Red Hat OpenShift on IBM Cloud のサービス・メッシュ

IBM Cloud Shell によるクラスターへのアクセス

Red Hat OpenShift on IBM Cloud Container Platform CLI、アプリケーションを管理するためのコマンドや、システムの各コンポーネントとやり取りするための低レベルのツールを公開している。 oc コマンドを使用すると、この CLI を使用できます。

コマンド・ライン・ツールのインストールを避ける場合は、IBM Cloud Shell を使用することをお勧めします。

IBM Cloud Shell は、ブラウザーで利用できるクラウド・ベースのシェル・ワークスペースです。 完全な IBM Cloud CLI と、アプリ、リソース、インフラストラクチャーの管理に使用できる数多くのプラグインおよびツールが事前構成されています。

この手順では、IBM Cloud シェルを使用して、割り当てられたクラスターを指すように oc を構成します。

1. クラスタの準備ができたら、クラスタの概要ページで OpenShiftweb console をクリックしてコンソールを開きます。 このウィンドウ/タブは閉じないでください
2. Web コンソールで、画面右上のユーザーの名前の下にあるドロップダウンをクリックし、「Copy Login Command」 を選択して 「Display Token」 リンクをクリックします。
3. 「Log in with this token」 下のテキストをコピーします。
4. 新しいブラウザー・タブまたはブラウザー・ウィンドウで、IBM Cloud Shell を開いて新しいセッションを開始します。 セッションが開始すると、IBM Cloud CLI に自動的にログインします。 このウィンドウ/タブは閉じないでください。
5. OpenShift CLI のバージョンを確認します。

   oc version
   

6. バージョンは最低でも4.13.xである必要があります。そうでない場合は、以下 の手順に従って最新バージョンをインストールしてください。
7. Web コンソールからコピーしたログイン・コマンドを貼り付けて、Enter キーを押します。 oc login コマンドを使用してログインしたら、以下のコマンドを実行してクラスター内のすべての名前空間を表示します。

   oc get ns
   

8. Cloud Shell から、oc new-project コマンドで "bookinfo "というプロジェクトを作成する。 プロジェクトは、サービス・メッシュのインストール後に作成されたアプリケーションを保持します。

   oc new-project bookinfo
   

   Red Hat OpenShift では、プロジェクトは追加のアノテーションを持つ Kubernetes 名前空間です。

オペレーターのインストール

1. Red Hat OpenShift Web コンソール の左側ペインで、ドロップダウンから 「Administrator」 を選択します。
2. 「Operators」 を選択してから、「OperatorHub」 を選択します。
3. 「OpenShift Elasticsearch Operator」 を検索し、該当するタイルをクリックして 「Install」 をクリックし、デフォルトの選択のままにして 「Install」 をクリックします。
4. 上記のステップ 2 と 3 を 繰り返し て、以下のオペレーターをインストールします。
   1. Red Hat OpenShift 分散トレース・プラットフォーム
   2. Kiali Operator (Red Hat 提供)
   3. Red Hat OpenShiftService Mesh.

デフォルトの openshift-operators プロジェクトに各オペレーターがインストールされたので、クラスター内のすべてのプロジェクトでこれらのオペレーターを使用できるようになりました。

をデプロイするRed Hat OpenShiftサービスメッシュ制御プレーン

Service Mesh オペレータは、Istio のインストール方法と必要なコンポーネントを決定する * リソースを使用します。Service Mesh オペレータは ServiceMeshControlPlane リソースを使用して、Istio のインストール方法と必要なコンポーネントを決定します。 では、このリソースを作成しましょう。

1. Web コンソールの左側ペインの 「Home」 に移動して新規プロジェクトを作成し、「Projects」 をクリックしてから 「Create Project」 をクリックします。
2. istio-system「Name」 に と入力し、「Create」 をクリックします。
3. 「Operators」 に移動し、「Installed Operators」 をクリックします。
4. 上部バーの「Project」メニューから istio-system を選択します。
5. Red Hat OpenShift 「サービス・メッシュ」 をクリックします。 表示されない場合は、数分待ってから最新表示してください。
6. 「Details」タブの 「Istio Service Mesh Control Plane」 タイルで、「Create Instance」 または 「Create ServiceMeshControlPlane」 をクリックします。
7. 次に、「Create」 をクリックします。 オペレーターが、構成パラメーターに基づいて、ポッド、サービス、およびサービス・メッシュ・コントロール・プレーン・コンポーネントを作成します。
8. サービス・メッシュ・コントロール・プレーンが適切にインストールされていることを確認するには、リスト内の の下の 「basic」Nameをクリックします。 後続のページに、 「コンポーネント」 の準備ができていることが表示されます。 さらに、ページの 「条件」 セクションまでスクロールすると、理由 ComponentsReady とメッセージ All component deployments are Available が表示されます。

ServiceMeshMemberRoll の作成

サービス・メッシュに関連付ける名前空間を指定するには、ServiceMeshMemberRoll リソースを使用します。

1. もう一度 「Operators」 → 「Installed Operators」 に移動します。
2. Red Hat OpenShift 「サービス・メッシュ」 をクリックします。
3. 「Details」タブの 「Istio Service Mesh Member Roll」 タイルで、「Create Instance」 または 「Create ServiceMeshMemberRoll」 をクリックしてから、「YAML View」 を選択します。
4. your-project を bookinfo に変更し、最後の行 (- another-of-your-projects) を削除します。編集後の YAML は、以下のようになります。

   apiVersion: maistra.io/v1
   kind: ServiceMeshMemberRoll
   metadata:
     name: default
     namespace: istio-system
   spec:
     members:
       - bookinfo
   

5. 次に、「Create」 をクリックします。

Istio が正常にクラスターにインストールされました。

Grafana を使用したメトリックの視覚化

Grafana を使用すると、メトリックの保管場所にかかわらず、メトリックの照会、視覚化、アラート生成、調査を行うことができます。

1. Red Hat OpenShift on IBM Cloud Web コンソール で、以下を行います。

   1. 左側ペインの 「Networking」 下の 「Routes」 をクリックします。
   2. 上部バーで「Project: istio-system 」を選択します。
   3. grafana の横の URL (ロケーション) をクリックします。
   4. Red Hat OpenShift on IBM Cloudにログインし、要求されたパーミッションを許可してGrafanaダッシュボードを表示します。

2. 左側のナビゲーション・パネルの 「Dashboard」 メニューをクリックし、「Manage」 タブを選択してから、「istio」 と 「Istio Service Dashboard」 を選択します。

3. productpage.bookinfo.svc.cluster.local「Service」 ドロップダウンで を選択します。

4. IBM Cloud Shell のタブまたはウィンドウに移動し、前のセクションで設定した Ingress ホストのロケーションにトラフィックを送信して、アプリに小さい負荷をかけます。

   for i in {1..20}; do sleep 0.5; curl -I $INGRESS_HOST/productpage; done
   

各ツイスティーを開くと、ダッシュボードの詳細が表示されます。 「サービス」 ドロップダウンで別のサービスを選択します。 この Grafana ダッシュボードに、各ワークロードのメトリックが表示されます。 提供されている他のダッシュボードも探索してみてください。

Kiali を使用したサービス・メッシュの監視

Kiali は、サービス・メッシュを視覚化するアドオンとして Istio の上にインストールされるオープン・ソースのプロジェクトです。 Kiali では、マイクロサービス間の対話の状況について深い洞察を得ることができるほか、回路ブレーカーや要求レートなどの機能をサービスで利用することができます。

1. Red Hat OpenShift on IBM Cloud Web コンソール で、以下を行います。
   1. 左側ペインで、 「Networking」 の 「Routes」 をクリックします。
   2. 上部バーからプロジェクトとして istio-system を選択します。
   3. kiali の横の URL (ロケーション) をクリックし、プロンプトが出されたら、「Login with OpenShift」 をクリックします。
2. 左側のペインで 「Graph」 をクリックし、上部のバーから bookinfo 名前空間と istio-system 名前空間を選択すると、Istio メッシュ内のさまざまなサービスの視覚的な 「Versioned app graph」 が表示されます。
3. リクエスト率を見るには、「表示」をクリックし、「トラフィック率」を選択します。
4. 別のタブ/ウィンドウで、BookInfo アプリケーションの URL にアクセスし、ページの最新表示を何度も実行して負荷をかけるか、前のセクションの負荷スクリプトを実行して負荷をかけます。
5. その後、Kiali グラフで、1 秒あたりの要求数を確認します。

Kiali には、サービスを視覚化するのに便利なビューがいくつもあります。 さまざまなタブをクリックして、サービスのグラフや、ワークロード、アプリケーション、およびサービスに関する各種ビューを探索してみてください。

Istio を使用した A/B テスト

A/B テストとは、2 つの別個のサービス・バージョンに対して同一のテストを実行し、どちらのほうがパフォーマンスが良いか調べる手法です。 Istio が元のサービスと最新のサービスの間でデフォルトのルーティング動作を実行しないようにするために、以下のルールを定義します。

1. 以下のコマンドを実行して、Bookinfo サービスのデフォルトの宛先ルールを作成します。

   oc create -f https://raw.githubusercontent.com/Maistra/istio/maistra-2.2/samples/bookinfo/networking/destination-rule-all.yaml
   

   DestinationRuleは、ルーティングが行われた後、サービスを目的とするトラフィックに適用されるポリシーを定義する。 このルールでは、ロード・バランシングの構成、サイドカーの接続プール・サイズを指定するほか、異常なホストを検出してロード・バランシング・プールから除外するための外れ値検出設定を指定します。 host ルールで指定する宛先 subset および VirtualService は、対応する DestinationRule に定義されている必要があります。

2. VirtualService は、ホストのアドレスが指定されたときに適用するトラフィック・ルーティング・ルールのセットを定義します。 各ルーティング・ルールでは、特定のプロトコルのトラフィックに対するマッチング条件を定義します。 マッチングしたトラフィックは、レジストリーに定義されている、指定された宛先サービス (またはそのサブセット/バージョン) に送信されます。 以下のコマンドを実行して、すべての reviews トラフィックを v1 に送信します。

   oc create -f https://raw.githubusercontent.com/Maistra/istio/maistra-2.2/samples/bookinfo/networking/virtual-service-all-v1.yaml
   

   この VirtualService には、reviews サービスに着信するすべての HTTP トラフィックを取り込み、そのトラフィックの 100% を、ラベル「version: v1」が付いたサービス・ポッドに転送するルールが定義されています。 転送先のサブセットまたはバージョンを指定するには、名前付きのサービス・サブセットの参照を使用します。そのサブセットは、対応する DestinationRule で宣言されている必要があります。

3. ブラウザー・タブで BookInfo アプリケーション表示します。 評価の星がない v1 の BookInfo アプリケーションのみが表示されるはずです。

4. Istio サービス・メッシュで新しいサービス・バージョンに対する A/B テストを行うために、Firefox トラフィックのみを v2 に送信するように、元の VirtualService ルールを変更します。 user-agent を、マシンにインストールされている他のブラウザーに変更することもできます。

   cat <<EOF | oc replace -f -
   apiVersion: networking.istio.io/v1alpha3
   kind: VirtualService
   metadata:
     name: reviews
   spec:
     hosts:
     - reviews
     http:
     - match:
       - headers:
           user-agent:
             regex: '.*Firefox.*'
       route:
       - destination:
           host: reviews
           subset: v2
     - route:
       - destination:
           host: reviews
           subset: v3
   EOF
   

   Istio VirtualService のルールでは、各サービスに対して1つのルールしか存在できないため、複数の HTTPRouteブロックを定義する場合、yaml で定義する順番が重要になる。 そのため、新しいルールを作成するのではなく、元の VirtualService ルールを変更しています。 変更したルールでは、Firefox ブラウザーからの着信要求が、v2 バージョン (黒い星) の bookinfo に転送されます。 その他の要求はすべて次のブロックに渡され、すべてのトラフィックが v3 バージョン (赤い星) の bookinfo に転送されます。

カナリア・デプロイメント

カナリア・デプロイメントでは、新しいバージョンのサービスを段階的にユーザーに提供することで、新しいバージョンによって引き起こされるバグのリスクや影響を最小化できます。 新しいバージョンの bookinfo サービスへのトラフィック転送を段階的に開始するために、元の VirtualService ルールを変更します。

1. 以下のコマンドを実行して、トラフィックの 80% を v1 に送信します。

   oc replace -f https://raw.githubusercontent.com/Maistra/istio/maistra-2.2/samples/bookinfo/networking/virtual-service-reviews-80-20.yaml
   

   変更したルールでは、転送トラフィックを、reviews マイクロサービスの 2 つの別々のサブセットに分けています。 この方法では、予期しないバグの影響を抑えるために、新しいバージョン 2 の reviews へのトラフィックを、パーセンテージ単位で制御しています。 このルールを徐々に変更していき、最終的には、すべてのトラフィックを新しいバージョンのサービスに転送することができます。

2. ブラウザー・タブで再度 BookInfo アプリケーションを表示します。 必ず、ハード・リフレッシュ (Mac の場合は command + Shift + R、Windows の場合は Ctrl + F5) を使用してブラウザーのキャッシュをすべて削除してください。 おおよそ、指定した重みづけで bookinfo アプリケーションの V1 と V2 が切り替わることがわかるはずです。

3. すべてのトラフィックを reviews v3 に転送するには、以下のコマンドを実行します。

   oc replace -f https://raw.githubusercontent.com/Maistra/istio/maistra-2.2/samples/bookinfo/networking/virtual-service-reviews-v3.yaml
   

アプリケーション・プロジェクトの削除

• bookinfo プロジェクトを削除するには、次のコマンドを実行します。

  oc delete project bookinfo
  

CLI からの ServiceMeshControlPlane の削除

1. 以下のコマンドを実行して、インストール済みの ServiceMeshControlPlane の名前を取得します。

   oc get servicemeshcontrolplanes -n istio-system
   

2. <NAME_OF_CUSTOM_RESOURCE> を前のコマンドの名前に置き換え、このコマンドを実行してカスタム・リソースを削除します。

   oc delete servicemeshcontrolplanes -n istio-system <NAME_OF_CUSTOM_RESOURCE>
   

   ServiceMeshMemberRoll リソースを削除すると、関連付けられている ServiceMeshControlPlane リソースが自動的に削除されます。

オペレーターの削除

1. Web コンソールで 「Operators」 → 「Installed Operators」 ページに移動します。
2. On the right-hand side of the Operator Details page, select オペレーターのアンインストール from the Actions drop-down menu of Red Hat OpenShift Service Mesh Operator.
3. プロンプトで、「Uninstall」 をクリックします。
4. リスト内の各オペレーターに対して、手順 2 と 3 を繰り返します。

クラスターの削除

クラスターを削除すれば、すべてを一度に削除することができます。 この操作は元に戻すことができません。

1. OpenShift クラスター ・ページにナビゲートします。
2. <your-initials>-myopenshiftcluster の横にあるアクション・メニューをクリックし、「削除」 を選択します。
3. 「クラスターで使用している永続ストレージを削除する (Delete the persistent storage used by the cluster)」 を選択し、確認のためにクラスターの名前を入力します。
4. **「削除 (Delete)」**をクリックします。