本記事は以下の続きです。Istioを使って流量制御を行います。

MicroK8sでistioによるABテストを試してみる（1/2）

• アプリケーションのServiceを作成する
• Istioの設定をする
  • Istio Ingressgatewayの設定を変更する
  • Gatewayを作成する
  • Virtual Serviceを作成する
• 設定を確認する

アプリケーションのServiceを作成する

MicroK8sでistioによるABテストを試してみる（1/2）で作成したアプリケーションに、helloa, hellobで名前解決できるServiceを付与します。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl expose pod helloa --name=helloa --port=8080 -n istio-app
service/helloa exposed
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl expose pod hellob --name=hellob --port=8080 -n istio-app
service/hellob exposed
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl get svc -n istio-app
NAME     TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
helloa   ClusterIP   10.152.183.63    <none>        8080/TCP         7m23s
hellob   ClusterIP   10.152.183.36    <none>        8080/TCP         7m11s

Istioの設定をする

Istio Ingressgatewayの設定を変更する

Istio Ingressgatewayの設定を変更します。

Istio IngressgatewayはIstioで構成されたアプリケーションの入り口となるServiceです。istio-system namespaceで稼働していて、Service TypeがLoadBalancerです。IngressIPを設定できる場合はLoadBalancerIPとして設定すれば問題ありませんが、MicroK8sはデフォルトでは使えないのでNodePortに変更しておきます。

この設定は、Istioのドキュメントにも記載があります。

以下のコマンドでspec.typeをLoadBalancerからNodePortに変更します。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl edit svc istio-ingressgateway -n istio-system

Gatewayを作成する

IstioでGatewayを作成します。

Gatewayは、サービスメッシュのエッジで動作するロードバランサーで、http/tcp接続を受信します。Istioで構成されたアプリケーションを外部に公開するには、Ingressgatewayに加えてGatewayが必要になります。

https://istio.io/docs/reference/config/networking/gateway/

ホスト名”hello.example.comyaml”に対して、httpプロトコルを受け付けるhello-gatewayのyamlを以下に示します。このyamlをoc create -f [ファイル名]で作成します。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: hello-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway # use Istio default gateway implementation
  servers:
  - port:
      number: 80
      name: http
      protocol: HTTP
    hosts:
    - "hello.example.com"

Virtual Serviceを作成する

IstioでVirtual Serviceを作成します。

Virtual Serviceはトラフィックルーティングを制御して、Istioで構成されたアプリケーションの振る舞いを変えられます。

https://istio.io/docs/reference/config/networking/virtual-service/

hello.example.comへのhttpリクエストに対して、helloa Serviceに25%、hellob Serviceに75%のトラフィックをルーティングするhello-ab-route Virtual Serviceのyamlを以下に示します。こちらもoc create -f [ファイル名]で作成します。

spec.http.route.destination.hostでServiceを指定し、weightでルーティングするトラフィックの割合を定義しています。

apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: hello-ab-route
spec:
  hosts:
  - hello.example.com
  gateways:
  - hello-gateway
  http:
  - route:
    - destination:
        host: helloa
        port: 
          number: 8080
      weight: 25
    - destination:
        host: hellob
        port: 
          number: 8080
      weight: 75

設定を確認する

最後に設定した流動制御を確認します。

設定したホスト名hello.exapmle.comに対して、Istio Ingressgatewayを経由するcurlコマンドを10回実行してみます。補足すると、Gatewayとして指定している192.168.64.2:31380は、[multipass-vmのIPアドレス]:[NodePortで80番を公開しているポート]です。

$ for i in {0..9}; do curl -s -HHost:hello.example.com "http://192.168.64.2:31380"; done
Hello B
Hello A
Hello B
Hello A
Hello B
Hello B
Hello B
Hello A
Hello B
Hello B

これは綺麗に7:3ぐらいの割合で出力されていますが、何度も繰り返すと、10:0の時もありました。但し、Hello AがHello Bの回数を越すということはなかったので、正しくルーティングされていることが伺えました。

以上です！全体を通して考えると、MicroK8s特有の部分はインストールのところだけでしたね。Istioの勉強をしてみたいと思っていたので、いい機会になりました。

以下の記事でMicroK8sをインストールしてみたので、IstioをインストールしてABテストを試します。今回は長くなってしまったので、インストール編とABテスト編に分けてお送りします。

MicroK8sをMacOSにインストールしてみる

• Istioをインストールする
• Istio Injection用のnamespaceを作成する
• テスト用アプリケーションを実行する
  • アプリケーションソースコードを作成する
  • コンテナイメージを作成する
  • コンテナイメージをdocker registryに登録する
  • コンテナアプリケーションを実行する

Istioをインストールする

以下のコマンドでMicroK8sにIstioをインストールします。Istioを有効化するだけで必要なyamlをダウンロードしてリソースを作成します。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.status | grep istio
istio: disabled
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s enable istio
Enabling Istio
Fetching istioctl version v1.3.4.
  % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                 Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   635  100   635    0     0    444      0  0:00:01  0:00:01 --:--:--   444
100 36.3M  100 36.3M    0     0  2553k      0  0:00:14  0:00:14 --:--:-- 5118k
・
・
省略
・
・
Istio is starting
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.status | grep istio
istio: enabled

インストール完了後、istio-systemというnamespaceに色んなpodがデプロイされていました。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl get ns
NAME              STATUS   AGE
default           Active   43h
istio-system      Active   119s
kube-node-lease   Active   43h
kube-public       Active   43h
kube-system       Active   43h
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl get pods -n istio-system 
NAME                                      READY   STATUS      RESTARTS   AGE
grafana-78758665bb-tbdn8                  1/1     Running     0          7m4s
istio-citadel-799bf7ddb9-hlzjw            1/1     Running     0          7m3s
istio-egressgateway-76d7cf9c58-dlwnx      1/1     Running     0          7m4s
istio-galley-54cb4b4bcd-ptcmx             1/1     Running     0          7m5s
istio-grafana-post-install-1.3.4-hcbgl    0/1     Completed   0          7m6s
istio-ingressgateway-785cd6c5cc-lj7md     1/1     Running     0          7m4s
istio-pilot-5fdd79bcb5-rzfmn              2/2     Running     0          7m3s
istio-policy-7dc9dbf6bc-jrvht             2/2     Running     5          7m4s
istio-security-post-install-1.3.4-bhctr   0/1     Completed   0          7m6s
istio-sidecar-injector-66bc6cf76b-rc868   1/1     Running     0          7m2s
istio-telemetry-66786bfd8f-km8jh          2/2     Running     5          7m3s
istio-tracing-6cb4f885d4-275sq            1/1     Running     0          7m2s
kiali-68d8fc4d54-66s7r                    1/1     Running     0          7m4s
prometheus-5c8fb8f746-m8kc8               1/1     Running     0          7m3s

Istio Injection用のnamespaceを作成する

以下のコマンドでIstio Injection用のnamespaceを作成します。

このnamespace上にデプロイされたpodは、Envoyがサイドカーとして一緒にデプロイされるようになります。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl create ns istio-app
namespace/istio-app created
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl label ns istio-app istio-injection=enabled
namespace/istio-app labeled
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl get ns -L istio-injection
NAME              STATUS   AGE   ISTIO-INJECTION
default           Active   43h   
istio-app         Active   53s   enabled
istio-system      Active   10m   disabled
kube-node-lease   Active   43h   
kube-public       Active   43h   
kube-system       Active   43h   
ubuntu@microk8s-vm:~$

テスト用アプリケーションを実行する

アプリケーションソースコードを作成する

明日はABテストを試してみる予定なので、二つのGoアプリケーションを作成します。httpリクエストをするとそれぞれ”Hello A”, “Hello B”と表示する簡単なサンプルアプリケーションです。

階層構造は以下の通りです。

$ tree hello
hello
├── helloA
│   ├── Dockerfile
│   └── src
│       ├── main.go
│       └── templates
│           └── index.html
└── helloB
    ├── Dockerfile
    └── src
        ├── main.go
        └── templates
            └── index.html

ポート8080を受け付けるとindex.htmlを表示するmain.goを以下に示します。これはhelloA, helloB共に同じです。

package main

import (
    "log"
    "net/http"
)

func main() {
    //templatesフォルダ配下を読み込む
    http.Handle("/", http.FileServer(http.Dir("templates")))
    //サーバー起動
    if err := http.ListenAndServe(":8080", nil); err != nil {
        log.Fatal("ListenAndServe:", nil)
    }
}

helloAのindex.htmlは以下の通りです。

Hello A

helloBのindex.htmlは以下の通りです。

Hello B

helloA, helloB共通のDockerfileは以下の通りです。

FROM golang:latest

# コンテナ作業ディレクトリの変更
WORKDIR /go/src/web
# ホストOSの ./src の中身を作業ディレクトリにコピー
COPY ./src .
RUN go build -o web
# ウェブアプリケーション実行コマンドの実行
CMD ["./web"]

コンテナイメージを作成する

以下のコマンドでそれぞれのコンテナイメージを作成します。

$ docker build -t hellob:latest helloA/
$ docker build -t hellob:latest helloB/

コンテナイメージをdocker registryに登録する

コンテナイメージをMicroK8s上で動かすにはdocker registryに一度登録します。登録方法は以下の記事をご参照ください。

MicroK8sでアプリケーションを動かす

以下のコマンドでdocker registryに登録します。

$ docker tag helloa 192.168.64.2:32147/helloa
$ docker tag hellob 192.168.64.2:32147/hellob
$ docker push 192.168.64.2:32147/helloa
The push refers to repository [192.168.64.2:32147/helloa]
8b8cbdb9bcec: Pushed 
0b5b80fff15e: Pushed 
6510ca638cc9: Pushed 
6e69dbdef94b: Pushed 
f0c38edb3fff: Pushed 
ef234633eec2: Pushed 
8967306e673e: Pushed 
9794a3b3ed45: Pushed 
5f77a51ade6a: Pushed 
e40d297cf5f8: Pushed 
latest: digest: sha256:f55138ac329f19a2602f1059a1e62b3b3915b256f42938cb19aadd5e24b9567a size: 2421
$ docker push 192.168.64.2:32147/hellob
The push refers to repository [192.168.64.2:32147/hellob]
475d9ae2ebee: Pushed 
c4f195275b83: Pushed 
6510ca638cc9: Layer already exists 
6e69dbdef94b: Layer already exists 
f0c38edb3fff: Layer already exists 
ef234633eec2: Layer already exists 
8967306e673e: Layer already exists 
9794a3b3ed45: Layer already exists 
5f77a51ade6a: Layer already exists 
e40d297cf5f8: Layer already exists 
latest: digest: sha256:e625cd9ac7996901c3b74ff463ee58a7187fbb456f2ea136a482d0ea86c2756a size: 2421

コンテナアプリケーションを実行する

以下のコマンドで、Istio Injection用のnamespaceにサンプルアプリケーションをデプロイします。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl run helloa --image=localhost:32147/helloa --port=8080 -n istio-app
pod/helloa created
ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl run hellob --image=localhost:32147/hellob --port=8080 -n istio-app
pod/hellob created

デプロイした後にpodを確認するとコンテナの数が二つになっています。これはIstioのEnvoyがpodの中で一緒に稼働しているからです。

ubuntu@microk8s-vm:~$ microk8s.kubectl get pods -n istio-app
NAME     READY   STATUS    RESTARTS   AGE
helloa   2/2     Running   0          22s
hellob   2/2     Running   0          10s

今日は以上です！明日は実際にIstioを設定してABデプロイをする方法について書きます。