Istio 的运维诊断工具详解

2024-07-15码农

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大家好，我是民工哥！

今天来聊一聊关于 Istio 的运维诊断工具。

使用istioctl命令行工具

首先可以通过日志或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-status或istioctl 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-config或istioctl 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]

istio的listener，route，cluster和endpoint与Envoy中的概念类似。

Cluster ：在Envoy中，Cluster是一个服务集群，Cluster中包含一个到多个endpoint，每个endpoint都可以提供服务，Envoy根据负载均衡算法将请求发送到这些endpoint中。cluster分为inbound和outbound两种，前者对应Envoy所在节点上的服务；后者占了绝大多数，对应Envoy所在节点的外部服务。可以使用如下方式分别查看inbound和outbound的cluster：

# istioctl pc cluster productpage-v1-64794f5db4-4h8c8.default --direction inbound -ojson # istioctl pc cluster productpage-v1-64794f5db4-4h8c8.default --direction outbound -ojson

Listeners ：Envoy采用listener来接收并处理downstream发过来的请求。更多监听端口参见下文

Routes ：配置Envoy的路由规则。Istio下发的缺省路由规则中对每个端口(服务)设置了一个路由规则，根据host来对请求进行路由分发，routes的目的为其他服务的cluster

Endpoint ：cludter对应的后端服务，可以通过istio pc endpoint查看inbound和outbound对应的endpoint信息

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-status 和 proxy-config 。proxy-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：

• 安装Bookinfo

• 使用kubernetes集群中部署类似应用

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

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：

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 *:*

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" } ]

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" }, ... ]

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 } ]

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" } } } ] } ]

使用proxy-config endpoint命令查看本集群中当前可用的后端，也可以直接指定端口查看--port

$ 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：

创建一个sleep pod

$ kubectl create namespace foo $ kubectl apply -f <(istioctl kube-inject -f samples/sleep/sleep.yaml) -n foo

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