一、背景

最近架構組基於istio開發了服務網格（Service Mesh）平臺，藉此機會把相關的背景知識做一次學習和記錄，方便回頭檢視。

初版的效果：

二、istio

官方手冊：https://istio.io/latest/zh/docs/concepts/what-is-istio/

stio是Google/IBM/Lyft聯合開發的開源專案。

官方定義為:

Istio：一個連線，管理和保護微服務的開放平臺。

Istio來自希臘語，英文意思是”Sail”， 翻譯為中文是“啟航”。它的圖示如下:

可以類比Google的另外一個相關產品：Kubernetes，名字也是同樣起源於古希臘，是船長或者駕駛員的意思。下圖是Kubernetes的圖示：

1、Service Mesh簡介

istio作為實現Service Mesh的一個開源專案，首先要對Service Mesh有了解。

在過去的幾年中，微服務架構已成為軟體設計中流行的樣式。在這種架構中，我們將應用程式分解為可獨立部署的服務。這些服務通常是輕量級的，多語言的，並且通常由各種職能團隊進行開發部署。當某些服務數量增加，難以管理且越來越複雜時，微服務架構將一直有效。但這也在管理安全性，網路流量控制和可觀察性等各個方面帶來了挑戰。

Service Mesh可以很好地幫助應對這些挑戰。

• Service Mesh 用於描述組成應用程式的微服務及其之間的互動。隨著服務數量的增加和複雜性的增加，擴充套件和管理變得越來越困難。Service Mesh可以為微服務架構提供服務發現，負載均衡，故障恢復，指標和監視。
• Service Mesh 通常還能夠滿足更復雜的需求，例如A/B測試，金絲雀釋出，速率限制，訪問控制和端到端身份驗證。
• Service Mesh 提供了一種輕鬆建立服務網路的方式，該網路具有負載均衡，服務到服務的身份驗證，監視等功能，而微服務程式碼更改很少或沒有更改。

2、為什麼使用 Istio？

Istio 提供一種簡單的方式來為已部署的服務建立網路，該網路具有負載均衡、服務間認證、監控等功能，而不需要對服務的程式碼做任何改動。簡單的說，有了Istio，你的服務

就不再需要任何微服務開發框架（典型如Spring Cloud，Dubbo），也不再需要自己手動實現各種複雜的服務治理功能（很多是Spring Cloud和Dubbo也不能提供的，需要自

己動手）。只要服務的客戶端和服務端可以進行簡單的直接網路訪問，就可以通過將網路層委託Istio，從而獲得一系列的完備功能。

可以近似的理解為：Istio = 微服務框架 + 服務治理。

Istio的關鍵功能:

• HTTP、gRPC、WebSocket 和 TCP 流量的自動負載均衡。
• 通過豐富的路由規則、重試、故障轉移和故障注入，可以對流量行為進行細粒度控制。
• 可插入的策略層和配置 API，支援訪問控制、速率限制和配額。
• 對出入叢集入口和出口中所有流量的自動度量指標、日誌記錄和跟蹤。
• 通過強大的基於身份的驗證和授權，在叢集中實現安全的服務間通訊。
• Istio 旨在實現可擴充套件性，滿足各種部署需求。

核心功能
Istio 在服務網路中統一提供了許多關鍵功能：

流量管理

通過簡單的規則配置和流量路由，您可以控制服務之間的流量和 API 呼叫。Istio 簡化了斷路器、超時和重試等服務級別屬性的配置，並且可以輕鬆設定 A/B測試、金絲雀部署和基於百分比的流量分割的分階段部署等重要任務。

通過更好地瞭解您的流量和開箱即用的故障恢復功能，您可以在問題出現之前先發現問題，使呼叫更可靠，並且使您的網路更加強大——無論您面臨什麼條件。

安全

Istio 的安全功能使開發人員可以專注於應用程式級別的安全性。Istio 提供底層安全通訊通道，並大規模管理服務通訊的認證、授權和加密。使用Istio，服務通訊在預設情況下是安全的，它允許您跨多種協議和執行時一致地實施策略——所有這些都很少或根本不需要應用程式更改。

雖然 Istio 與平臺無關，但將其與 Kubernetes（或基礎架構）網路策略結合使用，其優勢會更大，包括在網路和應用層保護 pod 間或服務間通訊的能力。

可觀察性

Istio 強大的跟蹤、監控和日誌記錄可讓您深入瞭解服務網格部署。通過 Istio 的監控功能，可以真正瞭解服務效能如何影響上游和下游的功能，而其自定義儀表板可以提供對所有服務效能的可視性，並讓您瞭解該效能如何影響您的其他程序。

Istio 的 Mixer 元件負責策略控制和遙測收集。它提供後端抽象和中介，將 Istio 的其餘部分與各個基礎架構後端的實現細節隔離開來，併為運維提供對網格和基礎架構後端之間所有互動的細粒度控制。

所有這些功能可以讓您可以更有效地設定、監控和實施服務上的 SLO。當然，最重要的是，您可以快速有效地檢測和修復問題。

平臺支援

Istio 是獨立於平臺的，旨在執行在各種環境中，包括跨雲、內部部署、Kubernetes、Mesos 等。您可以在 Kubernetes 上部署 Istio 或具有 Consul 的 Nomad 上部署。Istio 目前支援：

在 Kubernetes 上部署的服務
使用 Consul 註冊的服務
在虛擬機器上部署的服務

整合和定製

策略執行元件可以擴充套件和定製，以便與現有的 ACL、日誌、監控、配額、審計等方案整合。 

好文推薦：

https://www.cnblogs.com/xishuai/p/microservices-and-service-mesh.html（微服務（Microservices）和服務網格（Service Mesh）架構概念整理）

https://www.kubernetes.org.cn/5556.html（詳解Istio實踐之熔斷和限流工作原理）

https://blog.csdn.net/luanpeng825485697/article/details/84560659（istio簡介和基礎元件原理（服務網格Service Mesh））

https://blog.csdn.net/chenhaifeng2016/article/details/78609208（深度剖析Service Mesh服務網格新生代Istio）

https://zhuanlan.zhihu.com/p/101723832（微服務之服務治理：Envoy 全域性 gRPC 限速服務 lyft/ratelimit 詳解）

https://www.jianshu.com/p/bed143a1c886（istio 簡介）

http://www.uml.org.cn/wfw/201909063.asp（Istio是啥？一文帶你徹底瞭解！）

https://servicemesh