Istio Helm Chart 详解 - Mixer

前言

Mixer 是 Istio 的核心组件之一，负责服务网格中的遥测和策略两部分重要功能，因此 Mixer 的部署也分成了 Policy 和 Telemetry 两部分。

values.yaml 中的全局变量

mixer:
  enabled: true
  replicaCount: 1
  autoscaleMin: 1
  autoscaleMax: 5
  image: mixer

  istio-policy:
    autoscaleEnabled: true
    autoscaleMin: 1
    autoscaleMax: 5
    cpu:
      targetAverageUtilization: 80

  istio-telemetry:
    autoscaleEnabled: true
    autoscaleMin: 1
    autoscaleMax: 5
    cpu:
      targetAverageUtilization: 80

  prometheusStatsdExporter:
    hub: docker.io/prom
    tag: v0.6.0

这里看到，和我们前面说到的功能分离相同，Policy 和 Telemetry 两个组件也是分别设置了各自的变量。根据前面几篇的经验看，istio-policy 和 istio-telemetry 两部分是用于控制两个部署的自动伸缩。而 prometheusStatsdExporter 部分则是指定了一个镜像，用于提供 Prometheus 监控使用。而从 enable 位置来看，两个组件是不推荐单独启用的，但是 HPA 是可以分别设置的。

RBAC 相关

这里可以看到，Mixer 的两个组件使用的是同一个 istio-mixer-service-account，根据对 clusterole.yaml 的观察，可以看到如下权限：

组	资源	权限
config.istio.io	*	读写
rbac.istio.io	*	读写
apiextensions.k8s.io	customresourcedefinitions	读
""	"configmaps", "endpoints", "pods", "services", "namespaces", "secrets"	读
extensions	replicasets	读
config.istio.io	replicasets	读

autoscale.yaml

这里用了一个循环：

{{- range $key, $spec := .Values }}
{{- if or (eq $key "istio-policy") (eq $key "istio-telemetry") }}
{{- if and $spec.autoscaleEnabled $spec.autoscaleMin }}

分别遍历全局变量中的 mixer.istio-policy 和 mixer.istio-telemetry，使用各自的 HPA 参数对伸缩过程进行配置。

两个 HPA 对象的名字来自上面的循环：istio-policy 和 istio-telemetry。引用变量包括这两个分组中的所有变量。

这里不难发现 Mixer 中的根级变量 autoscaleMin、autoscaleMax 是无用的，该问题在新版本中已经修正。

service.yaml

和 HPA 的情况类似，这里用循环的方式生成了两个 Service，分别为 istio-policy 和 istio-telemetry。

端口方面，两个服务都开放了 grpc-mixer、grcp-mixer-mtls 以及 http-monitoring 三个端口：

• grpc-mixer: 9091：用于 Mixer 的 gRPC API 端口。
• grpc-mixer-mtls: 15004：启用 mtls 的时候使用的 API 端口。如果启用了 controlPlaneAuthPolicy，则使用该端口进行 Mixer API 通信。
• http-monitoring：用于监测 Mixer 存活状态。

另外如果是 istio-telemetry，还多定义了一个端口 prometheus，Prometheus 可以从这一端口获取遥测数据。

此处仅引用了 Chart 和 Release 的全局变量。

statsdtoprom.yaml

这个组件用来把 Envoy 的 Statsd 指标转换为 Promtheus 指标。这里包含了 Service 和 Deployment 两部分。

Deployment

这里实际上是引用了 Prom 的一个 Exporter，除了引用了 Chart 和 Release 全局变量之外，还使用了如下几个变量：

• prometheusStatsdExporter.hub：镜像仓库的地址。
• prometheusStatsdExporter.tag：镜像版本。
• global.imagePullPolicy：镜像拉取策略。
• prometheusStatsdExporter.resources：可以定义这一 Pod 的资源使用策略。
• nodeSelector：可以根据资源情况，为该 Pod 进行节点选择，避免资源争用。

除去上面的变量之外，还可以看到如下信息：

• 该 Pod 不接受自动注入。
• 开放了 TCP 端口 9102 以及 UDP 端口 9125。
• 加载一个 ConfigMap：istio-statsd-prom-bridge，用于配置文件。

上文提到的 Configmap 来自于模板文件 configmap.yaml，这一文件没有提供任何额外配置。

Service

这里声明了 Exporter 的端口使用：

• TCP 端口 9102 提供给 Prometheus 进行数据抓取。
• UDP 端口 9125，Envoy 会发送指标进入 Exporter。

autoscale.yaml

这里使用 values.yaml 中定义的内容，分别给 Telemetry 和 Policy 两个组件定义了各自的自动伸缩。

缺省情况下，都是最少单副本，最多 5 副本，平均 CPU 用量 80%。

deployment.yaml

这个文件稍微有点古怪，首先分别定义了 policy_container 和 telemetry_container 两个模板，然后在文件尾部进行合并。

policy_container

这个 Deployment 负责 Mixer 的策略实施功能，其主进程为 mixs，并且注入了 Sidecar。除了 Chart 和 Release 之外，引用全局变量包括：

• global.priorityClassName：Pod 优先级
• global.hub：镜像仓库。
• global.tag：镜像标签。
• image：镜像名称，如果名称中包含 /，则忽略 global.hub 和 global.tag。
• resource 和 global.defaultResources：如果没有特别定义资源限制，则沿用 Chart 设计的缺省限制。需要注意的是，Policy 和 Telemetry 的两个组件，资源设置是共享的同一套值。
• global.controlPlaneSecurityEnabled：根据这个参数来设置 istio-proxy 的 --controlPlaneAuthPolicy，在 MUTUAL_TLS 和 NONE 之间选择。
• global.proxy.resources 和 global.defaultResources：如果没有定义全局的 Proxy 资源限制，也会沿用缺省限制。

mixs policy 进程使用了 unix:///sock/mixer.socket 进行监听，这一点在 Envoy 配置中也有对应的处理。

telemetry_container

该容器仅在命令行（args）上和 policy Pod 有差别，就无需介绍了。

config.yaml

这里包含了 Mixer 初始配置：

• attributemanifest：
  • istioproxy：定义了 Sidecar 中的属性清单。
  • kubernetes：Kubernetes 相关的属性清单。
• stdio：定义使用 JSON 格式进行输出的 stdio handler。

• logentry：定义了两个不同用途的日志模板实例，用不同属性组成不同内容，用于记录访问日志：

  • accesslog
  • tcpaccesslog

• metric 对象用于定义遥测数据的结构清单：

  • requestcount
  • requestduration
  • requestsize
  • responsesize
  • tcpbytesent
  • tcpbytereceived

• prometheus Handler：把前面定义的 metric 实例逐个映射为 Prometheus 的监控指标。

• kubernetesenv：该 Handler 为 Mixer 提供 Kubernetes 集群的连接。

• kubernetes：用于生成 Kubernetes 相关的数据。

• rule：

  • stdio：定义一条规则，将 http 和 grpc 协议的访问日志，用 accesslog 的样式输出到 stdio。
  • stdiotcp：定义一条规则，将 http 和 grpc 协议的访问日志，用 tcpaccesslog 的样式输出到 stdio。
  • promhttp：将 http 和 grpc 协议产生的 requestcount、requestduration、requestsize 以及 responsesize 四种指标送入前面建立的 Prometheus handler。
  • promtcp：将 tcp 协议产生的 tcpbytesent 和 tcpbytereceived 指标送入前面建立的 Prometheus handler。
  • kubeattrgenrulerule：将 kubernetesenv 生成的数据交由 kubernetes 属性模板处理。
  • tcpkubeattrgenrulerule：将 kubernetesenv 生成的 tcp 通信相关数据交由 kubernetes 属性模板处理。

• 目标规则：两条规则分别定义了到 policy 和 telemetry控制器的连接池，如果启用了 controlPlaneSecurityEnabled，则加入对 15004 端口的 tls 定义。

总结

在 Istio 中 Mixer 一直是一个备受争议的组件，一方面表达了 Istio 的远大设计目标，另一方面因为自身结构以及众多 Adapter 的缺陷，持续遭到用户诟病，因此也是目前为止部署体系变化最大的一块，相信后续版本中，Mixer 还会做出频繁的好的和坏的变更。