Istio最佳实战

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[美]Christian Posta（克里斯汀·波斯塔）；Rinor Maloku（里诺·马洛库） / 电子工业出版社 / 2023-06 / 其他

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Istio最佳实战
作者: [美] Christian Posta （克里斯汀·波斯塔）； Rinor Maloku （里诺·马洛库）

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2023-06

版次: 1

ISBN: 9787121457395

定价: 138.00

装帧: 其他

页数: 456页
内容简介：

Istio作为服务网格技术代表性的产品，历经多年发展已日渐成熟，并受到越来越多开发者的青睐。本书以 Istio 服务网格为核心，内容包括基本概念、核心功能、运维、企业级落地四大部分，从基本的安装部署到功能实践，从底层原理分析到故障排查，从进阶操作到企业级实战，由浅入深地介绍了 Istio 服务网格的各个方面。本书适合正在使用或关注 Istio 的开发工程师、运维工程师、架构师等云原生领域从业者阅读。无论你是服务网格技术的初学者，还是该领域的专家，都能从本书中寻找到有借鉴意义的理论及实践指导。

作者简介：

Christian Posta（@christianposta）是 Solo.io 公司副总裁，全球领域首席技术官。他在云原生社区中以作家、博主、演说家，以及服务网格和云原生生态中各种开源项目的贡献者身份而闻名。Christian 曾在传统企业和大型互联网公司工作过，现在帮助组织创建和部署大规模的、云原生的、弹性的分布式架构。他擅长指导、培训和领导团队在分布式系统概念、微服务、DevOps 和云原生应用程序设计方面取得成功。Rinor Maloku（@rinormaloku）是 Solo.io 公司的工程师。他为采用应用网络解决方案（如服务网格）的客户提供咨询服务。此前，他在 Red Hat 公司工作，在那里，他开发了中间件软件，使研发团队能够确保其服务的高可用性。作为一名自由职业者，他服务了多位 DAX 30 成员，以充分利用云计算技术的潜力。马若飞，就职于飞维美地（FreeWheel）北京研发中心，担任首席工程师，主要负责微服务架构设计和云原生落地工作。《Istio实战指南》作者，极客时间《Service Mesh实战》专栏作者，《云原生应用架构：微服务开发实践》主要作者，人民邮电出版社IT专业图书专家顾问，ServiceMesher技术社区和云原生社区管理委员会成员。发表、翻译多篇云原生领域前沿技术文章，热衷于技术分享。宋净超（Jimmy Song），Tetrate 布道师，云原生社区创始人，蚂蚁集团前云原生布道师及开源管理负责人，电子工业出版社图书出品人，独立撰稿人。Kubernetes 、Istio 等开源技术的早期使用及推广者。著有《未来架构：从服务化到云原生》《深入理解Istio：云原生服务网格进阶实战》，参与过多部作品的翻译工作。罗广明，字节跳动服务框架团队架构师，云原生社区管理委员会成员、北京站站长。先后在爱立信、百度从事云原生、微服务及开源相关工作，后加入字节跳动，负责 CloudWeGo 等微服务项目开源相关工作。长期关注云原生 & 微服务领域前沿技术、架构演进及标准化进程。

目录：

第 1 部分　理解 Istio

1　Istio 服务网格......................................................................... 2

1.1　快速迭代带来的挑战 ...................................................................................... 3

1.1.1　不可靠的云基础设施 .......................................................................... 5

1.1.2　服务通信需要弹性 .............................................................................. 6

1.1.3　实时可观测性 ...................................................................................... 6

1.2　使用应用程序库解决问题 .............................................................................. 7

1.3　基础设施的解决思路 ...................................................................................... 9

1.3.1　应用程序感知服务代理 ...................................................................... 9

1.3.2　认识 Envoy 代理 ................................................................................ 10

1.4　什么是服务网格 ............................................................................................ 11

1.5 Istio 服务网格简介 ........................................................................................ 13

1.5.1　服务网格与企业服务总线的关系 .................................................... 14

1.5.2　服务网格与 API 网关的关系 ............................................................ 16

1.5.3　在非微服务架构中使用 Istio ............................................................ 17

1.5.4　在分布式架构中使用 Istio ................................................................ 18

1.5.5　使用服务网格的缺点 ........................................................................ 19

本章小结 ................................................................................................................. 19

2　Istio 的步.......................................................................21

2.1　在 Kubernetes 上部署 Istio ............................................................................ 21

2.1.1　使用 Docker Desktop 来演示样例 .................................................... 22

2.1.2　获取 Istio 发行版 ............................................................................... 22

2.1.3　将 Istio 组件安装到 Kubernetes 中 ................................................... 24

2.2　了解 Istio 控制平面 ....................................................................................... 25

2.2.1 istiod 简介 .......................................................................................... 26

2.2.2　入口网关和出口网关 ........................................................................ 30

2.3　在服务网格中部署你的个应用程序 .................................................... 31

2.4 Istio 的可观测性、弹性和流量路由 ............................................................ 36

2.4.1 Istio 与可观测性 ................................................................................ 37

2.4.2 Istio 与弹性 ........................................................................................ 44

2.4.3 Istio 与流量路由 ................................................................................ 46

本章小结 ................................................................................................................. 50

3　Istio 的数据平面：Envoy .......................................................51

3.1　什么是 Envoy 代理 ........................................................................................ 51

3.1.1 Envoy 的核心功能 ............................................................................. 53

3.1.2 Envoy 与其他代理的比较 ................................................................. 58

3.2　配置 Envoy ..................................................................................................... 58

3.2.1　静态配置 ............................................................................................ 58

3.2.2　动态配置 ............................................................................................ 60

3.3 Envoy 实战 ..................................................................................................... 61

3.3.1 Envoy 的 Admin API ......................................................................... 65

3.3.2 Envoy 的请求重试 ............................................................................. 66

3.4 Envoy 与 Istio 的融合 .................................................................................... 67

本章小结 ................................................................................................................. 69

第 2 部分　保护、观察和控制服务网格中的流量

4　Istio 网关：将流量导入集群....................................................72

4.1　流量入口概念 ................................................................................................ 73

4.1.1　虚拟 IP 地址：简化服务访问 ........................................................... 73

4.1.2　虚拟主机：来自单个接入点的多个服务 ........................................ 75

4.2 Istio 入口网关 ................................................................................................ 75

4.2.1　声明 Gateway 资源 ............................................................................ 77

4.2.2　虚拟服务的网关路由 ........................................................................ 79

4.2.3　流量整体视图 .................................................................................... 82

4.2.4　对比 Istio 入口网关与 Kubernetes Ingress ....................................... 82

4.2.5　对比 Istio 入口网关与 API 网关 ....................................................... 83

4.3　保护网关流量 ................................................................................................ 83

4.3.1　使用 TLS 的 HTTP 流量 ................................................................... 84

4.3.2　将 HTTP 重定向到 HTTPS ............................................................... 88

4.3.3　使用 mTLS 的 HTTP 通信 ................................................................ 89

4.3.4　为多个虚拟主机提供 TLS 服务 ....................................................... 92

4.4 TCP 流量 ........................................................................................................ 93

4.4.1　在 Istio 网关上暴露 TCP 端口 .......................................................... 94

4.4.2　使用 SNI 直通的流量路由 ................................................................ 96

4.5　网关使用建议 ................................................................................................ 99

4.5.1　拆分网关的职能 ................................................................................ 99

4.5.2　网关注入 .......................................................................................... 101

4.5.3　入口网关访问日志 .......................................................................... 102

4.5.4　减少网关配置 .................................................................................. 103

本章小结 ............................................................................................................... 104

5　流量控制：细粒度流量路由 .................................................. 105

5.1　减少部署新代码带来的风险 ...................................................................... 105

5.2 Istio 的请求路由 .......................................................................................... 109

5.2.1　清理工作空间 .................................................................................. 109

5.2.2　部署 catalog 服务的 v1 版本 ........................................................... 110

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31775864

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作者简介
ChristianPosta（@christianposta）是Solo.io公司副总裁，全球领域首席技术官。他在云原生社区中以作家、博主、演说家，以及服务网格和云原生生态中各种开源项目的贡献者身份而闻名。Christian曾在传统企业和大型互联网公司工作过，现在帮助组织创建和部署大规模的、云原生的、弹性的分布式架构。他擅长指导、培训和领导团队在分布式系统概念、微服务、DevOps和云原生应用程序设计方面取得成功。RinorMaloku（@rinormaloku）是Solo.io公司的工程师。他为采用应用网络解决方案（如服务网格）的客户提供咨询服务。此前，他在RedHat公司工作，在那里，他开发了中间件软件，使研发团队能够确保其服务的高可用性。作为一名自由职业者，他服务了多位DAX30成员，以充分利用云计算技术的潜力。
马若飞，就职于飞维美地（FreeWheel）北京研发中心，担任首席工程师，主要负责微服务架构设计和云原生落地工作。《Istio实战指南》作者，极客时间《ServiceMesh实战》专栏作者，《云原生应用架构：微服务开发最佳实践》主要作者，人民邮电出版社IT专业图书专家顾问，ServiceMesher技术社区和云原生社区管理委员会成员。发表、翻译多篇云原生领域前沿技术文章，热衷于技术分享。宋净超（JimmySong），Tetrate布道师，云原生社区创始人，蚂蚁集团前云原生布道师及开源管理负责人，电子工业出版社图书出品人，独立撰稿人。Kubernetes、Istio等开源技术的早期使用及推广者。著有《未来架构：从服务化到云原生》《深入理解Istio：云原生服务网格进阶实战》，参与过多部作品的翻译工作。罗广明，字节跳动服务框架团队架构师，云原生社区管理委员会成员、北京站站长。先后在爱立信、百度从事云原生、微服务及开源相关工作，后加入字节跳动，负责CloudWeGo等微服务项目开源相关工作。长期关注云原生 &微服务领域前沿技术、架构演进及标准化进程。

目录
第 1 部分　理解 Istio

1　Istio 服务网格......................................................................... 2
1.1　快速迭代带来的挑战 ...................................................................................... 3
1.1.1　不可靠的云基础设施 .......................................................................... 5
1.1.2　服务通信需要弹性 .............................................................................. 6
1.1.3　实时可观测性 ...................................................................................... 6
1.2　使用应用程序库解决问题 .............................................................................. 7
1.3　基础设施的解决思路 ...................................................................................... 9
1.3.1　应用程序感知服务代理 ...................................................................... 9
1.3.2　认识 Envoy 代理 ................................................................................ 10
1.4　什么是服务网格 ............................................................................................ 11
1.5 Istio 服务网格简介 ........................................................................................ 13
1.5.1　服务网格与企业服务总线的关系 .................................................... 14
1.5.2　服务网格与 API 网关的关系 ............................................................ 16
1.5.3　在非微服务架构中使用 Istio ............................................................ 17
1.5.4　在分布式架构中使用 Istio ................................................................ 18
1.5.5　使用服务网格的缺点 ........................................................................ 19
本章小结 ................................................................................................................. 19

2　Istio 的第一步.......................................................................21
2.1　在 Kubernetes 上部署 Istio ............................................................................ 21
2.1.1　使用 Docker Desktop 来演示样例 .................................................... 22
2.1.2　获取 Istio 发行版 ............................................................................... 22
2.1.3　将 Istio 组件安装到 Kubernetes 中 ................................................... 24
2.2　了解 Istio 控制平面 ....................................................................................... 25
2.2.1 istiod 简介 .......................................................................................... 26
2.2.2　入口网关和出口网关 ........................................................................ 30
2.3　在服务网格中部署你的第一个应用程序 .................................................... 31
2.4 Istio 的可观测性、弹性和流量路由 ............................................................ 36
2.4.1 Istio 与可观测性 ................................................................................ 37
2.4.2 Istio 与弹性 ........................................................................................ 44
2.4.3 Istio 与流量路由 ................................................................................ 46
本章小结 ................................................................................................................. 50

3　Istio 的数据平面：Envoy .......................................................51
3.1　什么是 Envoy 代理 ........................................................................................ 51
3.1.1 Envoy 的核心功能 ............................................................................. 53
3.1.2 Envoy 与其他代理的比较 ................................................................. 58
3.2　配置 Envoy ..................................................................................................... 58
3.2.1　静态配置 ............................................................................................ 58
3.2.2　动态配置 ............................................................................................ 60
3.3 Envoy 实战 ..................................................................................................... 61
3.3.1 Envoy 的 Admin API ......................................................................... 65
3.3.2 Envoy 的请求重试 ............................................................................. 66
3.4 Envoy 与 Istio 的融合 .................................................................................... 67
本章小结 ................................................................................................................. 69

第 2 部分　保护、观察和控制服务网格中的流量

4　Istio 网关：将流量导入集群....................................................72
4.1　流量入口概念 ................................................................................................ 73
4.1.1　虚拟 IP 地址：简化服务访问 ........................................................... 73
4.1.2　虚拟主机：来自单个接入点的多个服务 ........................................ 75
4.2 Istio 入口网关 ................................................................................................ 75
4.2.1　声明 Gateway 资源 ............................................................................ 77
4.2.2　虚拟服务的网关路由 ........................................................................ 79
4.2.3　流量整体视图 .................................................................................... 82
4.2.4　对比 Istio 入口网关与 Kubernetes Ingress ....................................... 82
4.2.5　对比 Istio 入口网关与 API 网关 ....................................................... 83
4.3　保护网关流量 ................................................................................................ 83
4.3.1　使用 TLS 的 HTTP 流量 ................................................................... 84
4.3.2　将 HTTP 重定向到 HTTPS ............................................................... 88
4.3.3　使用 mTLS 的 HTTP 通信 ................................................................ 89
4.3.4　为多个虚拟主机提供 TLS 服务 ....................................................... 92
4.4 TCP 流量 ........................................................................................................ 93
4.4.1　在 Istio 网关上暴露 TCP 端口 .......................................................... 94
4.4.2　使用 SNI 直通的流量路由 ................................................................ 96
4.5　网关使用建议 ................................................................................................ 99
4.5.1　拆分网关的职能 ................................................................................ 99
4.5.2　网关注入 .......................................................................................... 101
4.5.3　入口网关访问日志 .......................................................................... 102
4.5.4　减少网关配置 .................................................................................. 103
本章小结 ............................................................................................................... 104

5　流量控制：细粒度流量路由 .................................................. 105
5.1　减少部署新代码带来的风险 ...................................................................... 105
5.2 Istio 的请求路由 .......................................................................................... 109
5.2.1　清理工作空间 .................................................................................. 109
5.2.2　部署 catalog 服务的 v1 版本 ........................................................... 110
5.2.3　部署 catalog 服务的 v2 版本 ............................................................111
5.2.4　将所有流量路由到 catalog 服务的 v1 版本 ................................... 112
5.2.5　将特定请求路由到 v2 版本 ............................................................ 114
5.2.6　在调用链路内部进行路由 .............................................................. 115
5.3　流量迁移 ...................................................................................................... 117
5.4　进一步降低风险：流量镜像 ...................................................................... 125
5.5　使用 Istio 的服务发现路由到集群外部的服务 ......................................... 127
本章小结 ............................................................................................................... 131

6　弹性：应对应用程序的网络挑战............................................ 132
6.1　实现应用程序的弹性 .................................................................................. 132
6.1.1　为应用程序库构建弹性能力 .......................................................... 133
6.1.2　使用 Istio 解决弹性问题 ................................................................. 134
6.1.3　实现去中心化的弹性能力 .............................................................. 134
6.2　客户端负载均衡 .......................................................................................... 135
6.2.1　开始使用客户端负载均衡 .............................................................. 136
6.2.2　构建应用场景 .................................................................................. 138
6.2.3　测试不同的客户端负载均衡策略 .................................................. 139
6.2.4　理解负载均衡算法的差异 .............................................................. 144
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