結合Ktctl Mesh和服務網格進行本地開發測試 - Alibaba Cloud Service Mesh

KtConnect是面向Kubernetes的本地開發人員協助工具輔助，其部署的代理可以相容服務網格的核心流量管理能力。通過與服務網格的流量資源配合，可以更高效地調試本地應用，加速本地開發測試。本文將介紹如何結合KtConnect和ASM進行本地開發測試。

背景資訊

KtConnect是一款開源工具，主要設計用於改善開發人員在Kubernetes環境中的工作流程。它支援在Kubernetes中部署代理程式Pod，將發往特定服務的流量重新導向至本地部署的應用，實現本地環境與Kubernetes叢集的雙向互聯。KtConnect的核心功能有：

本地直接存取Kubernetes叢集內網。
通過KtConnect可以直接連接Kubernetes叢集內部網路，在不修改代碼的情況下完成本地聯調測試。
本地解析Kubernetes服務內網網域名稱。
直接使用服務名解析服務Cluster IP，本地開發也能獲得真正的雲原生體驗。
重新導向叢集服務流量到本地。
將叢集中的流量轉移到本地，使得叢集中的服務無需額外配置即可訪問本地服務。
測試環境多人協作互不干擾。
通過自動或手工設定流量規則，在不影響測試環境正常使用的情況下，僅將指定請求重新導向到本地。
支援Windows/MacOS/Linux開發環境。
不同的作業系統，相同的使用方式，讓所有開發人員輕鬆共用Kubernetes網路互連的便利。

前提條件

已部署入口網關。具體操作，請參見建立入口網關。
已部署應用到ASM執行個體關聯的叢集。具體操作，請參見在ASM執行個體關聯的叢集中部署應用。
已安裝Docker。

準備工作

本文樣本示範以下情境：

在叢集中部署v1版本的helloworld應用，以及對應的流量策略。
本地環境使用docker部署v2版本的helloworld應用，通過ktctl命令列在叢集中部署代理程式Pod聯通本地環境和叢集環境。
更新流量策略，通過不同的要求標頭來區分叢集中的v1版本應用和本地的v2版本應用。

安裝並配置ktctl。
在叢集中建立命名空間。
```
kubectl create ns mesh-demo
```

為命名空間啟用Sidecar注入。

kubectl label ns mesh-demo istio-injection=enabled

操作步驟

步驟一：部署應用及流量策略

在mesh-demo命名空間部署應用。

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helloworld
  labels:
    app: helloworld
    version: v1
    stage: online
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: helloworld 
      version: v1
      stage: online
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helloworld 
        version: v1
        stage: online
    spec:
      containers:
      - name: helloworld 
        env:
        - name: PODIP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        - name: STAGE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.labels['stage']
        - name: VERSION 
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.labels['version']
        command: ["/http-echo"]
        args:
          - "-text"
          - "Welcome to helloworld stage: $(STAGE), version: $(VERSION), ip: $(PODIP)"
        image: registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/ack-demo/asm-http-echo:1.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 5678
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helloworld
  labels:
    app: helloworld
    service: helloworld
spec:
  ports:
  - port: 8000
    name: http
    targetPort: 5678
  selector:
    app: helloworld
EOF

部署策略。

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: Gateway
metadata:
  name: helloworld-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
  - hosts:
    - 'helloworld.mesh.com'
    port:
      name: http
      number: 80
      protocol: HTTP
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: helloworld
spec:
  host: helloworld
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: helloworld
spec:
  gateways:
  - helloworld-gateway
  hosts:
  - helloworld.mesh.com
  http:
  - route:
    - destination:
        host: helloworld
        subset: v1
EOF

驗證策略。

export INGRESS_HOST=$(kubectl -n istio-system get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
curl ${INGRESS_HOST} -H 'host: helloworld.mesh.com'

預期輸出：

Welcome to helloworld stage: online, version: v1, ip: 172.23.16.246

可以看到，輸出中的stage為online，version為v1，與預期一致。

步驟二：部署本地開發環境

通過docker部署v2版本的helloworld應用。

docker run -itd --rm \
    --name local-container \
    -p 5678:5678 \
    registry-cn-hangzhou.ack.aliyuncs.com/ack-demo/asm-http-echo:1.0 \
    -text "Welcome to helloworld stage: local, version: v2, ip: 127.0.0.1"

在叢集中部署KtConnect代理。這將在您的叢集mesh-demo命名空間下部署代理程式 Pod。其帶有標籤version=hzall。

ktctl -n mesh-demo mesh helloworld --expose 5678 --mode manual

預期輸出：

4:22PM INF Using cluster context cluster-4KvcBF (kubernetes)
4:22PM INF KtConnect 0.3.7 start at 59150 (darwin amd64)
4:22PM INF Fetching cluster time ...
4:22PM INF Using manual mode
4:22PM INF Successful create config map helloworld-kt-mesh-hzall
4:22PM INF Deploying shadow pod helloworld-kt-mesh-hzall in namespace mesh-demo
4:22PM INF Waiting for pod helloworld-kt-mesh-hzall ...
4:22PM INF Waiting for pod helloworld-kt-mesh-hzall ...
4:22PM INF Pod helloworld-kt-mesh-hzall is ready
4:22PM INF Forwarding pod helloworld-kt-mesh-hzall to local via port 5678
4:22PM INF Port forward local:17982 -> pod helloworld-kt-mesh-hzall:22 established
4:22PM INF Reverse tunnel 0.0.0.0:5678 -> 127.0.0.1:5678 established
4:22PM INF ---------------------------------------------------------
4:22PM INF  Now you can update Istio rule by label 'version=hzall' 
4:22PM INF ---------------------------------------------------------

查看代理Pod。

kubectl get pod -n mesh-demo

預期輸出：

NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
helloworld-5cbdxxxxx-xxxxx   2/2     Running   0          116m
helloworld-kt-mesh-hzall     2/2     Running   0          106m

其中helloworld-kt-mesh-hzall為部署的代理 pod

步驟三：更新流量策略並驗證串連

更新策略。將包含x-env=local要求標頭的請求轉寄至v2版本的helloworld本地應用，其他請求仍然發往叢集中的v1版本的helloworld應用。

kubectl apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: DestinationRule
metadata:
  name: helloworld
spec:
  host: helloworld
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: local
    labels:
      version: hzall
---
apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
kind: VirtualService
metadata:
  name: helloworld
spec:
  gateways:
  - helloworld-gateway
  hosts:
  - helloworld.mesh.com
  http:
  - match:
    - headers: 
        x-env:
          exact: local
    route:
    - destination:
        host: helloworld
        subset: local
  - route:
    - destination:
        host: helloworld
        subset: v1
EOF

訪問本地應用。
```
curl ${INGRESS_HOST} -H 'host: helloworld.mesh.com' -H 'x-env: local'
```
預期輸出：
```
Welcome to helloworld stage: local, version: v2, ip: 127.0.0.1
```
可以看到，輸出中的stage為local，version為v2。表明本地和叢集的雙向互聯配置成功，可以從叢集訪問到本地服務。

訪問叢集應用。

curl ${INGRESS_HOST} -H 'host: helloworld.mesh.com'

預期輸出：

Welcome to helloworld stage: online, version: v1, ip: 172.23.16.246

（可選）步驟四：清理環境

刪除建立的叢集測試資源。
```
kubectl delete ns mesh-demo
```
停止本地應用。
```
docker stop local-container
```