Service Mesh實(shí)戰(zhàn)：用Istio軟負(fù)載實(shí)現(xiàn)服務(wù)網(wǎng)格

第1 章 分布式發(fā)展史 1
1.1 單機(jī)小型機(jī)時(shí)期 1
1.1.1 互聯(lián)網(wǎng)的誕生 2
1.1.2 復(fù)雜應(yīng)用拆分 3
1.1.3 遭遇性能問題 3
1.2 集群化時(shí)期 4
1.2.1 從高端設(shè)備到普通PC 4
1.2.2 硬件負(fù)載均衡設(shè)備 5
1.2.3 資源配置問題 5
1.2.4 積少成多的優(yōu)勢(shì) 6
1.2.5 集群化架構(gòu) 6
1.2.6 軟件負(fù)載設(shè)備 7
1.3 服務(wù)化時(shí)期 8
1.3.1 應(yīng)用到服務(wù) 8
1.3.2 遠(yuǎn)程調(diào)用 8
1.3.3 虛擬IP 地址 9
1.3.4 復(fù)雜的調(diào)用關(guān)系 10
1.3.5 服務(wù)治理 11
1.3.6 旁路負(fù)載 12
1.4 微服務(wù)時(shí)期 13
1.4.1 服務(wù)細(xì)化 13
1.4.2 架構(gòu)輕量化 14
1.5 服務(wù)網(wǎng)格（Service Mesh）新時(shí)期 15
1.5.1 多語(yǔ)言的困難 15
1.5.2 指數(shù)級(jí)增加的系統(tǒng)復(fù)雜度 15
1.5.3 Linkerd 誕生 16
1.5.4 第一代服務(wù)網(wǎng)格架構(gòu) 17
1.5.5 第二代服務(wù)網(wǎng)格架構(gòu) 18
1.5.6 生產(chǎn)應(yīng)用情況 19
1.6 本章小結(jié) 20
第2 章 Service Mesh：以Istio 為例 21
2.1 Istio 的設(shè)計(jì)理念 21
2.1.1 Istio 的誕生背景 22
2.1.2 控制一切的兩個(gè)平面 23
2.1.3 接口與平臺(tái)化 24
2.1.4 中心化與分散化的抉擇 25
2.2 數(shù)據(jù)平面 27
2.2.1 xDS-API 27
2.2.2 服務(wù)負(fù)載及流量控制 28
2.2.3 入口與出口網(wǎng)關(guān) 31
2.2.4 故障應(yīng)急機(jī)制 32
2.2.5 故障注入 32
2.3 控制平面 33
2.3.1 Pilot 結(jié)構(gòu)及功能 33
2.3.2 Mixer 結(jié)構(gòu)及功能 34
2.3.3 穩(wěn)定性與容災(zāi)能力 37
2.3.4 請(qǐng)求屬性（Attribute） 37
2.3.5 操作配置（Operator Config） 38
2.4 安全控制 40
2.4.1 Citadel 結(jié)構(gòu)及功能 42
2.4.2 Istio 身份（Identity） 42
2.4.3 認(rèn)證（Authentication） 43
2.4.4 鑒權(quán)（Authorization） 44
2.5 Hello, Istio! 45
2.5.1 安裝 Docker 45
2.5.2 安裝 Kubernetes 47
2.5.3 初始化 Master 節(jié)點(diǎn) 48
2.5.4 配置 weave 網(wǎng)絡(luò)插件 49
2.5.5 安裝 Istio 49
2.5.6 向 Istio 部署第一個(gè)應(yīng)用 50
2.5.7 部署 BookInfo 系統(tǒng) 51
2.6 動(dòng)手體驗(yàn)Istio 53
2.6.1 幾個(gè)基本概念 53
2.6.2 體驗(yàn)1：按版本路由 55
2.6.3 體驗(yàn)2：按權(quán)重分流 56
2.7 BookInfo 示例分析 57
2.7.1 IngressGateway 57
2.7.2 IngressGateway 配置 58
2.7.3 Sidecar 路由配置 59
2.8 本章小結(jié) 62
第3 章 理解Istio 服務(wù)網(wǎng)格 65
3.1 Kubernetes 服務(wù)組網(wǎng)原理 65
3.1.1 四層服務(wù)部署結(jié)構(gòu) 66
3.1.2 Node 內(nèi)部流量路由 67
3.1.3 Pause 容器 69
3.1.4 節(jié)點(diǎn)間通信接口CNI 72
3.1.5 服務(wù)發(fā)現(xiàn)與 DNS 74
3.2 Sidecar 流量接管原理 76
3.2.1 Sidecar 注入方式 76
3.2.2 優(yōu)雅的容器調(diào)試方式 78
3.2.3 Sidecar 流量劫持配置 79
3.3 Istio 服務(wù)組網(wǎng) 81
3.3.1 鏈路優(yōu)勢(shì)總結(jié) 81
3.3.2 服務(wù)傳輸路徑全覽 82
3.4 組建零信任安全網(wǎng)絡(luò)（Zero Trust Network） 83
3.4.1 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的安全傳輸 84
3.4.2 身份認(rèn)證（Authentication） 86
3.4.3 安全命名（Secure Naming） 89
3.4.4 服務(wù)鑒權(quán)（Authorization） 89
3.4.5 啟用Istio 服務(wù)網(wǎng)格安全 91
3.5 Istio 的擴(kuò)展設(shè)計(jì) 96
3.5.1 Sidecar 對(duì)接適配 96
3.5.2 平臺(tái)適配 100
3.5.3 擴(kuò)展模板（Template） 104
3.6 本章小結(jié) 108
第4 章 Istio 周邊生態(tài)一覽 109
4.1 鏈路跟蹤 Jaeger/Zipkin 110
4.1.1 鏈路跟蹤誕生的前因后果 110
4.1.2 Jaeger 能做什么 110
4.1.3 如何在 Istio 中使用 Jaeger 112
4.1.4 使用 Trace ID 來(lái)查詢跟蹤信息 115
4.2 分布式監(jiān)控 Prometheus 117
4.2.1 監(jiān)控需求的由來(lái)及現(xiàn)狀 117
4.2.2 Prometheus 的功能及特點(diǎn) 118
4.2.3 Prometheus 架構(gòu)簡(jiǎn)介 118
4.2.4 如何在 Istio 中使用 Prometheus 120
4.2.5 配置監(jiān)控報(bào)警來(lái)實(shí)時(shí)掌握應(yīng)用狀態(tài) 124
4.3 監(jiān)控大盤 Grafana 129
4.3.1 什么是 Grafana 129
4.3.2 如何在 Istio 中使用 Grafana 130
4.3.3 生成新的 Grafana 儀表盤 132
4.3.4 配置 Grafana 報(bào)警通道 135
4.4 分布式日志 Fluentd 137
4.4.1 什么是 Fluentd 137
4.4.2 如何在 Istio 中使用 Fluentd 139
4.4.3 在 Kibana 中查看日志 147
4.4.4 Elasticsearch 映射配置 149
4.5 服務(wù)圖譜 156
4.6 本章小結(jié) 157
第5 章 Istio 部分源碼剖析 159
5.1 Sidecar（Envoy）源碼分析 160
5.1.1 準(zhǔn)備編輯器 160
5.1.2 編譯Envoy 調(diào)試版本 161
5.1.3 配置 Envoy 調(diào)試環(huán)境 162
5.1.4 整體架構(gòu) 168
5.1.5 過(guò)濾鏈與 HTTP 代理 171
5.1.6 xDS 相關(guān)邏輯 182
5.2 Pilot 源碼分析 187
5.2.1 Go 語(yǔ)言簡(jiǎn)介 187
5.2.2 編譯 Istio 調(diào)試版本 188
5.2.3 配置 Istio 調(diào)試環(huán)境 192
5.2.4 用單元測(cè)試快速調(diào)試 195
5.2.5 如何進(jìn)行啟動(dòng)調(diào)試 196
5.2.6 Pilot 初始化與平臺(tái)對(duì)接 198
5.2.7 模型數(shù)據(jù)映射及CRD 監(jiān)聽 203
5.2.8 Envoy xDS 對(duì)接服務(wù) 206
5.3 Mixer 源碼分析 211
5.3.1 Mixer 初始化邏輯 213
5.3.2 前置檢查邏輯詳解 217
5.3.3 適配器數(shù)據(jù)流及模板原理 223
5.3.4 緩存原理與實(shí)現(xiàn) 233
5.4 本章小結(jié) 244
第6 章 服務(wù)網(wǎng)格企業(yè)實(shí)踐 245
6.1 升級(jí)，值得嗎 246
6.1.1 升級(jí)服務(wù)網(wǎng)格的基本要求 246
6.1.2 如何評(píng)估是否需要升級(jí) 247
6.2 從架構(gòu)上考慮的問題 248
6.2.1 當(dāng)前系統(tǒng)所處的狀態(tài) 248
6.2.2 遷移中需要考慮的幾點(diǎn) 249
6.3 螞蟻金服SOFAMesh 簡(jiǎn)介 251
6.3.1 項(xiàng)目組成 251
6.3.2 特色功能 252
6.4 螞蟻金服漸近式遷移最佳實(shí)踐 253
6.4.1 制定總體路線 253
6.4.2 保證遷移前后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)互通 256
6.4.3 透明攔截帶來(lái)的彈性升級(jí) 256
6.4.4 遺留架構(gòu)在遷移過(guò)程中的問題 257
6.5 本章小結(jié) 260
第7 章 結(jié)語(yǔ)及附錄 261
7.1 服務(wù)網(wǎng)格在整體架構(gòu)中的定位 261
7.1.1 現(xiàn)代軟負(fù)載應(yīng)具備的功能 261
7.1.2 服務(wù)網(wǎng)格在系統(tǒng)技術(shù)棧中的定位 262
7.2 軟負(fù)載發(fā)展方向與未來(lái) 263
7.2.1 技術(shù)發(fā)展的本質(zhì) 263
7.2.2 再談軟負(fù)載的發(fā)展 264
7.3 附錄——A-Mixer 所有的支持屬性值 266
7.4 引用目錄 266