Istio トラフィック管理

本番環境のサービスメッシュデプロイメントにおけるIstioトラフィック管理の包括的ガイドです。

このスキルの使用場面

• サービス間ルーティングの設定
• カナリアやブルーグリーンデプロイメントの実装
• サーキットブレーカーとリトライの設定
• ロードバランシング設定
• テスト用のトラフィックミラーリング
• カオスエンジニアリング用のフォルトインジェクション

コア概念

1. トラフィック管理リソース

リソース	目的	スコープ
VirtualService	トラフィックをデスティネーションにルーティング	ホストベース
DestinationRule	ルーティング後のポリシー定義	サービスベース
Gateway	インgressおよびegressの設定	クラスタエッジ
ServiceEntry	外部サービスの追加	メッシュ全体

2. トラフィックフロー

Client → Gateway → VirtualService → DestinationRule → Service
                   (ルーティング)    (ポリシー)        (ポッド)

テンプレート

テンプレート 1: 基本的なルーティング

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: reviews-route
  namespace: bookinfo
spec:
  hosts:
    - reviews
  http:
    - match:
        - headers:
            end-user:
              exact: jason
      route:
        - destination:
            host: reviews
            subset: v2
    - route:
        - destination:
            host: reviews
            subset: v1
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: reviews-destination
  namespace: bookinfo
spec:
  host: reviews
  subsets:
    - name: v1
      labels:
        version: v1
    - name: v2
      labels:
        version: v2
    - name: v3
      labels:
        version: v3

テンプレート 2: カナリアデプロイメント

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: my-service-canary
spec:
  hosts:
    - my-service
  http:
    - route:
        - destination:
            host: my-service
            subset: stable
          weight: 90
        - destination:
            host: my-service
            subset: canary
          weight: 10
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: my-service-dr
spec:
  host: my-service
  trafficPolicy:
    connectionPool:
      tcp:
        maxConnections: 100
      http:
        h2UpgradePolicy: UPGRADE
        http1MaxPendingRequests: 100
        http2MaxRequests: 1000
  subsets:
    - name: stable
      labels:
        version: stable
    - name: canary
      labels:
        version: canary

テンプレート 3: サーキットブレーカー

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: circuit-breaker
spec:
  host: my-service
  trafficPolicy:
    connectionPool:
      tcp:
        maxConnections: 100
      http:
        http1MaxPendingRequests: 100
        http2MaxRequests: 1000
        maxRequestsPerConnection: 10
        maxRetries: 3
    outlierDetection:
      consecutive5xxErrors: 5
      interval: 30s
      baseEjectionTime: 30s
      maxEjectionPercent: 50
      minHealthPercent: 30

テンプレート 4: リトライとタイムアウト

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: ratings-retry
spec:
  hosts:
    - ratings
  http:
    - route:
        - destination:
            host: ratings
      timeout: 10s
      retries:
        attempts: 3
        perTryTimeout: 3s
        retryOn: connect-failure,refused-stream,unavailable,cancelled,retriable-4xx,503
        retryRemoteLocalities: true

テンプレート 5: トラフィックミラーリング

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: mirror-traffic
spec:
  hosts:
    - my-service
  http:
    - route:
        - destination:
            host: my-service
            subset: v1
      mirror:
        host: my-service
        subset: v2
      mirrorPercentage:
        value: 100.0

テンプレート 6: フォルトインジェクション

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: fault-injection
spec:
  hosts:
    - ratings
  http:
    - fault:
        delay:
          percentage:
            value: 10
          fixedDelay: 5s
        abort:
          percentage:
            value: 5
          httpStatus: 503
      route:
        - destination:
            host: ratings

テンプレート 7: Ingress Gateway

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: Gateway
metadata:
  name: my-gateway
spec:
  selector:
    istio: ingressgateway
  servers:
    - port:
        number: 443
        name: https
        protocol: HTTPS
      tls:
        mode: SIMPLE
        credentialName: my-tls-secret
      hosts:
        - "*.example.com"
---
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: my-vs
spec:
  hosts:
    - "api.example.com"
  gateways:
    - my-gateway
  http:
    - match:
        - uri:
            prefix: /api/v1
      route:
        - destination:
            host: api-service
            port:
              number: 8080

ロードバランシング戦略

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: load-balancing
spec:
  host: my-service
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
      simple: ROUND_ROBIN # or LEAST_CONN, RANDOM, PASSTHROUGH
---
# スティッキーセッション用の一貫性ハッシュ
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: sticky-sessions
spec:
  host: my-service
  trafficPolicy:
    loadBalancer:
      consistentHash:
        httpHeaderName: x-user-id
        # or: httpCookie, useSourceIp, httpQueryParameterName

ベストプラクティス

推奨事項

• シンプルにはじめる - 段階的に複雑性を追加する
• サブセットを使用する - サービスのバージョンを明確にする
• タイムアウトを設定する - 常に合理的なタイムアウトを設定する
• リトライを有効にする - ただしバックオフとリミットを使用する
• 監視する - KialiとJaegerを使用して可視性を確保する

非推奨事項

• 過度なリトライはしない - カスケード障害を引き起こす可能性がある
• 異常検知を無視しない - サーキットブレーカーを有効にする
• 本番環境へミラーリングしない - テスト環境にミラーリングする
• カナリアをスキップしない - 最初は小さなトラフィック比率でテストする

デバッグコマンド

# VirtualService設定を確認
istioctl analyze

# 有効なルートを表示
istioctl proxy-config routes deploy/my-app -o json

# エンドポイント検出を確認
istioctl proxy-config endpoints deploy/my-app

# トラフィックをデバッグ
istioctl proxy-config log deploy/my-app --level debug