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    Alibaba Cloud Service Mesh:ゾーン認識ルーティング機能を有効にする

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    Alibaba Cloud Service Mesh:ゾーン認識ルーティング機能を有効にする

    最終更新日:Jan 13, 2025

    ゾーン間のネットワークレイテンシによってサービスの応答時間の増加やコストの増加などの問題が発生した場合、ゾーン認識ルーティング機能を使用して、サービスリクエストが同じゾーン内で優先的に処理されるようにすることができます。 これにより、ネットワーク伝送レイテンシが短縮され、ゾーン間トラフィックによる追加コストが削減され、サービス全体の効率と安定性が向上します。 サービスメッシュ (ASM) を使用すると、アプリケーションコードを変更することなく、ゾーン認識ルーティング機能 (ゾーン内ルーティングとも呼ばれます) を使用できます。 このトピックでは、この機能の使用方法について説明します。 次の例では、イングレスゲートウェイを使用して HTTPBin アプリケーションへのアクセスを有効にしています。

    前提条件

    • クラスターが ASM インスタンスに追加されていること。 詳細については、「ASM インスタンスへのクラスターの追加」をご参照ください。

    • コンテナサービス Kubernetes 版 (ACK) クラスターのノードが少なくとも 2 つのゾーンに存在していること。 このトピックでは、 cn-hongkong-b ゾーンと cn-hongkong-c ゾーンが使用されています。 クラスターノードに対応する Elastic Compute Service (ECS) インスタンスが存在するリージョンとゾーンは、Container Service for Kubernetes (ACK) コンソールで確認できます。 詳細については、「リージョンとゾーン」をご参照ください。

      説明

      この例では、 sleep アプリケーションと helloworld-v1 アプリケーションは cn-hongkong-b にデプロイされ、 helloworld-v2 アプリケーションは cn-hongkong-c にデプロイされています。 アプリケーションが存在するゾーンを使用してください。

    使用上の注意

    ゾーン認識ルーティング機能が有効になっている場合、アプリケーションからのリクエストは、可能な限り常に同じゾーン内の他のアプリケーションに優先的にルーティングされます。 この場合、ロードバランシングを確保するには、ワークロードが異なるゾーンに均等に分散されていることを確認する必要があります。 スケジューラーを使用して、 topologySpreadConstraints を構成して、ゾーン全体にワークロードを分散させることができます。 さらに、ワークロードをスケールインまたはスケールアウトするには、スケールイン中にワークロードが均等に分散されるように DeScheduling を有効にする必要があります。

    背景情報

    クライアントがサービスにアクセスするためのリクエストを開始すると、リクエストは、クライアントが存在するリージョンとゾーンに関するトポロジ情報に基づいて、クライアントと同じノードまたは同じゾーンにあるサービスに優先的にルーティングされます。 これがゾーン認識ルーティング機能の仕組みです。 ゾーン認識ルーティングはロードバランシング機能です。 同じゾーン内のトラフィックフローを作成して、サービスレイテンシを削減します。

    手順 1：サンプルアプリケーションをデプロイする

    1. 次の内容を含む sleep.yaml ファイルを作成します。

      説明

      次の例では、 sleep アプリケーションは cn-hongkong-b にデプロイされています。 ビジネス要件に基づいて、ゾーンにアプリケーションをデプロイできます。

      展開して sleep.yaml ファイルを表示する

      # Copyright Istio Authors
#
#   Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
#   you may not use this file except in compliance with the License.
#   You may obtain a copy of the License at
#
#       http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
#   Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
#   distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
#   WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
#   See the License for the specific language governing permissions and
#   limitations under the License.

##################################################################################################
# Sleep サービス
##################################################################################################
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:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
                operator: In
                values:
                  - 'cn-hongkong-b'
      terminationGracePeriodSeconds: 0
      serviceAccountName: sleep
      containers:
      - name: sleep
        image: curlimages/curl
        command: ["/bin/sleep", "3650d"]
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        volumeMounts:
        - mountPath: /etc/sleep/tls
          name: secret-volume
      volumes:
      - name: secret-volume
        secret:
          secretName: sleep-secret
          optional: true

    2. 次のコマンドを実行して、 ACK クラスターに sleep アプリケーションをデプロイします。

      kubectl apply -f sleep.yaml

    3. 次の内容を含む helloworld.yaml ファイルを作成します。

      説明

      次の例では、 helloworld-v1 アプリケーションは cn-hongkong-b にデプロイされ、 helloworld-v2 アプリケーションは cn-hongkong-c にデプロイされています。 ビジネス要件に基づいて、ゾーンにアプリケーションをデプロイできます。

      展開して helloworld.yaml ファイルを表示する

      apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld
  labels:
    app: helloworld
    service: helloworld
spec:
  ports:
  - port: 5000
    name: http
  selector:
    app: helloworld
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helloworld-v1
  labels:
    app: helloworld
    version: v1
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: helloworld
      version: v1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helloworld
        version: v1
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
                operator: In
                values:
                  - 'cn-hongkong-b'
      containers:
      - name: helloworld
        image: docker.io/istio/examples-helloworld-v1
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
        imagePullPolicy: IfNotPresent #Always
        ports:
        - containerPort: 5000
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helloworld-v2
  labels:
    app: helloworld
    version: v2
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: helloworld
      version: v2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helloworld
        version: v2
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: failure-domain.beta.kubernetes.io/zone
                operator: In
                values:
                  - 'cn-hongkong-c'
      containers:
      - name: helloworld
        image: docker.io/istio/examples-helloworld-v2
        resources:
          requests:
            cpu: "100m"
        imagePullPolicy: IfNotPresent #Always
        ports:
        - containerPort: 5000

    4. 次のコマンドを実行して、 ACK クラスターに helloworld アプリケーションをデプロイします。

      kubectl apply -f helloworld.yaml

    5. 次のコマンドを実行して、アクセスするサービスに関する登録情報をクエリします。

      kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')"  -c sleep -- curl localhost:15000/clusters | grep helloworld

      期待される出力：

      outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::region::cn-hongkong
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::zone::cn-hongkong-b
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::sub_zone::
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::canary::false
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::priority::0
.......
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::region::cn-hongkong
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::zone::cn-hongkong-c
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::sub_zone::
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::canary::false
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::priority::0

      出力は、 2 つの helloworld アプリケーションの優先順位 priority::0 が同じであることを示しています。 したがって、 sleep クライアントが helloworld サービスを呼び出すと、 2 つの helloworld アプリケーションのルーティングポリシーは同じになります。

    手順 2：ゾーン認識ルーティング機能を有効にする

    宛先ルールを使用して、クライアントのゾーンにある helloworld アプリケーションに優先順位を付けます。 helloworld.default.svc.cluster.local サービスのゾーン認識ルーティング機能を有効にします。

    説明

    consecutive5xxErrors、 interval、 baseEjectionTime パラメーターを構成することで、この機能を有効にできます。 この例では、最初のリクエストが失敗したときにフェイルオーバーがトリガーされます。

    1. 次の内容を含む helloworld-failover.yaml ファイルを作成します。

      apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: helloworld-failover
  namespace: default
spec:
  host: helloworld.default.svc.cluster.local
  trafficPolicy:
    connectionPool:
      http:
        maxRequestsPerConnection: 1
    loadBalancer:
      localityLbSetting:
        enabled: true
      simple: ROUND_ROBIN
    outlierDetection:
      baseEjectionTime: 1m
      consecutive5xxErrors: 1
      interval: 1s

    2. 次のコマンドを実行して、ポッドの優先順位を表示します。

      kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')"  -c sleep -- curl localhost:15000/clusters | grep helloworld

      期待される出力：

      outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::region::cn-hongkong
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::zone::cn-hongkong-b
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::sub_zone::
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::canary::false
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.32.49:5000::priority::0
.......
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::region::cn-hongkong
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::zone::cn-hongkong-c
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::sub_zone::
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::canary::false
outbound|5000||helloworld.default.svc.cluster.local::172.28.33.155:5000::priority::1

      出力では、 2 つの helloworld アプリケーションの優先順位が異なり、それぞれ priority::0 と priority::1 です。 出力は、 sleep クライアントが helloworld サービスを呼び出すと、ゾーン認識ルーティング機能が有効になることを示しています。

    手順 3：ゾーン認識ルーティング機能を確認する

    cn-hongkong-b ゾーンにあるクライアントの sleep アプリケーションから helloworld サービスを呼び出すリクエストを送信します。 ゾーン認識ルーティング機能が有効になっている場合、すべてのトラフィックは、クライアントと同じゾーンにある helloworld-v1 アプリケーションにルーティングされます。 sleep アプリケーションと helloworld-v1 アプリケーションは cn-hongkong-b にデプロイされ、 helloworld-v2 アプリケーションは cn-hongkong-c にデプロイされています。

    1. 次のコマンドを複数回実行して、 helloworld サービスにアクセスします。

      kubectl exec  -c sleep "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')"  -- curl -sSL helloworld:5000/hello

      期待される出力：

      Hello version: v1, instance: helloworld-v1-6f88967849-sq2h2

      出力は、返される結果が常に helloworld-v1 アプリケーションであることを示しています。

    2. helloworld-v1 アプリケーションをスケールインします。

      1. 次のコマンドを実行して、 helloworld-v1 アプリケーションをゼロポッドにスケールインし、アプリケーションを使用不可にします。

        kubectl scale deploy helloworld-v1 --replicas=0

      2. 数秒待ってから、次のコマンドを複数回実行して、 helloworld サービスにアクセスします。

        kubectl exec  -c sleep "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')"  -- curl -sSL helloworld:5000/hello

        期待される出力：

        Hello version: v2, instance: helloworld-v2-75db5f978d-s7v4k

        出力は、クライアントと同じゾーンにある helloworld-v1 アプリケーションが使用できなくなったときに、リクエストが cn-hongkong-c ゾーンの helloworld-v2 アプリケーションにルーティングされることを示しています。

    3. helloworld-v1 アプリケーションをスケールアウトします。

      1. 次のコマンドを実行して、 helloworld-v1 アプリケーションを 1 つのポッドにスケールアウトし、 helloworld-v1 アプリケーションを復元します。

        kubectl scale deploy helloworld-v1 --replicas=1

      2. 数秒待ってから、次のコマンドを複数回実行して、 helloworld サービスにアクセスします。

        kubectl exec  -c sleep "$(kubectl get pod -l app=sleep -o jsonpath='{.items[0].metadata.name}')"  -- curl -sSL helloworld:5000/hello

        期待される出力：

        Hello version: v1, instance: helloworld-v1-6f88967849-sq2h2

        出力は、返される結果が常に helloworld-v1 アプリケーションであることを示しています。