Istio 流量治理功能原理与实战

一、负载均衡算法原理与实战

负载均衡算法（load balancing algorithm）,定义了几种基本的流量分发方式，在Istio中共有4种标准负载均衡算法。

•Round_Robin： 轮询算法，顾名思义请求将会依次发给每一个实例，来共同分担所有的请求。

•Random： 随机算法，将所有的请求随机分发给健康的实例

•Least_Conn: 最小连接数，在所有健康的实例中任选两个，将请求发给连接数较小的那一个实例。

接下来，我们将根据以上几个算法结合APM（应用性能管理）的监控拓扑图来实战下。

·实战环境·

华为云开启了Istio服务网格的CCE集群

官方最佳时间Bookinfo应用，并且给Reviews配置了五个实例

开通APM测试服务（免费）

我们知道如果用户不进行任何配置，负载均衡算法默认是轮询算法，所以我们现将负载均衡算法设为随机（Random）。

步骤 1

在云容器引擎界面点击应用管理，选择流量治理。

步骤 2

右侧出现拓扑图，在上面的选项栏中选择集群，命名空间，应用。然后点击我们想配置的组件，这里是 reviews，右侧则会出现流量治理的界面。

步骤 3

在负载均衡算法中，由Round_Robin 改为random。

步骤 4

在左侧导航栏中选择流量治理下面的流量监控，再选择相应的集群，命名空间，应用。多访问几次，或者后台写脚本一直curl productpage，可以从拓扑图中观察数据。

步骤 5

当有流量时，鼠标右键点击reviews组件，选择展开选项这时我们可以看到所有实例的被分发情况。

实例编号	1	2	3	4	5
访问次数	62	38	39	42	52

其余负载均衡算法基本一样，我们在步骤上不做赘述，直接展示结果。

轮询算法：

实例编号	1	2	3	4	5
访问次数	47	47	48	46	47

二、会话保持原理与实战

会话保持（Session Affinity）是通过设定的某个指标来计算，将哈希值相同的请求分发至某个固定的实例来处理。现在支持基于HTTP头部设定指标和Cookie键值设定指标。

我们当前还在轮询算法中，所以所有请求会均匀的分配给所有实例，设置会话保持基于HTTP请求头部，并且设为Cookie。我们后台curl的请求cookie设为了一个固定值，理论上来讲所有的请求都会分发至同一个pod。

我们依然采用流量监控，展开reviews组件来观察分发情况。

根据图中不难看出，所有的请求都分发至了第二个实例，因为cookie一致所以保持了这个会话链接。

三、故障注入原理与实战

故障注入（Fault Injection）为开发和测试人员主动向系统中引入故障，来观察系统在非正常状态下的行为，是一种可靠性，稳定性的验证手段。Istio也支持了非侵入式的注入故障，分为时延故障和中断故障。

故障注入的步骤大致相同在流量治理页面的下方，选择时延故障，并且输入触发百分比和延时时间。然后再打开productpage 手动刷新几次，能明显感觉到延迟有了变化，当然也可以打开F12调试界面，观察网络请求状况，不难发现productpage请求耗时都在2秒上下。

这时候我们打开流量监控界面观察下发现productpage与reviews受到了明显的影响。红色表示请求状态极差，虚线表示是由时延造成的。

接下来我们来测试并且使用中断故障，我们对details配置中断故障，中断返回码设为501。

配置完后，我们再去手动访问几次productpage来观察下结果。

发现现在的右侧details已经报了error

我们回到流量监控图，可以看到组件之间的访问情况。在给ratings配置了中断故障后，原本调用ratings组件的reviews组件，已经无法和ratings通信了。

本文以华为云istio服务结合APM服务为大家演示了流量治理中的主要功能。希望大家在今后的开发和测试中可以利用istio灵活的非侵入的治理功能提高开发和测试的效率。