Istio Helm Chart 详解 - Pilot

前言

Pilot 也是 Istio 的核心组件，负责以下任务：

1. 监听注册中心，例如 Kubernetes 中的服务信息变化。
2. 监听 Istio 的路由相关 CRD 资源。
3. 两项内容结合，生成 Envoy 可以理解的配置信息发送给 Envoy。

values.yaml 中的全局变量

  enabled: true
  replicaCount: 1
  autoscaleMin: 1
  autoscaleMax: 5
  image: pilot
  sidecar: true
  traceSampling: 1.0
  # Resources for a small pilot install
  resources:
    requests:
      cpu: 500m
      memory: 2048Mi
  env:
    PILOT_PUSH_THROTTLE_COUNT: 100
    GODEBUG: gctrace=2
  cpu:
    targetAverageUtilization: 80

image 字段使用的镜像名为 pilot。

老生常谈的 HPA 部分和其他组件区别不大，实例数量的上限为 5。

值得注意的是 Pilot 的资源设置，缺省 CPU 500m，内存 2G，比其它组件来说是比较大的。这里还特意注明，这是针对小负载情况的。

sidecar 参数看来可以启用或者关闭 Pilot 组件的 Sidecar 注入。

traceSampling、PILOT_PUSH_THROTTLE_COUNT 和 GODEBUG，目测都是性能向的参数。可以在后面的 Chart 中进行求证。

RBAC 相关

授权部分，Pilot 的 ServiceAccount 为：istio-pilot-service-account，从 clusterrole.yaml 可以看到较多门类的权限：

namespaces, nodes, secrets|get, list, watch||

gateway.yaml

这个文件中包含了三个 Gateway 对象，用于网格扩展功能。

• istio-autogenerated-k8s-ingress：在 80 端口提供 http 边缘监听服务。
• meshexpansion-gateway：用于 MeshExpanshion，如果启用了 global.meshExpansion，则创建 Gateway，在边缘提供 15011 的 Pilot 访问，以及 8060 的 citadel 组件访问。
• meshexpansion-ilb-gateway：如果启用了 global.meshExpansionILB，则创建该对象，在内部网关中公开 Pilot 和 Citadel 的端口。

istio-autogenerated-k8s-ingress 对象其实是个 Bug，它使用了 global.k8sIngressSelector 作为 Gateway 控制器，也就是说只有在 global.ingress.enabled 为 True 的情况下才有可用的 Gateway 提供服务，这部分应该使用条件判断确定是否包含。

meshexpansion.yaml

这个文件很明显也是用于网格扩展的。事实上这一文件和 gateway.yaml 是一体的，今后可能会做合并。

如果启用了 global.meshExpansion 或者 global.meshExpansionILB，会为 gateway.yaml 中生成的 Gateway 创建 VirtualService：

• meshexpansion-pilot：从边缘进入的 Pilot 请求，访问 pilot.istio-system 主机时，如果端口为 15011，则指向 istio-pilot.istio-system.svc.cluster.local。
• ilb-meshexpansion-pilot：从内部网管进入的请求，访问主机为 meshexpansionilb.istio-system，将 15011、15010 以及 5353 端口分别转向到 istio-pilot 明文端口、istio-pilot mTLS 端口以及 DNS 服务的 53 端口。

deployment.yaml

主进程为 Pilot Discovery。注解部分要求不进行自动注入。

除了 Chart 和 Release 之外，Pilot 的 Deployment 模板还引用了几个其它的全局变量。

• image：和其它核心组件类似，Pilot 中对 image 的值如果包含了 /，则会忽略 hub 的内容，可以方便的替换为内网镜像。
• 模板 istio.configmap.checksum：来自 templates/_helpers.tpl，Istio chart 中的 /templates/configmap.yaml 文件的校验和。
• global.priorityClassName：Pod 优先级。
• global.imagePullPolicy：镜像拉取策略。
• global.oneNamespace：如果启用了这一参数，则会在主进程参数中加入 -a {{ .Release.Namespace }}。
• sidecar：如果为 True，会进行如下操作：
  • 在 Pod 中注入 istio-proxy 容器，这一容器会根据 global.controlPlaneSecurityEnabled 设置，决定 controlPlaneAuthPolicy 的值为 MUTUAL_TLS 还是 NONE。
  • 注入容器的资源设置来自于 global.proxy.resources 或 global.defaultResources。
• sidecar 如果为 False，会进行如下操作：
  • 设置启动参数 --secureGrpcAddr 为 15011。
  • 开放容器端口 15011。
• env：如果设置了 key: value 类型的环境变量，此处会发送给 Pilot 进程。
• traceSampling：跟踪取样率，会被设置到 PILOT_TRACE_SAMPLING 环境变量中。
• nodeaffinity 模板：来自 templates/_affinity.tpl，用于设置节点亲和性。

service.yaml

这里并无特殊设置，开放如下几个端口：

• 15010：gRPC 的 xDS 端口
• 15011：mTLS 的 xDS 端口
• 8080：传统 http 端口
• 9093：监控端口

总结

对 Pilot 的资源设置较大，同时 1.0.0 之后屡次出现 Pilot 内存消耗巨大的 Issue，其中的跟踪采样、GC 调试以及 Sidecar 注入方面应该都还有挖掘的潜力。但是很可惜 Pilot 的环境变量并无文档，须待日后进一步完善。