[套装书]Service Mesh微服务架构设计+Service Mesh实战：基于Linkerd和Kubernetes的微服务实践（2册）

. 第二部分（第3~6章） 中级篇
这部分内容是本书的核心之一，依次讲解了Linkerd的配置、数据流工作原理、部署模式的选择，以及它的控制面板Namerd如何管理多个Linkerd实例以及通过Linkerd实现运行时动态切换流量。
第三部分（第7~9章） 实战篇
第7章首先讲解了阅读本书必须掌握的Kubernetes的基础知识；第8章重点通过实例演示了如何以Linkerd作为Kubernetes的Service Mesh工具运行微服务；第9章讲述了如何开发自定义的Linkerd插件来实现特定的功能。

1.4　微服务化开展前的准备工作 …… 8
1.4.1　微服务开发框架 …… 8
1.4.2　微服务标准化 …… 15
1.4.3　持续集成与发布 …… 17
1.5　微服务实施 …… 17
1.5.1　微服务拆分 …… 17
1.5.2　微服务通信 …… 19
1.5.3　微服务稳定性保障 …… 20
1.6　本章小结 …… 25
第2章　微服务治理 …… 26
2.1　微服务治理基础 …… 26
2.1.1　服务治理由来 …… 26
2.1.2　服务治理的目标与愿景 …… 27
2.1.3　服务治理的工作范畴 …… 28
2.1.4　服务治理闭环体系 …… 29
2.2　正向服务治理 …… 29
2.2.1　效率治理 …… 30
2.2.2　稳定性治理 …… 31
2.3　效果治理 …… 34
2.4　可见可观测 …… 35
2.4.1　服务可见性 …… 35
2.4.2　变更可见性 …… 36
2.4.3　可观测性 …… 36
2.5　量化分析体系 …… 41
2.5.1　稳定性风险度量 …… 41
2.5.2　基于多维度监控的故障定位 …… 42
2.5.3　风险分析 …… 43
2.6　线上治理 …… 43
2.6.1　线上预案体系 …… 43
2.6.2　基于Metric的预案自动触发 …… 44
2.6.3　治理参数动态调整 …… 44
2.7　线下治理 …… 47
2.7.1　链路稳定性治理 …… 47
2.7.2　架构与资源治理 …… 50
2.8　服务治理演进 …… 50
2.8.1　远程Proxy方式 …… 51
2.8.2　基于智能客户端的服务框架 …… 52
2.8.3　本地Proxy …… 52
2.9　理想的服务治理架构 …… 53
2.10　本章小结 …… 54
第3章　下一代微服务框架Service Mesh概要 …… 55
3.1　Service Mesh基础 …… 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的发展历程 …… 58
3.3　Service Mesh项目Linkerd …… 60
3.3.1　Linkerd演进 …… 60
3.3.2　Linkerd路由机制 …… 62
3.3.3　Linkerd 2.0核心架构 …… 63
3.4　Service Mesh项目Istio …… 64
3.4.1　Envoy …… 64
3.4.2　Istio …… 66
3.5　Service Mesh其他解决方案 …… 67
3.5.1　国外其他Service Mesh项目 …… 67
3.5.2　Service Mesh在中国的发展 …… 68
3.6　Service Mesh云上产品 …… 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标准化 …… 71
3.8　本章小结 …… 71
第二篇　架　构　篇
第4章　Envoy架构剖析 …… 74
4.1　Envoy整体架构 …… 74
4.1.1　关键设计约束 …… 74
4.1.2　设计原则 …… 75
4.1.3　整体架构 …… 76
4.2　Envoy网络模型 …… 78
4.2.1　Envoy事件调度模型 …… 78
4.2.2　Envoy线程模型 …… 81
4.2.3　线程本地存储机制 …… 81
4.3　Envoy扩展模型 …… 84
4.3.1　插件扩展机制 …… 84
4.3.2　网络相关插件 …… 86
4.3.3　其他扩展插件 …… 88
4.4　Envoy数据平面API …… 88
4.4.1　XDS协议语义 …… 88
4.4.2　XDS协议通信 …… 90
4.5　Envoy启动管理 …… 91
4.5.1　正常启动 …… 92
4.5.2　热重启 …… 94
4.6　Envoy与Nginx架构层面的对比 …… 95
4.6.1　功能与定位 …… 96
4.6.2　网络模型 …… 96
4.6.3　连接处理 …… 97
4.6.4　插件机制 …… 98
4.6.5　配置管理 …… 99
4.6.6　内存管理 …… 99
4.6.7　部署与运维 …… 100
4.6.8　观测与诊断 …… 100
4.7　本章小结 …… 100
第5章　Istio架构剖析 …… 101
5.1　Istio整体架构 …… 101
5.1.1　数据平面组件 …… 102
5.1.2　控制平面组件 …… 103
5.2　Istio的Kubernetes基础 …… 104
5.2.1　Kubernetes综述 …… 104
5.2.2　Kubernetes网络访问模型 …… 107
5.2.3　Kubernetes API管理 …… 110
5.2.4　Istio与Kubernetes的相互关系 …… 111
5.3　Istio流量控制模型 …… 112
5.3.1　流量管理API …… 112
5.3.2　Istio Mesh模型 …… 116
5.4　Mixer模型 …… 118
5.4.1　Mixer基本概念 …… 119
5.4.2　Mixer通用配置模型 …… 119
5.4.3　Mixer架构演进以及对性能的影响 …… 121
5.5　Istio安全 …… 122
5.5.1　Istio安全基础 …… 122
5.5.2　Istio认证架构 …… 123
5.6　Istio配置处理框架 …… 124
5.6.1　配置验证 …… 125
5.6.2　配置变更处理和分发 …… 125
5.7　本章小结 …… 125
第6章　Istio控制流设计 …… 126
6.1　Envoy生命周期管理 …… 126
6.1.1　Envoy注入 …… 126
6.1.2　Envoy启动管理 …… 128
6.1.3　Envoy配置和运行状态监控 …… 131
6.2　Istio配置变更管理 …… 133
6.2.1　通用模型和机制 …… 133
6.2.2　Kubernetes具体实现 …… 137
6.3　控制平面和数据平面的XDS交互 …… 138
6.3.1　控制平面的gRPC Server启动 …… 139
6.3.2　Envoy的XDS请求 …… 140
6.3.3　Istio XDS配置下发 …… 140
6.3.4　Envoy的XDS消息接收 …… 143
6.4　XDS配置生成 …… 143
6.4.1　可见性 …… 143
6.4.2　配置生成机制 …… 145
6.4.3　XDS配置生成实现 …… 147
6.5　XDS配置的Envoy处理 …… 149
6.5.1　XDS配置变更的判断 …… 149
6.5.2　CDS配置的延迟处理 …… 150
6.5.3　集群和节点配置处理 …… 152
6.5.4　路由配置处理 …… 153
6.5.5　监听器配置处理 …… 153
6.6　本章小结 …… 155
第7章　Istio数据流设计 …… 156
7.1　Iptables …… 156
7.1.1　Iptables的基本原理 …… 156
7.1.2　Iptables在Istio中的使用 …… 158
7.2　监听管理 …… 158
7.2.1　监听器建立 …… 158
7.2.2　监听器和工作线程绑定 …… 159
7.3　连接管理 …… 160
7.3.1　监听器匹配 …… 160
7.3.2　协议过滤器匹配 …… 161
7.3.3　创建新连接 …… 161
7.4　网络I/O和缓冲区管理 …… 162
7.4.1　传输层数据读取 …… 162
7.4.2　插件处理 …… 163
7.5　Thrift协议处理 …… 164
7.5.1　Thrift插件的整体架构 …… 164
7.5.2　协议解析 …… 165
7.5.3　协议相关的插件机制 …… 166
7.6　HTTP请求处理 …… 168
7.6.1　HTTP请求处理流程 …… 168
7.6.2　协议解析 …… 169
7.6.3　路由管理 …… 171
7.6.4　HTTP过滤链处理 …… 174
7.6.5　负载均衡 …… 176
7.6.6　连接池实现 …… 179
7.7　本章小结 …… 182
第8章　Istio微服务治理 …… 183
8.1　链路稳定性治理 …… 183
8.1.1　超时机制 …… 183
8.1.2　重试机制和重试策略 …… 185
8.1.3　节点熔断和健康检查机制 …… 188
8.1.4　资源限制机制 …… 189
8.1.5　全局限流机制 …… 190
8.2　链路可观测性 …… 190
8.2.1　Envoy分布式跟踪支持 …… 190
8.2.2　Envoy Metric支持 …… 194
8.2.3　Envoy Log支持 …… 198
8.3　本章小结 …… 200
第9章　Service Mesh架构的工程化设计 …… 201
9.1　复用和解耦 …… 201
9.2　架构扩展机制 …… 203
9.2.1　服务注册中心插件机制 …… 203
9.2.2　Envoy Filter插件机制 …… 203
9.3　性能设计 …… 204
9.3.1　基于TLS的无锁设计 …… 204
9.3.2　多级缓存机制 …… 205
9.3.3　批量更新机制 …… 205
9.4　架构设计的权衡 …… 206
9.5　API和SDK设计 …… 207
9.5.1　声明式API设计 …… 207
9.5.2　代码自动生成机制 …… 207
9.6　配置管理 …… 208
9.6.1　基于Protobuf 3的配置Scheme描述 …… 208
9.6.2　配置动态加载机制 …… 210
9.7　本章小结 …… 210
第10章　Service Mesh与云原生架构 …… 211
10.1　Service Mesh和Serverless …… 211
10.1.1　Serverless基础 …… 211
10.1.2　Knative …… 213
10.2　东西向和南北向通信的统一 …… 215
10.3　云原生时代的Service Mesh …… 216
10.4　Service Mesh现状和展望 …… 217
10.5　本章小结 …… 218
附录　Service Mesh迁移的要点与原则 …… 219



---------------------------Service Mesh实战：基于Linkerd和Kubernetes的微服务实践---------------------------


前言
第一部分　基础篇
第1章　Service Mesh简介 2
1.1　微服务架构面临的一些挑战 2
1.2　技术架构演进 6
1.3　什么是Service Mesh 9
1.4　Service Mesh的功能 10
1.5　业界Service Mesh产品 11
1.5.1　Linkerd 11
1.5.2　Envoy 12
1.5.3　Istio 13
1.5.4　Conduit 13
1.5.5　Linkerd、Envoy、Istio及Conduit比较 14
1.5.6　我们需要Service Mesh吗 15
1.6　总结 15
第2章　Linkerd入门 16
2.1　Linkerd是什么 16
2.2　Linkerd架构 17
2.3　Linkerd主要功能 19
2.4　安装Linkerd 21
2.4.1　环境准备 21
2.4.2　传统安装方式 24
2.4.3　基于Docker的安装方式 27
2.5　示例演示 28
2.5.1　示例准备 28
2.5.2　基于文件的服务发现 28
2.5.3　示例演示 29
2.6　总结 30
第二部分　中级篇
第3章　深入浅出Linkerd配置 32
3.1　示例应用 32
3.2　环境准备 34
3.2.1　虚拟机及Docker引擎 34
3.2.2　服务发现：Consul 35
3.2.3　服务注册：Registrator 37
3.2.4　部署Linkerd 38
3.2.5　部署示例服务 41
3.3　Linkerd术语 45
3.4　Linkerd配置 46
3.4.1　配置构成 46
3.4.2　admin 48
3.4.3　namer 48
3.4.4　router 50
3.4.5　telemetry 55
3.4.6　usage 55
3.5　总结 55
第4章　深入Linkerd数据访问流 56
4.1　dtab详解 56
4.1.1　dtab定义 56
4.1.2　dtab路由原理 57
4.1.3　示例演示 60
4.2　数据访问流详解 62
4.2.1　鉴别 62
4.2.2　绑定 63
4.2.3　解析 64
4.2.4　转换 64
4.2.5　负载均衡 65
4.3　总结 67
第5章　Linkerd部署模式 68
5.1　Linkerd部署模式 68
5.1.1　Per-host模式 68
5.1.2　Sidecar模式 69
5.1.3　Per-host模式和Sidecar模式 69
5.2　配置模型 70
5.2.1　service-to-linker模型 70
5.2.2　linker-to-service模型 73
5.2.3　linker-to-linker模型 76
5.3　总结 78
第6章　Linkerd控制层：Namerd 79
6.1　Namerd简介 79
6.2　Namerd和Linkerd 80
6.3　Namerd配置详解 82
6.3.1　admin配置 82
6.3.2　interface配置 83
6.3.3　storage配置 84
6.3.4　namer配置 85
6.4　连接Linkerd和Namerd 85
6.4.1　准备Namerd配置文件 85
6.4.2　启动Namerd 86
6.4.3　准备Linkerd配置文件 88
6.4.4　启动Linkerd 89
6.4.5　示例演示 90
6.5　管理dtab路由 90
6.5.1　Namerd API简介 90
6.5.2　通过Namerd API管理dtab 91
6.5.3　通过namerctl CLI管理dtab 92
6.6　总结 93
第三部分　实战篇
第7章　Kubernetes基础 96
7.1　Kubernetes是什么 96
7.2　为什么需要Kubernetes 97
7.3　Kubernetes架构 99
7.4　使用Kubeadm部署Kubernetes集群 100
7.4.1　部署环境准备 100
7.4.2　部署Kubernetes集群 101
7.5　Kubernetes基本概念及资源生命周期管理 108
7.5.1　Container Runtime 108
7.5.2　Container 108
7.5.3　Pod 109
7.5.4　Label 112
7.5.5　RelicaSet 114
7.5.6　Deployment 116
7.5.7　Service 119
7.5.8　DaemonSet 121
7.5.9　ConfigMap和Secret 124
7.6　总结 128
第8章　基于Linkerd和Kubernetes的微服务实践 129
8.1　部署服务于Kubernetes平台 130
8.1.1　定义示例服务声明文件 130
8.1.2　架构预览 132
8.1.3　部署示例服务 133
8.1.4　验证 134
8.2　Linkerd作为Kubernetes平台的Service Mesh工具 135
8.2.1　架构预览 136
8.2.2　Kubernetes平台上如何配置Linkerd 137
8.2.3　运行Linkerd 141
8.2.4　部署示例服务 142
8.2.5　验证 144
8.3　服务间端到端的TLS加密 145
8.3.1　SSL/TLS简介 146
8.3.2　Linkerd透明TLS 147
8.3.3　架构预览 150
8.3.4　生成证书 151
8.3.5　配置Linkerd 151
8.3.6　运行Linkerd及示例服务 152
8.3.7　验证 153
8.4　Linkerd作为Kubernetes的Ingress Controller 155
8.4.1　架构预览 156
8.4.2　Ingress Identifer简介 157
8.4.3　配置Lnkerd 158
8.4.4　运行Linkerd及示例服务 160
8.4.5　验证 160
8.5　Linkerd作为边界流量入口 164
8.5.1　架构预览 164
8.5.2　Ingress Controller局限性 165
8.5.3　部署内部Linkerd和示例服务 165
8.5.4　部署边界Linkerd 166
8.5.5　HAproxy作为边界Linkerd负载均衡器 167
8.6　Linkerd作为边界出口 171
8.6.1　架构预览 172
8.6.2　部署EgressLinkerd 173
8.6.3　部署示例服务 177
8.6.4　部署内部Linkerd 177
8.7　基于Linkerd实现运行时路由 182
8.7.1　运行时单个请求路由 182
8.7.2　基于Namerd实现全局动态路由 185
8.8　总结 198
第9章　开发Linkerd插件 199
9.1　Linkerd模块开发框架 199
9.2　如何开发自定义插件 202
9.2.1　需求定义 202
9.2.2　环境准备 203
9.2.3　代码开发 203
9.2.4　编译 207
9.2.5　安装 209
9.2.6　验证 210
9.3　总结 213

.　　第3章为Service Mesh概述，讲述为什么Service Mesh能够解决微服务治理中的痛点问题，以及Service Mesh的发展历程和当前现状。
　　架构篇（第4～10章），本篇深入剖析Istio/Envoy在架构设计层面的原理和实现，以及Service Mesh未来展望。
　　第4章详细分析Envoy的整体架构，并且就架构设计层面与Nginx进行全方位的对比分析；
　　第5章分析Istio的整体架构以及各个组件的功能和设计；
　　第6章和第7章分别从控制流与数据流的角度，分析请求的处理策略与配置以及在整个Service Mesh中的流向和处理；
　　第8章讨论Istio的服务治理，重点聚焦可观测性和链路治理；
　　第9章讨论如何将Service Mesh中的一些架构思想和设计运用到平常的工程架构中去。
　　第10章展望Service Mesh技术在云原生架构下的未来和发展。
　　其中，第4～7章为本书的重点章节，如果你没有充足的时间完成全书的阅读，可以选择阅读重点章节。如果你是有着一定经验的资深人员，本书会是一本不错的案头书。
　　勘误和支持
　　由于笔者的水平有限，编写时间仓促，书中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。可以通过微信号cloudnative_techdev，或者邮箱junhai0909@qq.com联系到我。期待能够得到大家的真挚反馈，在技术之路上互勉共进。
　　致谢
　　感谢百度谢广军、孙晓，滴滴出行卢红波、王正克、姜泰旭、段俊伟、奚媛，好未来张国辉、陈雷、韩天峰在工作和技术上无微不至的指导，我的成长离不开各位的大力支持和栽培。
　　感谢ServiceMesher技术社区的全体同仁，特别是ServiceMesher技术社区的组织者，是他们通过大量技术布道，最早将Service Mesh技术引入国内，对国内Service Mesh技术发展做出了很大贡献。
　　特别致谢
　　最后，我要特别感谢太太刘敏和儿子，为写作这本书我牺牲了很多陪伴他们的时间，也正因为有他们的付出与支持，我才能坚持写下去。
　　同时，感谢我的父母和岳父母，有了他们的帮助和支持，我才有时间和精力去完成写作工作。
　　最后要重点感谢高婧雅编辑，得益于她的耐心审稿、宝贵的建议以及用心的修改，本书的质量才进一步得到提升。
　　谨以此书献给我最亲爱的家人，以及众多热爱微服务技术和Service Mesh技术的朋友们！
　　刘俊海
　　

.　　Service Mesh为什么会出现，它能解决哪些问题？
　　Service Mesh有哪些产品，如何做技术选型？
　　Linkerd及其生产环境的配置和部署。
　　通过控制平面层管理Linkerd实例和实现运行时动态流量切换。
　　通过Linkerd和Kubernetes运行微服务，实现服务间可靠、安全、可控制地通讯，增加服务的运行时可见性。
　　开发自定义的Linkerd插件实现特定的功能。