云原生应用综合练习上

前面分类介绍各模块知识，此篇博客将开展综合练习，练习的例子是Istio官网的bookinfo这个应用。bookinfo的架构如下所示，可以看到不同的服务才用了不同的技术栈，但是通过image部署，可以屏蔽掉不同技术栈带来的部署差异问题。

productpage会调用details和reviews两个微服务，用来生成前端页面。
details中包含了书籍的信息。
reviews中包含了书籍相关的评论，它会调用ratings微服务。
ratings中包含了由书籍评价组成的评级信息。
reviews有3个版本，可用来展示各服务间的链路调用关系
v1版本不会调用ratings服务。
v2版本会调用ratings服务，并使用1到5个黑色图标显示评分信息。
v3版本会调用ratings服务，并使用1到5个红色图标显示评分信息。

综合练习中将涉及9个小案例练习，具体练习如下所示：

  一：接下来开始第一个Task练习：将bookInfo应用发布到Istio Ingress网关。

1.1：用如下命令安装Istio。

curl -L https://istio.io/downloadIstio | sh -
cd istio-1.xx.0
cp bin/istioctl /usr/local/bin
istioctl install --set profile=demo -y

1.2：将Istio官网下的BookInfo应用和网关配置copy过来，部署到集群上，yaml文件地址如下

samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml
samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml

bookinfo-gateway.yaml文件的配置如下所示，可以看到VirtualService中将流量导入到后端的productpage应用上。

 1.3：查看Istio Ingress的svc的端口信息。

1.4：在外网通过node节点IP地址+svc端口信息访问bookinfo应用中的productpage，访问结果如下所示，说明应用被成功发布到了网关上。

二：接下来进行第二个Task，增加安全机制，将http访问方式转换成https

2.1: 生成x509的证书并存放到secret对象里面。因为是通过node节点IP访问的应用，所有生成证书时Inc./CN=node节点IP。

openssl req -x509 -sha256 -nodes -days 365 -newkey rsa:2048 -subj '/O=cncamp Inc./CN=node节点IP' -keyout bookinfo.key -out bookinfo.crt
kubectl create -n istio-system secret tls bookinfo-credential --key=bookinfo.key --cert=bookinfo.crt

2.2: 配置新的Gateway，Gateway里面配置上https的credentials.

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: https-bookinfo
        number: 443
        protocol: HTTPS
      tls:
        mode: SIMPLE
        credentialName: bookinfo-credential

2.3:在safari上通过https方式访问应用，信任网站后，访问成功。结果如下(备注：如果用chrome访问会失败，因为是自签发的证书)。因为是https方式，所以这里是node节点IP加31287端口。

三：接下来开始第三个Task，开启mTLS

3.1:通过productpage 的SVC地址访问应用，访问成功。

3.2:在isto-system根namespace下创建PeerAuthentication对象.

(kubectl apply -f mtls.yaml -n istio-system)

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: PeerAuthentication
metadata:
  name: "default"
spec:
  mtls:
    mode: STRICT

 3.3: 再次通过SVC地址应用,访问会失败，request被peer reset了。

 浏览器通过https访问应用，仍然能成功。

可以看到通过启动全链路的mTLS，这样不在Istio管控内的直接去访问后端应用是不成功，但是浏览器访问仍然成功，因为浏览器是把请求发送给Istio Ingress Gateway，Gateway再转发到后端服务。这样从浏览器到Ingress Gateway是单向的TLS访问，Gateway到后端服务是mTLS，这样就增强了访问的安全。

第四：接着再进入第四个Task，给应用进行认证和授权，保证被允许的客户端才能访问到应用。

4.1: 创建RequestAuthentication和AthorizationPoliy.RequestAuthentication中定义了如果访问details服务，需要验证token。AuthorizationPoliy中定义访问服务的客户端必须带上由“[email protected]/[email protected]”签发的Token才允许访问。

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: RequestAuthentication
metadata:
  name: "details"
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: details
  jwtRules:
    - issuer: "[email protected]"
      jwksUri: "https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.12/security/tools/jwt/samples/jwks.json"

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: require-jwt
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: details
  action: ALLOW
  rules:
    - from:
        - source:
            requestPrincipals: ["[email protected]/[email protected]"]

4.2:查看ProductPage服务，这个服务就访问了Details服务。

4.3:创建上面的认证和授权对象后，再次访问productpage服务，可以看到details服务已经无法访问了。因为productpage在访问details服务时并没有带着token进行访问。

4.4:如果要重新访问details服务，那么productpage服务需要进行代码修改，带上有效token访问details才行。通过上面的例子可以看到通过配置认证和授权，微服务间的访问都需要带上有效token才行，而客户端在获取token时，就能对客户端进行认证和授权。通过这种方式让微服务间的访问更加安全。

五：接下来再演示如果浏览器中输入了http，如何自动跳转成https访问方式，让客户体验更好

5.1：配置Gateway，增加https redirect跳转即可完成自动跳转。

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: bookinfo-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: https-bookinfo
        number: 443
        protocol: HTTPS
      tls:
        mode: SIMPLE
        credentialName: bookinfo-credential
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: http-bookinfo
        number: 80
        protocol: HTTP
      tls:
        httpsRedirect: true

5.2：在集群里面，通过ingress gateway的svc的IP地址访问productpage，用http方式访问，http映射到80端口，可以看到会自动化跳转到443端口上，也就是https方式访问。

以上就是对前面五个场景的练习，在下一篇博客中将对后面4个场景进行练习。