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    Alibaba Cloud Service Mesh:レイヤー 4 TCP ルーティング

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    Alibaba Cloud Service Mesh:レイヤー 4 TCP ルーティング

    最終更新日:Jan 13, 2025

    Service Mesh（ASM）のレイヤー 4 ルーティング機能を使用して、ルーティングルールに基づいて TCP トラフィックをルーティングできます。このトピックでは、ASM でサポートされているすべての TCP マッチングルールとルーティング機能について説明します。

    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。

    サンプルアプリケーションのデプロイ

    サンプルアプリケーションをデプロイし、サンプルコードで提供されている仮想サービスを使用して、レイヤー 4 の負荷分散をテストできます。レイヤー 4 の負荷分散をテストするには、以下の手順を実行して、データプレーンのクラスターに echo-server アプリケーションと telnet-client アプリケーションをデプロイします。

    1. foo 名前空間を作成します。詳細については、「グローバル名前空間の管理」をご参照ください。

    2. グローバル名前空間ASM コンソール の [グローバル名前空間] ページで、デフォルトの名前空間と foo 名前空間の両方でサイドカープロキシインジェクションまたは Ambient Mesh モードが有効になっていることを確認します。

    3. kubectl を使用して、kubeconfig ファイルの情報に基づいてデータプレーンのクラスターに接続し、echo-server アプリケーションと telnet-client アプリケーションをデプロイします。

      1. 以下のサンプルコードに示されている対応するコンテンツを使用して、echoserver.yaml ファイルと telnet.yaml ファイルを作成します。

        展開して echoserver.yaml ファイルを表示

        apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-server
  labels:
    app: echo-server
    version: prod
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: echo-server
      version: prod
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo-server
        version: prod
    spec:
      serviceAccountName: echo-server
      containers:
      - name: server
        image: istio/tcp-echo-server:1.2
        ports:
        - containerPort: 9000
        resources:
          limits:
            cpu: "100m"
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo-server
  labels:
    app: echo-server
spec:
  selector:
    app: echo-server
  ports:
  - protocol: TCP
    name: tcp
    port: 19000
    targetPort: 9000
  type: ClusterIP 
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: echo-server
---
apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-server-2 
  labels:
    app: echo-server-2
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: echo-server-2
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo-server-2
    spec:
      serviceAccountName: echo-server-2
      containers:
      - name: server 
        image: istio/tcp-echo-server:1.2 
        command:
        - "/bin/tcp-echo"
        - "9000"
        - "hello-2"
        ports:
        - containerPort: 9000
        resources:
          limits:
            cpu: "100m"

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: echo-server-2
  labels:
    app: echo-server-2 
spec:
  selector:
    app: echo-server-2
  ports:
  - protocol: TCP
    name: tcp
    port: 19000
    targetPort: 9000
  type: ClusterIP 
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: echo-server-2

        展開して telnet.yaml ファイルを表示

        apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: telnet-client 
  labels:
    app: telnet-client 
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: telnet-client 
  template:
    metadata:
      labels:
        app: telnet-client 
    spec:
      serviceAccountName: telnet-client 
      containers:
      - name: client 
        image: mikesplain/telnet:latest 
        command: 
        - "sleep"
        - "3600"
        resources:
          limits:
            cpu: "100m"
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: telnet-client 
---
apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: telnet-client-2 
  labels:
    app: telnet-client-2
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: telnet-client-2 
  template:
    metadata:
      labels:
        app: telnet-client-2 
    spec:
      serviceAccountName: telnet-client-2
      containers:
      - name: client 
        image: mikesplain/telnet:latest 
        command: 
        - "sleep"
        - "3600"
        resources:
          limits:
            cpu: "100m"
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: telnet-client-2
---
apiVersion: apps/v1 
kind: Deployment
metadata:
  name: telnet-client-foo 
  namespace: foo
  labels:
    app: telnet-client-foo
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: telnet-client-foo
  template:
    metadata:
      labels:
        app: telnet-client-foo
    spec:
      serviceAccountName: telnet-client-foo
      containers:
      - name: client 
        image: mikesplain/telnet:latest 
        command: 
        - "sleep"
        - "3600"
        resources:
          limits:
            cpu: "100m"
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: telnet-client-foo
  namespace: foo

      2. 以下のコマンドを実行して、echo-server アプリケーションと telnet-client アプリケーションをデプロイします。

        kubectl apply -f echoserver.yaml
kubectl apply -f telnet.yaml

    マッチングルール

    destinationSubnets

    tcp.match[n].destinationSubnets 属性を設定して、トラフィックの宛先 CIDR ブロックを照合できます。宛先 CIDR ブロックが属性で指定された値と一致する場合、トラフィックは tcp.match[n].destinationSubnets 属性に対応するルーティングルールを使用してルーティングされます。

    サポートされているかどうか

    • Ambient Mesh モード：サポートされていません

    • サイドカーモード：サポートされています

    サンプルリソースのデプロイ

    次の YAML ファイルでは、宛先 CIDR ブロックは 192.168.0.0/16 です。この CIDR ブロック宛ての TCP トラフィックは、echo-server-2.default.svc.cluster.local サービスに転送されます。サンプルリソースは、CLI を使用するか、ASM コンソールでデプロイできます。次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールでリソースをデプロイする方法の詳細については、「仮想サービスの管理」をご参照ください。

    1. 以下のコンテンツを含む destinationSubnets.yaml ファイルを作成します。

      サンプルコードでは、echo-server.default.svc.cluster.local サービスのエンドポイントは 192.168.0.0/16 CIDR ブロックにあります。ビジネス要件に基づいてエンドポイントを変更します。

      apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: echo
  namespace: default
spec:
  hosts:
    - echo-server.default.svc.cluster.local
  tcp:
    - match:
        - destinationSubnets:
            - "192.168.0.0/16"
      route:
        - destination:
            host: echo-server-2.default.svc.cluster.local

    2. kubectl を使用して、kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して仮想サービスをデプロイします。

      kubectl apply -f destinationSubnets.yaml

    3. 以下のコマンドを実行して、echo-server.default.svc.cluster.local 19000 への接続を確立し、test というコンテンツを送信して、telnet-client アプリケーションを使用してテストを開始します。

      kubectl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello2 test というメッセージが echo-server-2 から返されます。これは、トラフィックが仮想サービスで宣言されているポート 19000 の一致ルールにヒットしたことを示しています。ルーティングは想定どおりに実行されます。

    port

    tcp.match[n].port 属性を設定して、トラフィックの宛先ポートを照合できます。リクエストの宛先ポートがこの属性で指定された値と一致する場合、リクエストは tcp.match[n].port 属性に対応するルーティングルールを使用してルーティングされます。

    サポートされているかどうか

    • Ambient Mesh モード：サポートされていません

    • サイドカーモード：サポートされています

    サンプルリソースのデプロイ

    次の YAML ファイルでは、宛先ポートは 19000 です。このポート宛ての TCP トラフィックは echo-server-2.default.svc.cluster.local サービスに転送されます。サンプルリソースは、CLI を使用するか、ASM コンソールでデプロイできます。次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールでサンプルリソースをデプロイする方法の詳細については、「仮想サービスの管理」をご参照ください。

    1. 以下のコンテンツを含む port.yaml ファイルを作成します。

      apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: echo
  namespace: default
spec:
  hosts:
    - echo-server.default.svc.cluster.local
  tcp:
    - match:
        - port: 19000
      route:
        - destination:
            host: echo-server-2.default.svc.cluster.local

    2. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して仮想サービスをデプロイします。

      kubectl apply -f port.yaml

    3. 以下のコマンドを実行して echo-server.default.svc.cluster.local 19000 への接続を確立し、test というコンテンツを送信して telnet-client アプリケーションを使用してテストを開始します。

      kubectl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello2 test というメッセージが echo-server-2 から返されます。これは、トラフィックが仮想サービスで宣言されているポート 19000 の一致ルールにヒットしたことを示しています。ルーティングは想定どおりに実行されます。

    sourceLabels

    tcp.match[n].sourceLabels 属性を設定して、特定のワークロードから送信されたリクエストを照合できます。

    サポートされているかどうか

    • Ambient Mesh モード：サポートされていません

    • サイドカーモード：サポートされています

    サンプルリソースのデプロイ

    次の YAML ファイルは、app: telnet-client ラベルを持つワークロードから送信されたリクエストと一致します。 telnet-client アプリケーションは app: telnet-client ラベルを持ち、telnet-client-2 アプリケーションは app: telnet-client-2 ラベルを持ちます。したがって、telnet-client-2 アプリケーションから送信された TCP トラフィックではなく、telnet-client アプリケーションから送信された TCP トラフィックが、次の仮想サービスで定義されているルールと一致します。サンプルリソースは、CLI を使用するか ASM コンソールでデプロイできます。次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールでサンプルリソースをデプロイする方法の詳細については、「仮想サービスの管理」をご参照ください。

    1. 以下のコンテンツを含む sourceLabels.yaml ファイルを作成します。

      apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: echo
  namespace: default
spec:
  hosts:
    - echo-server.default.svc.cluster.local
  tcp:
    - match:
        - sourceLabels:
            app: telnet-client
      route:
        - destination:
            host: echo-server-2.default.svc.cluster.local

    2. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して仮想サービスをデプロイします。

      kubectl apply -f sourceLabels.yaml

    3. 以下のコマンドを実行して echo-server.default.svc.cluster.local 19000 への接続を確立し、test というコンテンツを送信して、telnet-client アプリケーションを使用してテストを開始します。

      kubectl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello2 test というメッセージが echo-server-2 から返されます。これは、telnet-client アプリケーションが実行されているポッドから送信されたトラフィックが、仮想サービスで宣言されているルーティングルールと一致していることを示しています。

    4. 以下のコマンドを実行して echo-server.default.svc.cluster.local 19000 への接続を確立し、test というコンテンツを送信して、telnet-client-2 アプリケーションを使用してテストを開始します。

      kubectl exec -it telnet-client-2-c56db78bd-7**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello test というメッセージが echo-server から返されます。これは、トラフィックが echo-server-2 に転送されておらず、telnet-client-2 アプリケーションが実行されているポッドから送信されたトラフィックが、仮想サービスで宣言されているルーティングルールと一致していないことを示しています。ルーティングは想定どおりに実行されます。

    gateways

    tcp.match[n].gateways を設定して、特定のゲートウェイからサービスに送信されたリクエストを照合できます。

    サポートされているかどうか

    • Ambient Mesh モード：サポートされています

    • サイドカーモード：サポートされています

    サンプルリソースのデプロイ

    上記の必須条件に加えて、次の例では 2 つの ASM ゲートウェイをデプロイする必要があります。これらは ingressgateway-1 と ingressgateway-2 という名前です。例で提供されている仮想サービスをこれら 2 つのゲートウェイに適用すると、ingressgateway-1 から送信されたトラフィックは echo-server アプリケーションにルーティングされ、ingressgateway-2 から送信されたトラフィックは echo-server-2 アプリケーションにルーティングされます。

    1. 2 つの ASM ゲートウェイを作成し、istio-ingressgateway-1 と istio-ingressgateway-2 という名前を付けます。詳細については、「イングレスゲートウェイの作成」をご参照ください。

      ingressgateway-1 ゲートウェイと ingressgateway-2 ゲートウェイで同じ設定を行います。[ポートマッピング] を設定する際に、[ポートの追加] をクリックし、[プロトコル] を [TCP] に設定し、[サービスポート] を [19000] に設定します。image.png

    2. Istio ゲートウェイをデプロイします。

      次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールで Istio ゲートウェイをデプロイする方法の詳細については、「Istio ゲートウェイの管理」をご参照ください。

      1. 以下のコンテンツを使用して、それぞれ ingressgateway-1.yaml ファイルと ingressgateway-2.yaml ファイルを作成します。

        次のサンプルコードでは、2 つのゲートウェイのリスニングポートが設定されています。この例では、TCP トラフィックが使用されています。したがって、Host は * に設定されています。

        展開して ingressgateway-1.yaml を表示

        apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: ingressgateway-1
  namespace: istio-system
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway-1
  servers:
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: tcp
        number: 19000
        protocol: TCP

        展開して ingressgateway-2.yaml を表示

        apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: ingressgateway-1
  namespace: istio-system
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway-1
  servers:
    - hosts:
        - '*'
      port:
        name: tcp
        number: 19000
        protocol: TCP

      2. 以下のコマンドを実行して、Istio ゲートウェイをデプロイします。

        kubectl apply -f ingressgateway-1.yaml
kubectl apply -f ingressgateway-2.yaml

    3. 2 つのゲートウェイの仮想サービスをデプロイします。

      次の仮想サービスは、2 つのルーティングルールを定義しています。最初のルールはゲートウェイのマッチングを定義しています。トラフィックが ingressgateway-2 からの場合、トラフィックは echo-server-2.default.svc.cluster.local にルーティングされます。サンプルリソースは、CLI を使用するか ASM コンソールでデプロイできます。次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールでサンプルリソースをデプロイする方法の詳細については、「仮想サービスの管理」をご参照ください。

      1. 以下のコンテンツを含む ingressgateway-vs.yaml ファイルを作成します。

        展開して ingressgateway-vs.yaml を表示

        apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: ingressgateway
  namespace: istio-system
spec:
  gateways:
    - ingressgateway-1
    - ingressgateway-2
  hosts:
    - '*'
  tcp:
    - match:
        - gateways:
            - ingressgateway-2
      route:
        - destination:
            host: echo-server-2.default.svc.cluster.local
    - route:
        - destination:
            host: echo-server.default.svc.cluster.local

    4. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して仮想サービスをデプロイします。

      kubectl apply -f ingressgateway-vs.yaml

    5. 以下のコマンドを実行して ingressgateway-1 ゲートウェイの IP アドレスに接続し、test というコンテンツを送信します。

      kubectl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello test というメッセージが返されます。仮想サービスで定義されているように、ingressgateway-1 から送信されたトラフィックは echo-server.default.svc.cluster.local にルーティングされるはずです。トラフィックは想定どおりにルーティングされます。

    6. 以下のコマンドを実行して ingressgateway-2 ゲートウェイの IP アドレスに接続し、test というコンテンツを送信します。

      kubectl exec -it telnet-client-2-c56db78bd-7**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello-2 test というメッセージが返されます。仮想サービスで定義されているように、ingressgateway-2 から送信されたトラフィックは echo-server-2.default.svc.cluster.local にルーティングされるはずです。トラフィックは想定どおりにルーティングされます。

    sourceNamespace

    sourceNamespace フィールドを設定して、トラフィックの送信元名前空間を照合できます。

    サポートされているかどうか

    • Ambient Mesh モード：サポートされていません

    • サイドカーモード：サポートされています

    サンプルリソースのデプロイ

    次の YAML ファイルの目的：foo 名前空間から送信され、echo-server.default.svc.cluster.local 宛てのトラフィックは、echo-server-2.default.svc.cluster.local にルーティングされます。サンプルリソースは、CLI を使用するか ASM コンソールでデプロイできます。次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールでリソースをデプロイする方法の詳細については、「仮想サービスの管理」をご参照ください。

    1. 以下のコンテンツを含む source-namespace.yaml ファイルを作成します。

      apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: source-namespace
  namespace: default
spec:
  hosts:
    - echo-server.default.svc.cluster.local
  http: []
  tcp:
    - match:
        - sourceNamespace: foo
      route:
        - destination:
            host: echo-server-2.default.svc.cluster.local
    - route:
        - destination:
            host: echo-server.default.svc.cluster.local

    2. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して仮想サービスをデプロイします。

      kubectl apply -f source-namespace.yaml

    3. 以下のコマンドを実行して、foo 名前空間の telnet-client アプリケーションを使用して test というコンテンツを送信し、テストを開始します。

      kubectl -n foo exec -it telnet-client-foo-7c94569bfd-h**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello2 test というメッセージが echo-server-2 から返されます。これは、foo 名前空間の telnet-client アプリケーションが実行されているポッドから送信されたトラフィックが、仮想サービスで宣言されているルーティングルールと一致していることを示しています。

    4. 以下のコマンドを実行して、デフォルトの名前空間の telnet-client アプリケーションを使用して test というコンテンツを送信し、テストを開始します。

      kubectl exec -it telnet-client-c56db78bd-7**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test

      hello test というメッセージが echo-server から返され、トラフィックは echo-server-2 に転送されません。これは、default/telnet-client ポッドから送信されたトラフィックが、仮想サービスで定義されているデフォルトのマッチングルールに従って echo-server.default.svc.cluster.local にルーティングされていることを示しています。

    ルーティング

    weight

    weight フィールドを設定して、トラフィックのパーセンテージに基づいて複数のサブセット間でトラフィックをルーティングできます。

    サポートされているかどうか

    • Ambient Mesh モード：サポートされていません

    • サイドカーモード：サポートされています

    サンプルリソースのデプロイ

    1. デプロイメントを作成します。

      1. 以下のコンテンツを含む echo-server-backup.yaml ファイルを作成します。

        次の YAML ファイルは、echo-server アプリケーションのグレースケールサブセットをデプロイするために使用されます。

        展開して echo-server-backup.yaml を表示

        apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: echo-server-gray
  labels:
    app: echo-server
    version: gray
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: echo-server
      version: gray
  template:
    metadata:
      labels:
        app: echo-server
        version: gray
    spec:
      serviceAccountName: echo-server
      containers:
      - name: server
        image: istio/tcp-echo-server:1.2
        command:
        - "/bin/tcp-echo"
        - "9000"
        - "hello-gray"
        ports:
        - containerPort: 9000
        resources:
          limits:
            cpu: "100m"

      2. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいてデータプレーンのクラスターに接続し、次のコマンドを実行してデプロイメントを作成します。

        kubectl apply -f echo-server-backup.yaml

    2. 宛先ルールをデプロイします。

      次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールで宛先ルールをデプロイする方法の詳細については、「宛先ルールの管理」をご参照ください。

      1. 以下のコンテンツを含む echoserver-dr.yaml ファイルを作成します。

        次の YAML ファイルは、echo-server アプリケーションの 2 つのサブセット（prod と gray）を作成する宛先ルールを定義しています。

        apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: echo
  namespace: default
spec:
  host: echo.default.svc.cluster.local
  subsets:
    - labels:
        version: prod
      name: prod
    - labels:
        version: gray
      name: gray

      2. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して宛先ルールをデプロイします。

        kubectl apply -f echoserver-dr.yaml

    3. 仮想サービスをデプロイします。

      次の例では、CLI を使用します。ASM コンソールで仮想サービスをデプロイする方法の詳細については、「仮想サービスの管理」をご参照ください。

      1. 以下のコンテンツを含む echoserver-vs.yaml ファイルを作成します。

        次の YAML ファイルは、prod サブセットと gray サブセットに 80:20 のトラフィックウェイトを設定する仮想サービスを定義しています。これは、トラフィックの 80% が prod サブセットにルーティングされ、トラフィックの 20% が gray サブセットにルーティングされることを意味します。

        apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: echo
spec:
  hosts:
  - echo-server.default.svc.cluster.local
  http:
    - route:
      - destination:
          host: echo-server.default.svc.cluster.local
          subset: gray
        weight: 20
      - destination:
          host: echo-server.default.svc.cluster.local
          subset: prod
        weight: 80

      2. kubectl を使用して kubeconfig ファイルの情報に基づいて ASM インスタンスに接続し、次のコマンドを実行して仮想サービスをデプロイします。

        kubectl apply -f echoserver-vs.yaml

    4. 以下のコマンドを実行して、test というコンテンツを送信し、telnet-client アプリケーションを使用してテストを開始します。 echo-server アプリケーションから hello test というメッセージを受信したら、Ctrl + D ショートカットを押して終了します。上記の手順を 5 回繰り返します。

      $ ackctl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test
hello-gray test
$ ackctl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test
hello test
$ ackctl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test
hello test
$ ackctl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test
hello test
$ ackctl exec -it telnet-client-5786fc744f-9**** -c client -- telnet echo-server.default.svc.cluster.local:19000
test
hello test

      TCP トラフィックの負荷分散は接続レベルで動作します。上記のサンプルから、5 つの接続が仮想サービスで指定されたトラフィックのパーセンテージに基づいて prod サブセットと gray サブセットにルーティングされていることがわかります。トラフィックは設定されたトラフィックのパーセンテージに厳密に基づいてルーティングされるわけではないことに注意してください。