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第7章 外部コントロールプレーントポロジー

外部コントロールプレーントポロジーは、コントロールプレーンを別のクラスター上のデータプレーンから分離するために使用します。

7.1. 外部コントロールプレーントポロジーについて
リンクのコピー

外部コントロールプレーントポロジーを使用すると、セキュリティーが向上し、Service Mesh をサービスとしてホストできます。このインストール設定では、1 つのクラスターが Istio コントロールプレーンをホストおよび管理します。アプリケーションは他のクラスターでホストされます。

7.1.1. コントロールプレーンとデータプレーンを別々のクラスターにインストールする
リンクのコピー

コントロールプレーンクラスターと、個別のデータプレーンクラスターに Istio をインストールします。このインストール方法により、セキュリティーが強化されます。

注記

この手順は、複数のデータプレーンクラスターにまたがるメッシュに適用できます。この手順は、同じコントロールプレーンクラスター上に複数のコントロールプレーンを持つ複数のメッシュにも適用できます。

前提条件

  • コントロールプレーンクラスターとデータプレーンクラスターに OpenShift Service Mesh Operator をインストールした。
  • この手順を実行するために使用するノートパソコンに istioctl をインストールした。

手順

  1. 次のコマンドを実行して、すべてのクラスターにインストールする Istio のバージョンを定義する ISTIO_VERSION 環境変数を作成します。 

    $ export ISTIO_VERSION=1.24.3
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  2. 次のコマンドを実行して、クラスターの名前を定義する REMOTE_CLUSTER_NAME 環境変数を作成します。 

    $ export REMOTE_CLUSTER_NAME=cluster1
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  3. 次のコマンドを実行して、コントロールプレーンクラスター用の oc コマンドコンテキストを含む環境変数を設定します。 

    $ export CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER=<context_name_of_the_control_plane_cluster>
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  4. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスター用の oc コマンドコンテキストを含む環境変数を設定します。 

    $ export CTX_DATA_PLANE_CLUSTER=<context_name_of_the_data_plane_cluster>
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  5. コントロールプレーンの Ingress ゲートウェイを設定します。

    1. 次のコマンドを実行して、istio-system というプロジェクトを作成します。 

      $ oc get project istio-system --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" || oc new-project istio-system --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}"
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    2. 次のコマンドを実行して、Ingress ゲートウェイを管理するための Istio リソースをコントロールプレーンクラスターに作成します。 

      $ cat <<EOF | oc --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" apply -f -
apiVersion: sailoperator.io/v1
kind: Istio
metadata:
  name: default
spec:
  version: v${ISTIO_VERSION}
  namespace: istio-system
  value:
    global:
      network: network1
EOF
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    3. 次のコマンドを実行して、コントロールプレーンの Ingress ゲートウェイを作成します。 

      $ oc --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio-ecosystem/sail-operator/main/docs/deployment-models/resources/controlplane-gateway.yaml
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    4. 次のコマンドを実行して、Ingress ゲートウェイに割り当てられた IP アドレスを取得します。 

      $ oc --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" get svc istio-ingressgateway -n istio-system -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}'
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    5. 次のコマンドを実行して、Ingress ゲートウェイの IP アドレスを環境変数に保存します。 

      $ export EXTERNAL_ISTIOD_ADDR=$(oc -n istio-system --context="${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" get svc istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}')
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  6. データプレーンクラスターに Istio をインストールします。

    1. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターに external-istiod というプロジェクトを作成します。 

      $ oc get project external-istiod --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" || oc new-project external-istiod --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}"
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    2. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターに Istio リソースを作成します。 

      $ cat <<EOF | oc --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" apply -f -
apiVersion: sailoperator.io/v1
kind: Istio
metadata:
  name: external-istiod
spec:
  version: v${ISTIO_VERSION}
  namespace: external-istiod
  profile: remote
  values:
    defaultRevision: external-istiod
    global:
      remotePilotAddress: ${EXTERNAL_ISTIOD_ADDR}
      configCluster: true
      1 
      
    pilot:
      configMap: true
      istiodRemote:
        injectionPath: /inject/cluster/cluster2/net/network1
EOF
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      1
      この設定は、データプレーンクラスターをメッシュ設定のソースとして指定するものです。

  7. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターに istio-cni というプロジェクトを作成します。 

    $ oc get project istio-cni --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" || oc new-project istio-cni --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}"
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    1. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターに IstioCNI リソースを作成します。 

      $ cat <<EOF | oc --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" apply -f -
apiVersion: sailoperator.io/v1
kind: IstioCNI
metadata:
  name: default
spec:
  version: v${ISTIO_VERSION}
  namespace: istio-cni
EOF
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  8. コントロールプレーンクラスターに外部 Istio コントロールプレーンを設定します。

    1. 次のコマンドを実行して、コントロールプレーンクラスターに external-istiod というプロジェクトを作成します。 

      $ oc get project external-istiod --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" || oc new-project external-istiod --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}"
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    2. 次のコマンドを実行して、コントロールプレーンクラスターに ServiceAccount リソースを作成します。 

      $ oc --context="${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" create serviceaccount istiod-service-account -n external-istiod
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    3. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターの API サーバーアドレスを環境変数に保存します。 

      $ DATA_PLANE_API_SERVER=https://<hostname_or_IP_address_of_the_API_server_for_the_data_plane_cluster>:6443
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    4. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターの API サーバーへのアクセスを提供するリモートシークレットを、コントロールプレーンクラスターにインストールします。 

      $ istioctl create-remote-secret \
  --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" \
  --type=config \
  --namespace=external-istiod \
  --service-account=istiod-external-istiod \
  --create-service-account=false \
  --server="${DATA_PLANE_API_SERVER}" | \
  oc --context="${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" apply -f -
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    5. 次のコマンドを実行して、コントロールプレーンクラスターに Istio リソースを作成します。 

      $ cat <<EOF | oc --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" apply -f -
apiVersion: sailoperator.io/v1
kind: Istio
metadata:
  name: external-istiod
spec:
  version: v${ISTIO_VERSION}
  namespace: external-istiod
  profile: empty
  values:
    meshConfig:
      rootNamespace: external-istiod
      defaultConfig:
        discoveryAddress: $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15012
    pilot:
      enabled: true
      volumes:
        - name: config-volume
          configMap:
            name: istio-external-istiod
        - name: inject-volume
          configMap:
            name: istio-sidecar-injector-external-istiod
      volumeMounts:
        - name: config-volume
          mountPath: /etc/istio/config
        - name: inject-volume
          mountPath: /var/lib/istio/inject
      env:
        INJECTION_WEBHOOK_CONFIG_NAME: "istio-sidecar-injector-external-istiod-external-istiod"
        VALIDATION_WEBHOOK_CONFIG_NAME: "istio-validator-external-istiod-external-istiod"
        EXTERNAL_ISTIOD: "true"
        LOCAL_CLUSTER_SECRET_WATCHER: "true"
        CLUSTER_ID: cluster2
        SHARED_MESH_CONFIG: istio
    global:
      caAddress: $EXTERNAL_ISTIOD_ADDR:15012
      configValidation: false
      meshID: mesh1
      multiCluster:
        clusterName: cluster2
      network: network1
EOF
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    6. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスター上のサイドカープロキシーがコントロールプレーンにアクセスできるように、Gateway および VirtualService リソースを作成します。 

      $ oc --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" apply -f - <<EOF
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: Gateway
metadata:
  name: external-istiod-gw
  namespace: external-istiod
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
    - port:
        number: 15012
        protocol: tls
        name: tls-XDS
      tls:
        mode: PASSTHROUGH
      hosts:
      - "*"
    - port:
        number: 15017
        protocol: tls
        name: tls-WEBHOOK
      tls:
        mode: PASSTHROUGH
      hosts:
      - "*"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1
kind: VirtualService
metadata:
  name: external-istiod-vs
  namespace: external-istiod
spec:
    hosts:
    - "*"
    gateways:
    - external-istiod-gw
    tls:
    - match:
      - port: 15012
        sniHosts:
        - "*"
      route:
      - destination:
          host: istiod-external-istiod.external-istiod.svc.cluster.local
          port:
            number: 15012
    - match:
      - port: 15017
        sniHosts:
        - "*"
      route:
      - destination:
          host: istiod-external-istiod.external-istiod.svc.cluster.local
          port:
            number: 443
EOF
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    7. 次のコマンドを実行して、コントロールプレーンクラスター上の external-istiod Istio リソースが "Ready" ステータス条件を返すまで待ちます。 

      $ oc --context "${CTX_CONTROL_PLANE_CLUSTER}" wait --for condition=Ready istio/external-istiod --timeout=3m
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    8. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスター上の Istio リソースが "Ready" ステータス条件を返すまで待ちます。 

      $ oc --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" wait --for condition=Ready istio/external-istiod --timeout=3m
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    9. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスター上の IstioCNI リソースが "Ready" ステータス条件を返すまで待ちます。 

      $ oc --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" wait --for condition=Ready istiocni/default --timeout=3m
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検証

  1. データプレーンクラスターにサンプルアプリケーションをデプロイします。

    1. 次のコマンドを実行して、データプレーンクラスターにサンプルアプリケーションの namespace を作成します。 

      $ oc --context "${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" get project sample || oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" new-project sample
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    2. 次のコマンドを実行して、サイドカーインジェクションをサポートするために、サンプルアプリケーションの namespace にラベルを付けます。 

      $ oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" label namespace sample istio.io/rev=external-istiod
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    3. helloworld アプリケーションをデプロイします。

      1. 以下のコマンドを実行して helloworld サービスを作成します。 

        $ oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" apply \
  -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/${ISTIO_VERSION}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
  -l service=helloworld -n sample
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      2. 以下のコマンドを実行して helloworld-v1 デプロイメントを作成します。 

        $ oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" apply \
  -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/${ISTIO_VERSION}/samples/helloworld/helloworld.yaml \
  -l version=v1 -n sample
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    4. 次のコマンドを実行して、sleep アプリケーションをデプロイします。 

      $ oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" apply \
  -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/${ISTIO_VERSION}/samples/sleep/sleep.yaml -n sample
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    5. 次のコマンドを実行して、sample namespace の Pod にサイドカーが注入されていることを確認します。 

      $ oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" get pods -n sample
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      ターミナルで次のコマンドを実行すると、sample namespace の各 Pod に対して 2/2 が返されるはずです。

      出力例

      NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
helloworld-v1-6d65866976-jb6qc   2/2     Running   0          1m
sleep-5fcd8fd6c8-mg8n2           2/2     Running   0          1m
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  2. 内部トラフィックがクラスター上のアプリケーションに到達できることを確認します。

    1. 次のコマンドを実行して、sleep アプリケーションを介して helloworld アプリケーションにリクエストを送信できることを確認します。 

      $ oc exec --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" -n sample -c sleep deploy/sleep -- curl -sS helloworld.sample:5000/hello
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      helloworld アプリケーションからのレスポンスがターミナルに返されるはずです。

      出力例

      Hello version: v1, instance: helloworld-v1-6d65866976-jb6qc
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  3. Ingress ゲートウェイをインストールして、サンプルアプリケーションを外部クライアントに公開します。

    1. 次のコマンドを実行して、Ingress ゲートウェイを作成します。 

      $ oc --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" apply
-f https://raw.githubusercontent.com/istio-ecosystem/sail-operator/refs/heads/main/chart/samples/ingress-gateway.yaml -n sample
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    2. 次のコマンドを実行して、Ingress ゲートウェイが実行中であることを確認します。 

      $ oc get pod -l app=istio-ingressgateway -n sample --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}"
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      ゲートウェイが実行中であることを確認できる出力がターミナルに返されるはずです。

      出力例

      NAME                                    READY   STATUS    RESTARTS   AGE
istio-ingressgateway-7bcd5c6bbd-kmtl4   1/1     Running   0          8m4s
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    3. 次のコマンドを実行して、Ingress ゲートウェイを介して helloworld アプリケーションを公開します。 

      $ oc apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/refs/heads/master/samples/helloworld/helloworld-gateway.yaml -n sample --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}"
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    4. 次のコマンドを実行して、ゲートウェイ URL の環境変数を設定します。 

      $ export INGRESS_HOST=$(oc -n sample --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.status.loadBalancer.ingress[0].ip}'); \
  export INGRESS_PORT=$(oc -n sample --context="${CTX_DATA_PLANE_CLUSTER}" get service istio-ingressgateway -o jsonpath='{.spec.ports[?(@.name=="http2")].port}'); \
  export GATEWAY_URL=$INGRESS_HOST:$INGRESS_PORT
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  4. 外部トラフィックがメッシュ上のアプリケーションに到達できることを確認します。

    1. 次のコマンドを実行して、ゲートウェイを介して helloworld アプリケーションにアクセスできることを確認します。 

      $ curl -s "http://${GATEWAY_URL}/hello"
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      helloworld アプリケーションからレスポンスが返されるはずです。

      出力例

      Hello version: v1, instance: helloworld-v1-6d65866976-jb6qc
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