Istio權威指南：云原生服務網(wǎng)格Istio架構與源碼（下）

定　價：￥128.00

作　者：	張超盟等
出版社：	電子工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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當當網(wǎng) (￥128.00)

ISBN：	9787121453052	出版時間：	2023-04-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：		字數(shù)：

內容簡介

　　本書是《Istio權威指南》的下冊，重點講解Istio的架構與源碼，分為架構篇與源碼篇。架構篇從架構的視角分別介紹Istio各組件的設計思想、數(shù)據(jù)模型和核心工作流程。在Istio 1.16中，Istiod以原有的Pilot為基礎框架構建了包含Pilot、Citadel、Galley等組件的統(tǒng)一控制面。本書第15、16、17章分別介紹以上三個組件各自的架構、模型和流程機制；第18、19、20章依次講解數(shù)據(jù)面Pilot-agent、Envoy和Istio-proxy的架構和流程，包括三者的結合關系，配合Istio控制面組件實現(xiàn)流量管理功能，特別是Envoy的架構、模型和關鍵流程。源碼篇包括第21～26章，與架構篇的6章對應，分別介紹Istio管理面組件Pilot、Citadel、Galley與數(shù)據(jù)面Pilot-agent、Envoy、Istio-proxy的主要代碼結構、代碼流程及關鍵代碼片段。本篇配合架構篇中每個組件的架構和機制，對Istio重要組件的實現(xiàn)進行了更詳細的講解和剖析，為讀者深入研讀Istio相關代碼，以及在生產(chǎn)環(huán)境下進行相應代碼的調試和修改提供指導。本書適合入門級讀者從零開始了解Istio的架構，也適合有一定基礎的讀者深入研究Istio的源碼。

作者簡介

　　——張超盟華為云應用服務網(wǎng)格架構師，擁有15年以上的開發(fā)經(jīng)驗，先后負責過華為云容器應用運維、微服務平臺、云服務目錄、云服務可靠性、服務網(wǎng)格等云原生產(chǎn)品的架構設計與開發(fā)工作，主導過多個重大項目的云原生和微服務化生產(chǎn)落地。在服務網(wǎng)格、Kubernetes容器服務、微服務架構、應用性能管理、大數(shù)據(jù)、DevOps工具等方面有深入的研究與實踐。Istio社區(qū)成員，KubeCon、IstioCon及ServiceMeshCon等會議的演講者，技術圖書作者。早期曾在中鐵一局從事路橋建設工作。 ——徐中虎華為云云原生團隊核心成員，開源技術專家，服務網(wǎng)格Istio核心維護者，Istio社區(qū)指導委員會成員，Kubernetes項目核心貢獻者，批量計算項目Volcano的核心維護者，擁有豐富的開源工作經(jīng)驗。主要研究方向有微服務架構、服務網(wǎng)格、容器編排平臺Kubernetes和未來的分布式云原生架構等。在分布式系統(tǒng)的性能優(yōu)化、高可靠和可擴展方面研究深入、經(jīng)驗豐富。 ——張偉華為云服務網(wǎng)格數(shù)據(jù)面資深專家，擁有18年架構設計與開發(fā)經(jīng)驗，先后就職于億陽信通、加拿大北電網(wǎng)絡（中國）、甲骨文、Polycom、阿里巴巴及華為等公司。作為核心開發(fā)人員開發(fā)過傳輸網(wǎng)管系統(tǒng)、Tuxedo交易中間件、ts-server多媒體轉碼服務、GTS高性能事務云服務、sc高性能注冊中心、ASM數(shù)據(jù)面等多個產(chǎn)品，現(xiàn)主要負責華為云ASM服務網(wǎng)格數(shù)據(jù)面代理產(chǎn)品的設計與開發(fā)工作。 ——冷雪西安電子科技大學杭州研究院菁英副教授，浙江大學工學博士。主要研究方向有云原生安全、性能優(yōu)化和智能運維等，致力于解決云網(wǎng)環(huán)境下的關鍵問題。曾參與并主持多項科研項目，在國際會議和期刊上發(fā)表多篇論文并獲得多項授權專利。 /華為云云原生團隊/華為云云原生團隊創(chuàng)建于2013年，是國內較早從事云原生研究的團隊之一，也是CNCF的初創(chuàng)成員和白金會員。華為云在容器、服務網(wǎng)格、微服務等云原生技術領域都有著深厚的沉淀，擁有10多名CNCF項目維護者，對Kubernetes、Istio等核心項目的貢獻一直位居全球前列，并向CNCF捐獻了KubeEdge、Volcano、Karmada等知名項目?；贑NCF的開源生態(tài)，華為云還打造了云容器引擎、云容器實例、應用服務網(wǎng)格等一系列優(yōu)質的商業(yè)化云原生服務。為進一步推廣云原生技術，加速云原生在行業(yè)中落地，華為云聯(lián)合CNCF、中國信通院及業(yè)界云原生技術精英們成立了全球云原生交流平臺——創(chuàng)原會。 /創(chuàng)原會/創(chuàng)原會是CNCF、中國信通院、華為云及業(yè)界云原生技術精英們聯(lián)合成立的全球云原生交流平臺，旨在通過研究前沿云原生技術及共享產(chǎn)業(yè)落地實踐，探索云原生與業(yè)務融合的無限可能。自2020年成立至今，創(chuàng)原會已在中國、東南亞、拉美、歐洲陸續(xù)成立分會并舉辦活動50余場，為全球技術精英們提供了一個優(yōu)質、高端、開放的交流平臺，并吸納近300位CTO、技術總監(jiān)成為會員，極大地促進了云原生在全球各行業(yè)中的普及和落地。

圖書目錄

架構篇

第15章 Pilot的架構     2
15.1 Pilot的基本架構    2
15.1.1 Istio的服務模型 4
15.1.2 xDS協(xié)議      6
15.2 Pilot的原理   12
15.2.1 xDS服務器 13
15.2.2 服務發(fā)現(xiàn)     24
15.2.3 配置規(guī)則發(fā)現(xiàn)      29
15.2.4 xDS的生成和分發(fā)        35
15.3 安全插件        42
15.3.1 認證插件     43
15.3.2 授權插件     46
15.4 Pilot的關鍵設計    48
15.4.1 三級緩存模型      48
15.4.2 去抖動分發(fā) 50
15.4.3 防過度分發(fā) 51
15.4.4 增量EDS      51
15.4.5 資源隔離     53
15.4.6 自動管理虛擬機工作負載   54
15.5 本章小結        55

第16章 Citadel的架構 56
16.1 Istio的證書和身份管理          56
16.2 Citadel的基本架構         59
16.3 Citadel的核心原理         60
16.3.1 核心組件的初始化       61
16.3.2 CA服務器    62
16.3.3 證書簽發(fā)     63
16.3.4 證書輪轉器 65
16.4 本章小結        67

第17章 Galley的架構 68
17.1 簡化的Galley          68
17.2 Galley的整體架構 69
17.2.1 早期的MCP          70
17.2.2 基于xDS的MCP 72
17.3 Galley的核心工作原理 72
17.3.1 啟動初始化 72
17.3.2 API校驗       75
17.3.3 對API配置的管理       78
17.4 本章小結        79

第18章 Pilot-agent的架構   80
18.1 Pilot-agent的用途 81
18.2 Pilot-agent的核心架構 81
18.3 Pilot-agent的原理 83
18.3.1 Envoy的啟動       84
18.3.2 優(yōu)雅退出     85
18.3.3 xDS代理      87
18.3.4 證書管理     90
18.3.5 DNS服務器 91
18.3.6 應用健康檢查      92
18.4 本章小結        93

第19章 Envoy的架構 94
19.1 Envoy的整體架構 95
19.1.1 Envoy的內部架構        96
19.1.2 Envoy的通信架構        100
19.2 Envoy的內存管理 110
19.2.1 堆內存管理 110
19.2.2 Buffer管理 111
19.3 Envoy過濾器的架構      114
19.3.1 過濾器的注冊      115
19.3.2 過濾器的回調方法       117
19.3.3 過濾器的掛起與恢復 118
19.4 Envoy的初始化流程      119
19.4.1 靜態(tài)配置     120
19.4.2 動態(tài)配置     121
19.4.3 Envoy的創(chuàng)建及初始化流程         124
19.4.4 Envoy的運行流程        128
19.4.5 目標服務Cluster的創(chuàng)建      129
19.4.6 監(jiān)聽器的創(chuàng)建      131
19.5 Envoy的網(wǎng)絡及線程模型       133
19.5.1 Server主線程      134
19.5.2 Accesslog線程     136
19.5.3 工作線程     138
19.5.4 GuardDog線程    139
19.5.5 線程間的同步      139
19.6 Envoy的熱升級流程      141
19.7 Envoy的新連接處理流程       144
19.8 Envoy的請求及響應數(shù)據(jù)處理流程        145
19.8.1 對下游請求數(shù)據(jù)的接收及處理    146
19.8.2 對上游請求數(shù)據(jù)的處理及發(fā)送    149
19.8.3 對上游響應數(shù)據(jù)的接收及發(fā)送    151
19.9 xDS的原理及工作流程 153
19.10 安全證書處理      155
19.11 WASM虛擬機的原理 158
19.12 本章小結      161

第20章 Istio-proxy的架構   162
20.1 Istio-proxy的基本架構 162
20.2 Istio-proxy的原理 163
20.2.1 Istio-proxy的整體工作流程          163
20.2.2 L4 metadata_exchange的工作流程     164
20.2.3 L7 metadata_exchange擴展的工作流程      169
20.2.4 Stats的工作流程          170
20.3 本章小結        173

源碼篇

第21章 Pilot源碼解析          175
21.1 啟動流程        175
21.2 關鍵代碼解析         177
21.2.1 ConfigController 178
21.2.2 ServiceController 186
21.2.3 xDS的異步分發(fā)   194
21.2.4 對xDS更新的預處理 202
21.2.5 xDS配置的生成及分發(fā)        208
21.3 本章小結        211

第22章 Citadel源碼解析      212
22.1 啟動流程        212
22.1.1 Istio CA的創(chuàng)建    213
22.1.2 SDS服務器的初始化   214
22.1.3 Istio CA的啟動    215
22.2 關鍵代碼解析         216
22.2.1 CA 服務器的核心原理         216
22.2.2 證書簽發(fā)實體IstioCA 218
22.2.3 CredentialsController的創(chuàng)建和核心原理    222
22.3 本章小結        224

第23章 Galley源碼解析       225
23.1 啟動流程        225
23.1.1 Galley WebhookServer的初始化         226
23.1.2 ValidatingWebhookConfiguration控制器的初始化      226
23.2 關鍵代碼解析         228
23.2.1 配置校驗     228
23.2.2 Validating控制器的實現(xiàn)      232
23.3 本章小結        235

第24章 Pilot-agent源碼解析        236
24.1 整體架構        236
24.2 啟動及監(jiān)控    238
24.3 xDS轉發(fā)服務          243
24.4 SDS證書服務          248
24.5 健康檢查        255
24.5.1 應用容器的LivenessProbe探測 255
24.5.2 應用容器的ReadinessProbe探測        257
24.5.3 Envoy進程的ReadinessProbe探測     258
24.5.4 Pilot-agent進程的LivenessProbe探測        262
24.6 本章小結        265

第25章 Envoy源碼解析       266
25.1 Envoy的初始化      266
25.1.1 啟動參數(shù)bootstrap的初始化      267
25.1.2 初始化觀測指標 268
25.1.3 過濾器注冊及信息補齊       269
25.1.4 Envoy自身信息解析    273
25.1.5 Admin API的初始化    273
25.1.6 Worker的初始化         276
25.1.7 Dispatcher內存延遲析構    279
25.1.8 CDS的初始化       283
25.1.9 LDS的初始化       286
25.1.10 初始化觀測管理系統(tǒng)         287
25.1.11 啟動Stats定期刷新   292
25.1.12 GuardDog的初始化   292
25.2 熱重啟的流程         296
25.3 Envoy的運行和連接創(chuàng)建       298
25.3.1 啟動Worker工作線程         299
25.3.2 監(jiān)聽器的加載      301
25.3.3 接收連接     304
25.4 Envoy接收及處理數(shù)據(jù) 309
25.4.1 讀取數(shù)據(jù)     310
25.4.2 接收數(shù)據(jù)     311
25.4.3 處理數(shù)據(jù)     312
25.5 Envoy發(fā)送數(shù)據(jù)到服務端       317
25.5.1 路由匹配     317
25.5.2 獲取連接池 320
25.5.3 創(chuàng)建上游請求      325
25.6 Envoy收到服務端響應 333
25.6.1 接收響應數(shù)據(jù)      333
25.6.2 發(fā)送響應數(shù)據(jù)      335
25.7 xDS流程解析          337
25.7.1 xDS公共訂閱       337
25.7.2 xDS推送      342
25.7.3 LDS更新      343
25.7.4 SDS訂閱      350
25.8 遙測元數(shù)據(jù)存儲    352
25.8.1 創(chuàng)建遙測元數(shù)據(jù) 352
25.8.2 收集Stats觀測數(shù)據(jù)     360
25.8.3 定義靜態(tài)指標      361
25.9 WASM擴展   363
25.9.1 WASM虛擬機的啟動 363
25.9.2 WASM虛擬機的運行 374
25.10 本章小結      387

第26章 Istio-proxy源碼解析        388
26.1 metadata_exchange        388
26.2 遙測數(shù)據(jù)Stats的上報   395
26.3 源碼地址        406
26.4 本章小結        408

附錄A 源碼倉庫介紹    409
附錄B 實踐問題總結    416
附錄C 服務網(wǎng)格術語表         432

結語      447