서비스 메쉬 관측 플랫폼 구성

박민선·2025년 5월 3일

[개념]

1. Istio

역할
서비스 메쉬를 구성해 트래픽 관리, 보안, 모니터링, 트레이싱을 지원.
서비스 앞에 Envoy proxy(Sidecar) 를 주입해 네트워크 트래픽을 제어함.
세부 기능:
Ingress Gateway: 외부 트래픽 진입점
VirtualService & DestinationRule: 트래픽 라우팅, 버전 분기 등
Telemetry: Envoy proxy가 Prometheus, OpenTelemetry로 메트릭 및 트레이싱을 수집함
Security: mTLS, 인증/인가, JWT 처리 등

2. OpenTelemetry Collector

역할
Istio/Envoy가 수집한 트레이싱 데이터(Span) 를 수신해서 다양한 백엔드로 전달.
Jaeger, Zipkin, NewRelic, OTLP 등으로 멀티 백엔드 export가 가능.
세부 기능
receivers: 데이터를 수신 (예: OTLP, Zipkin)
processors: 가공 및 필터링 (선택사항)
exporters: 백엔드로 전달 (예: Jaeger, Prometheus Remote Write)
service.pipelines: 위 구성들을 연결

3. Kiali

역할
Istio 서비스 메쉬의 시각화 도구. 실시간 트래픽 흐름, 라우팅 정책, 오류율, 성능 등을 볼 수 있음.
세부 기능
실시간 서비스 맵
요청 수, 지연 시간, 오류율 등 시각화
Istio 설정(VirtualService, DestinationRule 등) 검토 가능
서비스 간 의존성 확인 (디버깅에 매우 유용)

[구성]

1. 기본 Istio 환경 구축 + 샘플 앱 배포

# brew로 istioctl 설치
brew install istioctl

# istioctl 버전 확인을 진행하여 설치 확인
istioctl version

# Istio demo 프로파일로 설치
# → Prometheus, Kiali, Jaeger, Grafana 포함
istioctl install --set profile=demo -y
# Tech CS 분들은 여기서 오류 발생 가능! VPN 연결 후 재시도해 보세요

# 카카오클라우드로 진행 시 failed to call Webhook 발생
# https://kko.kakao.com/NwPwmdCDcA
# deploy 전체 spec 설정이 아닌 pod spec 설정에서 수정해 주세요.
kubectl edit deployment -n istio-system istiod
#***
#spec:
#    hostNetwork: true # 추가
#    dnsPolicy: ClusterFirstWithHostNet
#containers:
#***

# default 네임스페이스에 istio-injection label 추가
kubectl label namespace default istio-injection=enabled

# Bookinfo 샘플 앱 배포
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.21/samples/bookinfo/platform/kube/bookinfo.yaml

# Gateway + 트래픽 라우팅 정의 적용
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.21/samples/bookinfo/networking/bookinfo-gateway.yaml

# Istio Ingress Gateway의 EXTERNAL-IP 확인
# 주소 확인 후 웹브라우저에서 접속
kubectl get svc istio-ingressgateway -n istio-system
# 예: http://<EXTERNAL-IP>/productpage

필요 조건	추천
단순한 웹 트래픽 라우팅 (e.g. ingress + path 기반)	NGINX Ingress Controller
복잡한 트래픽 분할, 인증(mTLS), 정책 제어, 전체 서비스 메시	Istio Ingress Gateway
A/B 테스트, 카나리 배포, 헤더 기반 라우팅, 가시성 확보가 필요한 환경	Istio
빠르게 설정하고 운영 단순화가 중요한 경우	NGINX

NGINX Ingress Controller는 "단순한 출입문",
Istio + Ingress Gateway는 "보안·관제·스마트 제어까지 가능한 첨단 통제소"

2. Kiali, Prometheus, Grafana로 메트릭 시각화

Prometheus : Istio에서 수집한 메트릭 데이터를 저장
Grafana : Prometheus 데이터를 시각화 (대시보드)
Kiali : Istio 메시에 연결된 서비스 간 관계/트래픽 흐름 시각화

# observability 네임스페이스 생성 (선택)
kubectl create namespace observability
# 필요 시 생성하고, 아래의 파드 생성 시 선택적으로 네임스페이스 변경하여 진행.
# 기본적으로 istio-system 네임스페이스에 생성됨. 변경하는 법은 따로 기재하지 않음.

# Istio에서 제공하는 애드온 매니페스트 적용
# Prometheus, Grafana, Kiali 포함
# istio-system 네임스페이스에 관련 Pod들을 배포
# prometheus는 이미 설치되어 있을 수 있음!
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.18/samples/addons/prometheus.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.18/samples/addons/grafana.yaml
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.18/samples/addons/kiali.yaml

# 모두 running 되고 있는지 확인
kubectl get pods -n istio-system

# 접근 테스트 (포트포워딩)
# 내부 서비스이기에 서비스화 시키지 않고 포트포워딩 하여 사용합니다!
# 이는 비슷한 구성은 카카오클라우드 grafana 기술문서에도 나와있습니다.

# Kiali (서비스 맵 보기)
# http://localhost:20001
kubectl port-forward svc/kiali -n istio-system 20001:20001
# Grafana (대시보드)
# http://localhost:3000
kubectl port-forward svc/grafana -n istio-system 3000:3000
# Prometheus (메트릭 확인)
# http://localhost:9090
kubectl port-forward svc/prometheus -n istio-system 9090:9090

3. 트레이스 추적

OpenTelemetry Collector : Istio에서 수집한 trace 데이터를 수집/가공/전송
Jaeger : 트레이스 데이터를 저장하고 시각화하는 UI 제공
Istio : Envoy 사이드카에서 trace 생성, OpenTelemetry에 전달

# Jaeger 배포
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.18/samples/addons/jaeger.yaml

# OpenTelemetry Collector 배포
# 이 구성은 OpenTelemetry Collector가 4317 포트로 OTLP 데이터를 수신하고, 
# 수신한 트레이스를 Jaeger에 전달하도록 설정되어 있음
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/istio/istio/release-1.18/samples/addons/extras/opentelemetry.yaml

# 포트포워딩으로 UI 확인
# http://localhost:16686
kubectl port-forward svc/jaeger -n istio-system 16686:16686

# 테스트 명령어 -> 몇번 실행 후 Jaeger UI에서 서비스 간 호출 경로, 요청 지연 시간 등 확인 가능
kubectl exec "$(kubectl get pod -l app=productpage -o jsonpath={.items..metadata.name})" \
    -c productpage -- curl -s http://localhost:9080/productpage

(참고)

박민선

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