Alibaba Cloud Service Mesh：使用ASM東西向網關實現多叢集跨網路互連

背景資訊

ASM支援多叢集模式，即使用者可以在同一個ASM執行個體中加入多個ACK叢集。 您可以在ASM中加入多個不同網路下的ACK叢集，若多叢集的網路不具備打通三層網路的條件（設施限制、CIDR衝突、費用等原因），則可以利用ASM網關打通叢集網路，使用ASM東西向網關可以靈活使用公、私人網路將叢集網路聯通，無感解決地址衝突問題，實現多叢集統一的流量治理、安全防護以及全鏈路可觀測。本文將以Sleep應用跨叢集訪問httpbin為例介紹如何在ASM環境下利用東西向網關配置跨網路多叢集互連。

能力優勢

ASM 1.22及以上版本提供的東西向網關完整實現了七層用戶端負載平衡，跨叢集調用情境下，所有路由能力與非跨叢集負載平衡完全對齊。

前提條件

• 已建立ASM執行個體，版本不低於1.22。具體操作，請參見建立ASM執行個體。

• 已添加多個叢集到ASM執行個體。具體操作，請參見添加叢集到ASM執行個體。（本文樣本為兩個）。

• 已開啟ASM自動注入。具體操作，請參見啟用自動注入。

• 服務之間跨叢集訪問需要滿足以下兩個條件之一：

  • 開啟了ASM的在ASM中使用DNS代理（推薦）。

  • 手動在用戶端所在的叢集建立一個和服務端叢集相同的目標Service。

步驟一：為ASM控制面綁定公網IP

參考為ASM控制平面綁定或解除綁定EIP，為ASM控制面綁定EIP。

步驟二：為叢集指定網路設定，並啟用東西向網關

您可以為每個叢集指定一個邏輯網路。同一個邏輯網路之間的服務可以直接互相訪問，不同邏輯網路之間的服務需要通過東西向網關才可以訪問。

1. 登入ASM控制台，在左側導覽列，選擇服務網格 > 網格管理。

2. 在網格管理頁面，單擊目標執行個體名稱，然後在左側導覽列，選擇叢集與工作負載管理 > Kubernetes叢集。

3. 單擊多叢集網路設定按鈕，參考如下方式配置多叢集網路。

   • 為ACK-1指定所屬邏輯網路為network1。

   • 為ACK-2指定所屬邏輯網路為network2，並且在ACK-2中啟用東西向網關訪問。

   

應用上述配置後，ASM會為您在ACK-2中建立一個預設東西向網關，該網關具有公網IP。ACK-1中的服務將會自動通過這個東西向網關訪問到ACK-2中的服務，並且這條鏈路預設會啟用mTLS加密。

您可以通過ASM叢集的kubeconfig查看東西向網關的定義，東西向網關有一個特殊的名稱：asm-cross-network-${ACK ID}。您可以根據自己的需求，自行調節網關的資源和副本數等配置。

步驟三：驗證東西向流量

上述步驟中的網路設定需要在業務Pod啟動時生效。如果修改網路設定之前已經啟動了業務Pod，則需要重啟業務Pod。

1. 在ACK-1中建立Sleep應用，樣本YAML配置如下：

   sleep.yaml

   apiVersion: v1
   kind: ServiceAccount
   metadata:
     name: sleep
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: sleep
     labels:
       app: sleep
       service: sleep
   spec:
     ports:
     - port: 80
       name: http
     selector:
       app: sleep
   ---
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: sleep
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: sleep
     template:
       metadata:
         labels:
           app: sleep
       spec:
         terminationGracePeriodSeconds: 0
         serviceAccountName: sleep
         containers:
         - name: sleep
           image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/curl:8.1.2
           command: ["/bin/sleep", "infinity"]
           imagePullPolicy: IfNotPresent
           volumeMounts:
           - mountPath: /etc/sleep/tls
             name: secret-volume
         volumes:
         - name: secret-volume
           secret:
             secretName: sleep-secret
             optional: true
   ---

2. 在ACK-2中建立httpbin應用，樣本YAML配置如下：

   httpbin.yaml

   apiVersion: v1
   kind: ServiceAccount
   metadata:
     name: httpbin
   ---
   apiVersion: v1
   kind: Service
   metadata:
     name: httpbin
     labels:
       app: httpbin
       service: httpbin
   spec:
     ports:
     - name: http
       port: 8000
       targetPort: 80
     selector:
       app: httpbin
   ---
   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: httpbin
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: httpbin
         version: v1
     template:
       metadata:
         labels:
           app: httpbin
           version: v1
       spec:
         serviceAccountName: httpbin
         containers:
         - image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/ack-demo/httpbin:0.1.0
           imagePullPolicy: IfNotPresent
           name: httpbin
           ports:
           - containerPort: 80

3. 從Sleep對應的Pod中訪問httpbin應用（使用ACK-1的kubeconfig）。

   1. 擷取Sleep Pod名稱。

      kubectl get pod | grep sleep

   2. 在Sleep中使用curl訪問httpbin。

      kubectl exec ${sleep pod名稱} -- curl httpbin:8000/status/418

      此時可以看到訪問成功，輸出如下所示：

        % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                       Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
      100   135  100   135    0     0  16075      0 --:--:-- --:--:-- --:--:-- 16875
      
          -=[ teapot ]=-
      
             _...._
           .'  _ _ `.
          | ."` ^ `". _,
          \_;`"---"`|//
            |       ;/
            \_     _/
              `"""`

4. 驗證Sleep通過東西向網關訪問了httpbin。

   1. 查看Sleep Pod的日誌（使用ACK-1的kubeconfig）。

      kubectl logs ${sleep pod名稱} -c istio-proxy | tail -1

      輸出如下所示：

      {"authority_for":"httpbin:8000","bytes_received":"0","bytes_sent":"135","downstream_local_address":"xxx.xxx.xxx.xx:8000","downstream_remote_address":"xx.x.xxx.xxx:xxxxx","duration":"7","istio_policy_status":"-","method":"GET","path":"/status/418","protocol":"HTTP/1.1","request_id":"08dc43e9-60c8-4f2f-910a-b727172ce311","requested_server_name":"-","response_code":"418","response_flags":"-","route_name":"default","start_time":"2024-05-23T10:06:27.289Z","trace_id":"-","upstream_cluster":"outbound|8000||httpbin.default.svc.cluster.local","upstream_host":"xxx.xx.xxx.xxx:15443","upstream_local_address":"xx.x.xxx.xxx:60248","upstream_response_time":"7","upstream_service_time":"7","upstream_transport_failure_reason":"-","user_agent":"curl/8.1.2","x_forwarded_for":"-"}

      其中的upstream_host欄位標識Sleep Pod直接存取的目標，可以看到訪問的連接埠是15443，15443是東西向網關專用的連接埠。

   2. 查看東西向網關的日誌（使用ACK-2的kubeconfig）。

      首先擷取東西向網關Pod。

      kubectl -n istio-system get pod | grep asm-cross-network
      
      istio-asm-cross-network-c0859be51XXX   1/1     Running   0          20h
      istio-asm-cross-network-c0859be51XXX   1/1     Running   0          20h

      可以看到預設有兩個東西向網關的Pod。您可以分別查看這兩個Pod的日誌，可以看到類似的訪問日誌。

       kubectl logs istio-asm-cross-network-c0859be51XXX -n istio-system  | tail -1
      
      {"authority_for":"-","bytes_received":"xxxx","bytes_sent":"xxxx","downstream_local_address":"xx.xx.x.xx:15443","downstream_remote_address":"xx.xx.xx.xx:xxxxx","duration":"1568569","istio_policy_status":"-","method":"-","path":"-","protocol":"-","request_id":"-","requested_server_name":"outbound_.8000_._.httpbin.default.svc.cluster.local","response_code":"0","response_flags":"-","route_name":"-","start_time":"2024-05-23T08:41:16.618Z","trace_id":"-","upstream_cluster":"outbound_.8000_._.httpbin.default.svc.cluster.local","upstream_host":"xx.xx.xx.xxx:80","upstream_local_address":"xx.x.xx.xx:xxxxx","upstream_response_time":"-","upstream_service_time":"-","upstream_transport_failure_reason":"-","user_agent":"-","x_forwarded_for":"-"}