Service Mesh (Istio): 마이크로서비스 통신 관리

기존 방식:
Service A → Service B
- 각 서비스가 직접 통신 로직 구현
- 재시도, 타임아웃, 로드 밸런싱 각자 구현
- 중복 코드, 일관성 문제

Service Mesh:
Service A → Sidecar Proxy → Sidecar Proxy → Service B
           ↓                             ↓
        Control Plane (Istio)

- Proxy가 통신 처리
- 애플리케이션 코드 변경 없음
- 중앙 집중식 관리

┌──────────────────────────────────────┐
│           Control Plane              │
│  ┌──────────────────────────────┐    │
│  │          istiod               │    │
│  │  - Pilot (설정 배포)          │    │
│  │  - Citadel (인증서 발급)      │    │
│  │  - Galley (설정 검증)         │    │
│  └──────────────────────────────┘    │
└──────────────────────────────────────┘
           ↓ xDS API (설정 동기화)
┌──────────────────────────────────────┐
│           Data Plane                 │
│  ┌────────┐   ┌────────┐            │
│  │ Pod A   │   │ Pod B   │           │
│  │ ┌────┐  │   │ ┌────┐  │           │
│  │ │App │  │   │ │App │  │           │
│  │ └──┬─┘  │   │ └──┬─┘  │           │
│  │ ┌──▼─┐  │   │ ┌──▼─┐  │           │
│  │ │Envoy│──┼───┼─│Envoy│ │           │
│  │ └────┘  │   │ └────┘  │           │
│  └────────┘   └────────┘            │
└──────────────────────────────────────┘

# 네임스페이스 전체에 자동 주입 활성화
kubectl label namespace default istio-injection=enabled

# 특정 Pod만 수동 주입
istioctl kube-inject -f deployment.yaml | kubectl apply -f -

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: reviews
spec:
  hosts:
  - reviews
  http:
  # 특정 헤더가 있으면 v2로 라우팅 (테스터 전용)
  - match:
    - headers:
        user:
          exact: "tester"
    route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v2
  # 나머지 트래픽은 v1:90%, v2:10% (카나리 배포)
  - route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v1
      weight: 90
    - destination:
        host: reviews
        subset: v2
      weight: 10

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: reviews
spec:
  host: reviews
  trafficPolicy:
    connectionPool:
      tcp:
        maxConnections: 100       # 최대 TCP 연결 수
      http:
        h2UpgradePolicy: DEFAULT
        maxRequestsPerConnection: 10
    outlierDetection:
      consecutive5xxErrors: 3     # 연속 5xx 3회 → 차단
      interval: 30s               # 체크 주기
      baseEjectionTime: 60s       # 최소 차단 시간
      maxEjectionPercent: 50      # 최대 50% 인스턴스까지 차단
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2

# 네임스페이스 전체에 STRICT mTLS 적용
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: PeerAuthentication
metadata:
  name: default
  namespace: production
spec:
  mtls:
    mode: STRICT  # 모든 통신 암호화 강제

apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: payment-access
  namespace: production
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: payment-service
  rules:
  - from:
    - source:
        principals: ["cluster.local/ns/production/sa/order-service"]
    to:
    - operation:
        methods: ["POST"]
        paths: ["/api/v1/charge"]

# 서비스별 에러율 (최근 5분)
sum(rate(istio_requests_total{response_code=~"5.."}[5m])) by (destination_service)
/
sum(rate(istio_requests_total[5m])) by (destination_service)

// Spring에서 헤더 전파 (RestTemplate 인터셉터 예시)
@Bean
public RestTemplate restTemplate() {
    RestTemplate rt = new RestTemplate();
    rt.setInterceptors(List.of((request, body, execution) -> {
        // Istio 트레이싱 헤더 전파
        HttpServletRequest req = ((ServletRequestAttributes)
            RequestContextHolder.getRequestAttributes()).getRequest();
        for (String header : List.of("x-request-id", "x-b3-traceid",
                "x-b3-spanid", "x-b3-parentspanid", "x-b3-sampled")) {
            String value = req.getHeader(header);
            if (value != null) request.getHeaders().add(header, value);
        }
        return execution.execute(request, body);
    }));
    return rt;
}

# Kiali 대시보드 접근
istioctl dashboard kiali

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: ratings-fault
spec:
  hosts:
  - ratings
  http:
  - fault:
      delay:
        percentage:
          value: 10    # 10% 요청에 3초 지연
        fixedDelay: 3s
      abort:
        percentage:
          value: 5     # 5% 요청에 503 반환
        httpStatus: 503
    route:
    - destination:
        host: ratings