Service Mesh微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

前言

第一篇　基礎(chǔ)篇

第1章　微服務(wù)架構(gòu) …… 2

1.1　為什么需要微服務(wù) …… 2

1.1.1　傳統(tǒng)單體服務(wù)的問(wèn)題 …… 2

1.1.2　微服務(wù)的定義 …… 3

1.1.3　微服務(wù)與康威定律 …… 3

1.1.4　微服務(wù)的收益 …… 4

1.2　微服務(wù)架構(gòu)的挑戰(zhàn) …… 4

1.2.1　服務(wù)拆分 …… 4

1.2.2　開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn) …… 5

1.2.3　測(cè)試挑戰(zhàn) …… 5

1.2.4　運(yùn)維挑戰(zhàn) …… 6

1.3　微服務(wù)化的具體時(shí)機(jī) …… 6

1.4　微服務(wù)化開(kāi)展前的準(zhǔn)備工作 …… 8

1.4.1　微服務(wù)開(kāi)發(fā)框架 …… 8

1.4.2　微服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化 …… 15

1.4.3　持續(xù)集成與發(fā)布 …… 17

1.5　微服務(wù)實(shí)施 …… 17

1.5.1　微服務(wù)拆分 …… 17

1.5.2　微服務(wù)通信 …… 19

1.5.3　微服務(wù)穩(wěn)定性保障 …… 20

1.6　本章小結(jié) …… 25

第2章　微服務(wù)治理 …… 26

2.1　微服務(wù)治理基礎(chǔ) …… 26

2.1.1　服務(wù)治理由來(lái) …… 26

2.1.2　服務(wù)治理的目標(biāo)與愿景 …… 27

2.1.3　服務(wù)治理的工作范疇 …… 28

2.1.4　服務(wù)治理閉環(huán)體系 …… 29

2.2　正向服務(wù)治理 …… 29

2.2.1　效率治理 …… 30

2.2.2　穩(wěn)定性治理 …… 31

2.3　效果治理 …… 34

2.4　可見(jiàn)可觀測(cè) …… 35

2.4.1　服務(wù)可見(jiàn)性 …… 35

2.4.2　變更可見(jiàn)性 …… 36

2.4.3　可觀測(cè)性 …… 36

2.5　量化分析體系 …… 41

2.5.1　穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)度量 …… 41

2.5.2　基于多維度監(jiān)控的故障定位 …… 42

2.5.3　風(fēng)險(xiǎn)分析 …… 43

2.6　線上治理 …… 43

2.6.1　線上預(yù)案體系 …… 43

2.6.2　基于Metric的預(yù)案自動(dòng)觸發(fā) …… 44

2.6.3　治理參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整 …… 44

2.7　線下治理 …… 47

2.7.1　鏈路穩(wěn)定性治理 …… 47

2.7.2　架構(gòu)與資源治理 …… 50

2.8　服務(wù)治理演進(jìn) …… 50

2.8.1　遠(yuǎn)程Proxy方式 …… 51

2.8.2　基于智能客戶(hù)端的服務(wù)框架 …… 52

2.8.3　本地Proxy …… 52

2.9　理想的服務(wù)治理架構(gòu) …… 53

2.10　本章小結(jié) …… 54

第3章　下一代微服務(wù)框架Service Mesh概要 …… 55

3.1　Service Mesh基礎(chǔ) …… 55

3.1.1　什么是Service Mesh …… 55

3.1.2　Service Mesh的基本模式 …… 56

3.2　Service Mesh的發(fā)展歷程 …… 58

3.3　Service Mesh項(xiàng)目Linkerd …… 60

3.3.1　Linkerd演進(jìn) …… 60

3.3.2　Linkerd路由機(jī)制 …… 62

3.3.3　Linkerd 2.0核心架構(gòu) …… 63

3.4　Service Mesh項(xiàng)目Istio …… 64

3.4.1　Envoy …… 64

3.4.2　Istio …… 66

3.5　Service Mesh其他解決方案 …… 67

3.5.1　國(guó)外其他Service Mesh項(xiàng)目 …… 67

3.5.2　Service Mesh在中國(guó)的發(fā)展 …… 68

3.6　Service Mesh云上產(chǎn)品 …… 69

3.6.1　AWS App Mesh …… 69

3.6.2　Azure Service Fabric Mesh …… 69

3.6.3　Google Cloud Service Mesh …… 70

3.6.4　SuperGloo …… 70

3.7　Service Mesh標(biāo)準(zhǔn)化 …… 71

3.8　本章小結(jié) …… 71

第二篇　架　構(gòu)　篇

第4章　Envoy架構(gòu)剖析 …… 74

4.1　Envoy整體架構(gòu) …… 74

4.2　Envoy網(wǎng)絡(luò)模型 …… 78

4.3　Envoy擴(kuò)展模型 …… 84

4.4　Envoy數(shù)據(jù)平面API …… 88

4.5　Envoy啟動(dòng)管理 …… 91

4.6　Envoy與Nginx架構(gòu)層面的對(duì)比 …… 95

4.7　本章小結(jié) …… 100

第5章　Istio架構(gòu)剖析 …… 101

5.1　Istio整體架構(gòu) …… 101

5.2　Istio的Kubernetes基礎(chǔ) …… 104

5.3　Istio流量控制模型 …… 112

5.4　Mixer模型 …… 118

5.5　Istio安全 …… 122

5.6　Istio配置處理框架 …… 124

5.7　本章小結(jié) …… 125

第6章　Istio控制流設(shè)計(jì) …… 126

6.1　Envoy生命周期管理 …… 126

6.2　Istio配置變更管理 …… 133

6.3　控制平面和數(shù)據(jù)平面的XDS交互 …… 138

6.4　XDS配置生成 …… 143

6.5　XDS配置的Envoy處理 …… 149

6.6　本章小結(jié) …… 155

第7章　Istio數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì) …… 156

7.1　Iptables …… 156

7.2　監(jiān)聽(tīng)管理 …… 158

7.3　連接管理 …… 160

7.4　網(wǎng)絡(luò)I/O和緩沖區(qū)管理 …… 162

7.5　Thrift協(xié)議處理 …… 164

7.6　HTTP請(qǐng)求處理 …… 168

7.7　本章小結(jié) …… 182

第8章　Istio微服務(wù)治理 …… 183

8.1　鏈路穩(wěn)定性治理 …… 183

8.2　鏈路可觀測(cè)性 …… 190

8.3　本章小結(jié) …… 200

第9章　Service Mesh架構(gòu)的工程化設(shè)計(jì) …… 201

9.1　復(fù)用和解耦 …… 201

9.2　架構(gòu)擴(kuò)展機(jī)制 …… 203

9.3　性能設(shè)計(jì) …… 204

9.4　架構(gòu)設(shè)計(jì)的權(quán)衡 …… 206

9.5　API和SDK設(shè)計(jì) …… 207

9.6　配置管理 …… 208

9.7　本章小結(jié) …… 210

第10章　Service Mesh與云原生架構(gòu) …… 211

10.1　Service Mesh和Serverless …… 211

10.2　東西向和南北向通信的統(tǒng)一 …… 215

10.3　云原生時(shí)代的Service Mesh …… 216

10.4　Service Mesh現(xiàn)狀和展望 …… 217

10.5　本章小結(jié) …… 218

附錄　Service Mesh遷移的要點(diǎn)與原則 …… 219