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dual-stack blog for Chinese (#12449)
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This commit is contained in:
Steve Zhang
GitHub
parent
f7f71bbcca
commit
604109a282
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@ -0,0 +1,175 @@
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title: "支持双栈 Kubernetes 集群"
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description: "对双栈 Kubernetes 集群的实验性支持。"
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publishdate: 2023-03-10
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attribution: "张怀龙 (Intel), 徐贺杰 (Intel), 丁少君 (Intel), Jacob Delgado (F5), 蔡迎春 (前 F5)"
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keywords: [双栈]
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在过去的一年里，英特尔和 F5 在为 Istio 提供 [Kubernetes 双栈网络](https://kubernetes.io/docs/concepts/services-networking/dual-stack/)的支持中通力合作。
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## 背景
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对于 Istio 双栈特性支持的工作花费了比预期更长的时间，而我们也还有很多关于双栈的工作需要继续。最初这项工作基于 F5 的设计实现展开，由此我们创建了 [RFC](https://docs.google.com/document/d/1oT6pmRhOw7AtsldU0-HbfA0zA26j9LYiBD_eepeErsQ/edit?usp=sharing) ，值得注意的是，在与社区基于此设计文档展开的讨论中，社区表示对此方案在内存和性能方面存在顾虑，并且希望这些问题能够在 Istio 双栈实现之前解决掉，这也引起了我们对最初设计方案的反思。最初的设计为了支持双栈特性不得不为 listeners, clusters, routes 和 endpoints 增加重复的 Envoy 配置。鉴于许多人已经遇到 Envoy 内存和 CPU 消耗问题，社区早期反馈希望我们完全重新评估我们的方案。而且许多代理透明地处理出站双栈流量，而不管流量是如何产生的，因此许多社区早期的反馈建议是在 Istio 和 Envoy 中实现相同的行为。
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## 重新定义双栈特性的支持
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社区为原始 RFC 提供的大部分反馈是更改 Envoy 以更好地支持双栈用例，在 Envoy 内部而不仅仅是在 Istio 中修改。 我们吸取了经验教训和反馈并将它们应用到简化的设计中，由此我们创建了一个新的 [RFC](https://docs.google.com/document/d/15LP2XHpQ71ODkjCVItGacPgzcn19fsVhyE7ruMGXDyU/edit?usp=sharing)。
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## 双栈特性在 Istio 1.17中的支持
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我们与 Envoy 社区合作解决了众多问题，这也是对 Istio 双栈特性的支持花费了一些时间的原因。 这些问题有： [matched IP Family for outbound listener](https://github.com/envoyproxy/envoy/issues/16804) 和 [supported multiple addresses per listener](https://github.com/envoyproxy/envoy/issues/11184). 其中徐贺杰也一直在积极的帮助解决一些悬而未解的问题，此后 Envoy 就可以以一种更聪明的方式选择 endpoints（参考Issue：[smarter way to pick endpoints for dual-stack](https://github.com/envoyproxy/envoy/issues/21640)）。 Envoy 的这些改进，比如 [enable socket options on multiple addresses](https://github.com/envoyproxy/envoy/pull/23496)，使得即将到来的 Istio 1.17 中对双栈特性的支持能够落地（Istio 中对应的修改比如： [extra source addresses on inbound clusters](https://github.com/istio/istio/pull/41618)）。
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团队所做的关于 Envoy 接口定义更改如下：
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1. [Listener addresses](https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/latest/api-v3/config/listener/v3/listener.proto.html?highlight=additional_addresses)
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1. [bind config](https://www.envoyproxy.io/docs/envoy/latest/api-v3/config/core/v3/address.proto#config-core-v3-bindconfig).
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对于 Istio 双栈特性支持的实现，这些修改是很重要的，它确保我们能够在 Envoy 的下游和上游连接上得到适当的支持。
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团队总共向 Envoy 提交了十多个 PR，其中有多半数的 PR 的目的是使 Envoy 采用双栈时对 Istio 来说更加容易。
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同时，在 Istio 方面，也可以在 [Issue #40394](https://github.com/istio/istio/issues/40394) 中跟踪进度。因为我们在与 Envoy 社区解决各种双栈支持遇到的问题，所以 Istio 社区方面的进展有所放缓。尽管如此，我们很高兴的宣布 Istio 1.17 中实现了对双栈特性的实验性支持！
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## 使用双栈的快速实验
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1. 通过以下方式对 Istio 1.17.0+ 启用双栈实验性支持：
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{{< text bash >}}
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$ istioctl install -f - <<EOF
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apiVersion: install.istio.io/v1alpha1
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kind: IstioOperator
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spec:
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meshConfig:
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defaultConfig:
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proxyMetadata:
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ISTIO_AGENT_DUAL_STACK: "true"
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values:
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pilot:
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env:
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ISTIO_DUAL_STACK: "true"
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EOF
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{{< /text >}}
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1. 创建3个命名空间：
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* `dual-stack`: `tcp-echo` will listen on both an IPv4 and IPv6 address.
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* `ipv4`: `tcp-echo` will listen on only an IPv4 address.
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* `ipv6`: `tcp-echo` will listen on only an IPv6 address.
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{{< text bash >}}
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$ kubectl create namespace dual-stack
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$ kubectl create namespace ipv4
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$ kubectl create namespace ipv6
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{{< /text >}}
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1. 在所有这些命名空间以及默认命名空间上启用 sidecar 注入：
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{{< text bash >}}
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$ kubectl label --overwrite namespace default istio-injection=enabled
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$ kubectl label --overwrite namespace dual-stack istio-injection=enabled
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$ kubectl label --overwrite namespace ipv4 istio-injection=enabled
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$ kubectl label --overwrite namespace ipv6 istio-injection=enabled
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{{< /text >}}
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1. 在命名空间中创建 `tcp-echo` 部署：
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{{< text bash >}}
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$ kubectl apply --namespace dual-stack -f {{< github_file >}}/samples/tcp-echo/tcp-echo-dual-stack.yaml
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$ kubectl apply --namespace ipv4 -f {{< github_file >}}/samples/tcp-echo/tcp-echo-ipv4.yaml
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$ kubectl apply --namespace ipv6 -f {{< github_file >}}/samples/tcp-echo/tcp-echo-ipv6.yaml
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{{< /text >}}
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1. 在默认命名空间中创建 `sleep` 部署：
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{{< text bash >}}
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$ kubectl apply -f {{< github_file >}}/master/samples/sleep/sleep.yaml
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{{< /text >}}
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1. 流量校验:
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{{< text bash >}}
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$ kubectl exec -it "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" -- sh -c "echo dualstack | nc tcp-echo 9000"
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hello dualstack
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$ kubectl exec -it "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" -- sh -c "echo ipv4 | nc tcp-echo.ipv4 9000"
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hello ipv4
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$ kubectl exec -it "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" -- sh -c "echo ipv6 | nc tcp-echo.ipv6 9000"
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hello ipv6
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{{< /text >}}
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现在您可以在您的环境中试验双栈服务！
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## 监听器和端点的重要变化
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对于上述实验，您会注意到监听器和路由发生了变化：
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{{< text bash >}}
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$ istioctl proxy-config listeners "$(kubectl get pod -n dual-stack -l app=tcp-echo -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" -n dual-stack --port 9000
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{{< /text >}}
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您会看到侦听器现在绑定到多个地址，但仅限于双栈服务。其他服务只会监听单个 IP 地址。
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{{< text json >}}
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"name": "fd00:10:96::f9fc_9000",
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"address": {
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"socketAddress": {
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"address": "fd00:10:96::f9fc",
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"portValue": 9000
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}
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},
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"additionalAddresses": [
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{
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"address": {
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"socketAddress": {
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"address": "10.96.106.11",
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"portValue": 9000
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}
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}
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}
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],
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{{< /text >}}
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虚拟入站地址现在也被配置为侦听 `0.0.0.0` 和 `[::]`。
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{{< text json >}}
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"name": "virtualInbound",
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"address": {
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"socketAddress": {
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"address": "0.0.0.0",
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||||
"portValue": 15006
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}
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},
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"additionalAddresses": [
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{
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"address": {
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"socketAddress": {
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"address": "::",
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||||
"portValue": 15006
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}
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}
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}
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],
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{{< /text >}}
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Envoy 的 endpoints 现在配置为路由到 IPv4 和 IPv6：
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{{< text bash >}}
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$ istioctl proxy-config endpoints "$(kubectl get pod -n sleep -l app=tcp-echo -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')" --port 9000
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ENDPOINT STATUS OUTLIER CHECK CLUSTER
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10.244.0.19:9000 HEALTHY OK outbound|9000||tcp-echo.ipv4.svc.cluster.local
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10.244.0.26:9000 HEALTHY OK outbound|9000||tcp-echo.dual-stack.svc.cluster.local
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fd00:10:244::1a:9000 HEALTHY OK outbound|9000||tcp-echo.dual-stack.svc.cluster.local
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fd00:10:244::18:9000 HEALTHY OK outbound|9000||tcp-echo.ipv6.svc.cluster.local
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{{< /text >}}
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## 参与其中
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还有很多工作要做，欢迎各位与我们一起完成双栈特性到达 Alpha 状态所需的其他任务。 [详情请看这里](https://github.com/istio/enhancements/pull/141)
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比如，来自英特尔的丁少君和李纯已经就 ambient 的网络流量重定向功能与社区一起展开工作。我们希望在后面的 Istio 1.18 alpha 双栈特性的版本中，ambient 也能够支持双栈特性。
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我们非常乐意你提出宝贵意见，如果你期待与我们合作请访问我们在 [Istio Slack](https://slack.istio.io/) 中的 Slack 频道 **#dual-stack-support**。
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_感谢为 Istio 双栈特性工作的团队！_
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* 英特尔： [张怀龙](https://github.com/zhlsunshine), [徐贺杰](https://github.com/soulxu), [丁少君](https://github.com/irisdingbj)
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* F5： [Jacob Delgado](https://github.com/jacob-delgado)
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* [蔡迎春](https://github.com/ycai-aspen) （前 F5 员工）
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