reports that pod enforces HTTP/mTLS and clients speak mTLS

输出为:

  • 应用到ratings 服务的ratings destination rule
  • 匹配pod的ratings destination rule,上述为v1
  • destination rule定义的其他subset
  • pod接收HTTP或mutual TLS,但客户端使用mutual TLS

校验virtual service配置

部署如下virtual service

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/virtual-service-all-v1.yaml

查看v1版本的reviews服务:

$ export REVIEWS_V1_POD=$(kubectl get pod -l app=reviews,version=v1 -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
istioctl x describe pod $REVIEWS_V1_POD
$ istioctl x describe pod $REVIEWS_V1_POD
Pod: reviews-v1-564b97f875-q5l9r
   Pod Ports: 9080 (reviews), 15090 (istio-proxy)
--------------------
Service: reviews
   Port: http 9080/HTTP targets pod port 9080
DestinationRule: reviews for "reviews"
   Matching subsets: v1
      (Non-matching subsets v2,v3)
   Traffic Policy TLS Mode: ISTIO_MUTUAL
VirtualService: reviews
   1 HTTP route(s)

输出结果与前面的ratings pod类型,但多了到pod的virtual service路由。

istioctl describe命令不仅仅显示了影响pod的virtual service。如果一个virtual service配置的host为一个pod,但流量不可达,会输出告警信息,这种请求可能发生在当一个virtual service如果没有可达的pod subset时。例如:

$ export REVIEWS_V2_POD=$(kubectl get pod -l app=reviews,version=v2 -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')
istioctl x describe pod $REVIEWS_V2_POD
[root@bastion istio-1.6.0]# istioctl x describe pod $REVIEWS_V2_POD
Pod: reviews-v2-568c7c9d8f-vcd94
...
VirtualService: reviews
   WARNING: No destinations match pod subsets (checked 1 HTTP routes)
      Route to non-matching subset v1 for (everything)

告警信息给出导致问题的原因,检查的路由数目,以及其他路由信息。例如,由于virtual service将所有的流量到导入了v1 subset,因此v2 pod无法接收到任何流量。

如果删除如下destination rule:

$ kubectl delete -f samples/bookinfo/networking/destination-rule-all-mtls.yaml

可以看到如下信息:

$ istioctl x describe pod $REVIEWS_V1_POD
Pod: reviews-v1-564b97f875-q5l9r
   Pod Ports: 9080 (reviews), 15090 (istio-proxy)
--------------------
Service: reviews
   Port: http 9080/HTTP targets pod port 9080
VirtualService: reviews
   WARNING: No destinations match pod subsets (checked 1 HTTP routes)
      Warning: Route to subset v1 but NO DESTINATION RULE defining subsets!

输出展示了已删除destination rule,但没有删除依赖它的virtual service。该virtual service将流量路由到v1 subset,但没有定义v1 subset的destination rule。因此流量无法分发到v1版本的pod。

恢复环境:

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/destination-rule-all-mtls.yaml

校验流量路由

istioctl describe也可以展示流量权重。如理如下命令会将90%的流量导入reviews服务的v1 subset,将10%的流量导入reviews服务的v2 subset。

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/virtual-service-reviews-90-10.yaml

查看reviews v1` pod:

$ istioctl x describe pod $REVIEWS_V1_POD
...
VirtualService: reviews
   Weight 90%

输出显示90%的reviews服务的流量导入到了v1 subset中。

部署其他类型的路由,如部署指定HTTP首部的路由:

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/virtual-service-reviews-jason-v2-v3.yaml

再次查看pod:

$ istioctl x describe pod $REVIEWS_V1_POD
...
VirtualService: reviews
   WARNING: No destinations match pod subsets (checked 2 HTTP routes)
      Route to non-matching subset v2 for (when headers are end-user=jason)
      Route to non-matching subset v3 for (everything)

由于查看了位于v1 subset的pod,而virtual service将包含 end-user=jason 的流量分发给v2 subset,其他流量分发给v3 subset,v1 subset没有任何流量导入,此时会输出告警信息。

检查strict mutual TLS(官方文档待更新)

根据mutual TLS迁移指南,可以给ratings服务启用strict mutual TLS。

$ kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: PeerAuthentication
metadata:
  name: ratings-strict
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: ratings
  mtls:
    mode: STRICT
EOF

执行如下命令查看ratings pod,输出显示ratings pod已经使用mutual TLS防护。

$ istioctl x describe pod $RATINGS_POD
Pilot reports that pod enforces mTLS and clients speak mTLS

有时,将mutual TLS切换位STRICT模式时会对部署的组件造成影响,通常是因为destination rule不匹配新配置造成的。例如,如果配置Bookinfo客户端不使用mutualTLS,而使用明文的HTTP destination rules:

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/destination-rule-all.yaml

如果在浏览器傻瓜打开Bookinfo,会显示Ratings service is currently unavailable,使用如下命令查看原因:

$ istioctl x describe pod $RATINGS_POD
...
WARNING Pilot predicts TLS Conflict on ratings-v1-f745cf57b-qrxl2 port 9080 (pod enforces mTLS, clients speak HTTP)
  Check DestinationRule ratings/default and AuthenticationPolicy ratings-strict/default

输出中有一个描述destination rule和authentication policy冲突的告警信息。

使用如下方式恢复:

$ kubectl apply -f samples/bookinfo/networking/destination-rule-all-mtls.yaml

卸载

$ kubectl delete -f samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml
$ kubectl delete -f samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml
$ kubectl delete -f samples/bookinfo/networking/destination-rule-all-mtls.yaml
$ kubectl delete -f samples/bookinfo/networking/virtual-service-all-v1.yaml

使用istioctl analyse诊断配置

istioctl analyze是一个可以探测istio配置中潜在错误的诊断工具,它可以诊断现有的集群或一组本地配置文件,会同时诊断这两者。

可以使用如下方式诊断当前的kubernetes:

$ istioctl analyze --all-namespaces

例如,如果某些命名空间没有启用istiod注入,会打印如下告警信息:

Warn [IST0102] (Namespace openshift) The namespace is not enabled for Istio injection. Run 'kubectl label namespace openshift istio-injection=enabled' to enable it, or 'kubectl label namespace openshift istio-injection=disabled' to explicitly mark it as not needing injection

分析现有的集群/本地文件或二者

上述的例子用于分析一个存在的集群,但该工具也可以支持分析本地kubernetes yaml的配置文件集,或同时分析本地文件和集群。当分析一个本地文件集时,这些文件集应该是完全自包含的。通常用于分析需要部署到集群的一个完整的配置文件集。

分析特定的本地kubernetes yaml文件集:

$ istioctl analyze --use-kube=false a.yaml b.yaml

分析当前目录中的所有yaml文件:

$ istioctl analyze --use-kube=false *.yaml

模拟将当前目录中的files部署到当前集群中:

$ istioctl analyze *.yaml

使用istioctl analyze --help命令查看完整的选项。更多analyse的使用参见Q&A.

组件内省

Istio组件是用一个灵活的内省框架构建的,它使检查和操作运行组件的内部状态变得简单。组件会开放一个端口,用于通过web浏览器的交互式视图获取组件的状态,或使用外部工具通过REST访问。

Mixer, PilotGalley 都实现了ControlZ 功能(1.6版本可以查看istiod)。当启用这些组件时将记录一条消息,指示要连接的IP地址和端口,以便与ControlZ交互。

2018-07-26T23:28:48.889370Z     info    ControlZ available at 100.76.122.230:9876

可以使用如下命令进行端口转发,类似kubectl的port-forward,用于远程访问。

$ istioctl dashboard controlz <podname> -n <namespaces>

组件日志

日志作用域

组件的日志按照作用域进行分类。取决于组件提供的功能,不同的组件有不同的作用域。所有的组件都有一个default的作用域,用于未分类的日志消息。

各个组件的日志作用域参见:reference documentation

每个作用域对应一个唯一的日志级别:

  1. none
  2. error
  3. warning
  4. info
  5. debug

其中none表示没有划分作用域的输出,debug会最大化输出。默认的作用域为info,用于在一般情况下为istio提供何时的日志输出。

可以使用 --log_output_level 控制输出级别:

控制输出

日志信息通常会发送到组件的标准输出流中。 --log_target选项可以将输出重定向到任意(数量的)位置,可以通过逗号分割的列表给出文件系统的路径。stdoutstderr分别表示标准输出和标准错误输出流。

日志滚动

istio组件能够自动管理日志滚动,将大的日志切分为小的日志文件。--log_rotate选项允许指定用于滚动的基本文件名。派生的名称将用于单个日志文件。

--log_rotate_max_age选项指定文件发生滚动前的最大时间(天为单位),--log_rotate_max_size选项用于指定文件滚动发生前的最大文件大小(MB为单位), --log_rotate_max_backups选项控制保存的滚动文件的最大数量,超过该值的老文件会被自动删除。

组件调试

--log_caller--log_stacktrace_level选项可以控制日志信息是否包含程序员级别的信息。在跟踪组件bug时很有用,但日常用不到。

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