微服务之道 度量驱动开发+Service Mesh微服务架构设计书

9787111653615 9787111636847

书   名: 微服务之道：度量驱动开发
图书定价: 89元
作 者: 范亚敏 傅健
出 版 社: 机械工业出版社
出版日期: 2020-05-09
ISBN 号: 9787111653615
开   本: 16开
页   数: 308
版   次: 1-1





本书由资深架构师撰写，系统介绍级微服务设计与实现方法，融入了作者多年架构设计的经验。主要内容包括：1章介绍微服务理论与原则，包括微服务概念、协议、特点等；2章微服务实践方法，包括设计要点、应对变化、测试驱动的开发等；3章通过案例讲解微服务实现的过程，包括一个完整实例；4章介绍持续改进的方法，包括度量驱动的改进方法，用缓存提高性能，用SQL提高扩展性等；5章介绍持续交付的方法，包括用脚本驱动开发方法，部署流水线等。




本书赞誉
前言
1章 微服务入门 1
1.1 单体服务的特点 1
1.2 拆分服务 2
1.2.1 分而治之以降低复杂性 2
1.2.2 分而用之以提高可重用性 4
1.2.3 分而做之以提高开发效率 5
1.3 微服务的特点 5
1.3.1 微服务架构的特点 6
1.3.2 微服务架构的特征 7
1.3.3 微服务架构的风格 7
1.3.4 微服务的分类 7
1.3.5 多小的服务才是微服务 8
1.4 微服务之道 8
1.4.1 软件之道 8
1.4.2 关于微服务的思考 10
1.5 土豆微服务案例快速上手 11
1.5.1 土豆微服务构建计划 11
1.5.2 微服务构建一：土豆管理微服务 13
1.5.3 微服务构建二：土豆提醒微服务 24
1.5.4 微服务构建三：土豆网页微服务 30
1.5.5 部署土豆微服务 35
1.6 本章小结 38
2章 微服务度量的基本概念 39
2.1 微服务的局限及其解决方案 39
2.1.1 微服务的局限 39
2.1.2 解决方案 40
2.2 微服务中度量的重要性 41
2.3 微服务度量的内容 42
2.3.1 按度量的目标划分 43
2.3.2 按度量的层次划分 44
2.4 微服务度量指标与术语 49
2.4.1 统计学指标 49
2.4.2 度量指标相关术语 53
2.4.3 度量处理相关术语 55
2.5 微服务度量策略选择 58
2.5.1 如何做度量 58
2.5.2 如何选择度量方案 60
2.6 本章小结 63
3章 微服务度量的设计 64
3.1 微服务协议的选择与度量 64
3.1.1 协议概述 64
3.1.2 协议分类 65
3.1.3 协议分析 67
3.2 HTTP及其度量 71
3.2.1 HTTP简介 71
3.2.2 REST协议的度量要点 71
3.3 SIP及其度量 72
3.3.1 SIP简介 72
3.3.2 SIP的度量要点 73
3.4 RTP及其度量 73
3.4.1 RTP简介 73
3.4.2 RTP的度量要点 74
3.5 数据存储系统的选型 76
3.5.1 理论回顾 76
3.5.2 数据存储系统选型 78
3.5.3 数据存储系统特性 79
3.6 基于度量实现高可用性 80
3.6.1 分流——负载均衡 81
3.6.2 限流——速率控制 83
3.6.3 断流——熔断隔离 91
3.7 土豆微服务度量驱动的设计 95
3.7.1 为如何度量而设计 96
3.7.2 通过度量改进设计 101
3.8 本章小结 102
4章 度量驱动的微服务实现 103
4.1 度量代码 103
4.1.1 代码度量标准 103
4.1.2 代码度量关键指标 105
4.1.3 小结 107
4.2 度量进度 108
4.3 度量性能 110
4.4 度量微服务的常用技术 123
4.4.1 利用切面记录度量日志 123
4.4.2 利用线程局部变量记录度量信息 124
4.4.3 利用过滤器找准度量点 126
4.4.4 提供JMX暴内部度量指标 127

4.4.6 阈值和采样率控制度量数据量 132
4.4.7 利用简单网络管理协议提供度量查询和报警支持 135
4.4.8 综合利用以上技术 135
4.5 度量常用类库 138
4.5.1 Dropwizard的Metrics-core 138
4.5.2 Pivotal的Micrometer 140
4.5.3 Spring Boot Actuator 142
4.6 土豆微服务度量实现 147
4.6.1 为土豆微服务提供代码度量 147
4.6.2 为土豆微服务添加健康检查API 152
4.6.3 为土豆微服务提供资源使用率度量 156
4.6.4 为土豆微服务提供使用量的度量 157
4.6.5 为土豆微服务提供性能度量 159
4.6.6 为土豆微服务提供错误度量 160
4.6.7 为土豆微服务提供业务KPI度量 160
4.7 本章小结 163
5章 度量数据的聚合与展示 164
5.1 度量数据的聚合和存储 164
5.2 度量数据的清洗和处理 166
5.2.1 数据清洗的方法 166
5.2.2 数据清洗的案例 166
5.3 度量数据的可视化 170
5.3.1 图表的结构 170
5.3.2 图表的类型 170
5.3.3 如何选择图表 179
5.4 常用度量聚合与展示方案 181
5.4.1 TIG方案 181
5.4.2 ELKK方案 188
5.4.3 Collectd方案 193
5.4.4 Prometheus方案 198
5.5 土豆微服务的度量聚合与展示 200
5.5.1 土豆微服务支持多种度量聚合与展示系统的设计 200
5.5.2 基于TIG的土豆微服务度量聚合与展示 202
5.5.3 基于ELKK的土豆微服务度量聚合与展示 207
5.6 本章小结 214
6章 度量数据的分析与报警 215
6.1 度量数据的分析 215
6.1.1 确定数据分析的目标 215
6.1.2 数据分析常见问题 218
6.2 实现报警常用的技术 222
6.2.1 Python数据分析技术栈 223
6.2.2 YAML配置文件 223
6.2.3 Elasticsearch API 224
6.2.4 Pandas DataFrame 226
6.2.5 Matplotlib 228
6.3 土豆微服务的报警实现 230
6.3.1 报警系统的设计 230
6.3.2 报警系统的实现 232
6.3.3 报警系统的优化 242
6.4 本章小结 244
7章 度量驱动的运维 245
7.1 部署升级 245
7.1.1 何时能部署到产品线上 246
7.1.2 如何发布新功能 247
7.2 数据的运维 251
7.2.1 健康检查 251
7.2.2 度量报告 251
7.2.3 度量警告 252
7.2.4 故障处理 252
7.2.5 基于度量来发现和解决问题 255
7.3 配置调整 258
7.3.1 关于配置的思考 259
7.3.2 配置的版本管理 259
7.3.3 配置的载体 260
7.3.4 环境管理 262
7.3.5 配置微服务 262
7.3.6 配置管理实例 263
7.4 开源组件的度量 267
7.4.1 对Redis的度量 267
7.4.2 对Kafka的度量 270
7.4.3 对Cassandra的度量 273
7.5 土豆微服务的运维示例 276
7.6 本章小结 280
8章 全链路度量 281
8.1 微服务的调用链路度量 281
8.1.1 3个关键信息 282
8.1.2 5个要点 283
8.1.3 3种标识 283
8.1.4 开源调用链分析方案 284
8.1.5 构建土豆微服务调用链的度量 285
8.2 客户端度量数据的采集 289
8.3 度量驱动开发的回顾与展望 291
8.4 本章小结 293
附录 常用的度量相关工具与软件库 294


Service Mesh微服务架构设计

内容简介
资深架构师撰写，从设计与工程化视角分析Service Mesh，穿插大量一线实践真知灼见，涵盖微服务实施细则、Istio/Envoy的架构设计与实现、Service Mesh工程化设计思想与发展趋势等。本书分为两篇，共计10章内容。



基础篇（1～3章），

着重讲解微服务架构和治理，以及Service Mesh技术当前的现状。

本篇帮读者厘清微服务架构的实施前准备，实施风险与痛点/难点问题，并引出应对微服务通信与服务治理问题的方案——Service Mesh，阐述Service Mesh生态的各个方面，包括Service Mesh的价值与企业需求的内在动因。



架构篇（4～10章），

深入剖析Service Mesh主流方案Istio/Envoy在架构设计层面的原理和实现，以及Service Mesh技术展望。其中4～7章为重点章节，建议读者认真研读与实践。

4章详细分析Envoy的整体架构，并就架构设计层面与Ngin，做全方位对比分析。

5章分析Istio的整体架构以及各个组件的功能和设计。

6～7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。

后续章节分别讨论Istio的服务治理（聚焦可观测性、链路治理），Service Mesh的架构思想的工程化应用，以及Service Mesh技术在云原生架构下的发展畅想。

目录
前言

一篇　基础篇

1章　微服务架构 …… 2

1.1　为什么需要微服务 …… 2

1.1.1　传统单体服务的问题 …… 2

1.1.2　微服务的定义 …… 3

1.1.3　微服务与康威定律 …… 3

1.1.4　微服务的收益 …… 4

1.2　微服务架构的挑战 …… 4

1.2.1　服务拆分 …… 4

1.2.2　开发挑战 …… 5

1.2.3　测试挑战 …… 5

1.2.4　运维挑战 …… 6

1.3　微服务化的具体时机 …… 6

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

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Proy方式 …… 51

2.8.2　基于智能客户端的服务框架 …… 52

2.8.3　本地Proy …… 52

2.9　理想的服务治理架构 …… 53

2.10　本章小结 …… 54

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

二篇　架　构　篇

4章　Envoy架构剖析 …… 74

4.1　Envoy整体架构 …… 74

4.2　Envoy网络模型 …… 78

4.3　Envoy扩展模型 …… 84

4.4　Envoy数据平面API …… 88

4.5　Envoy启动管理 …… 91

4.6　Envoy与Ngin架构层面的对比 …… 95

4.7　本章小结 …… 100

5章　Istio架构剖析 …… 101

5.1　Istio整体架构 …… 101

5.2　Istio的Kubernetes基础 …… 104

5.3　Istio流量控制模型 …… 112

5.4　Mier模型 …… 118

5.5　Istio安全 …… 122

5.6　Istio配置处理框架 …… 124

5.7　本章小结 …… 125

6章　Istio控制流设计 …… 126

6.1　Envoy生命周期管理 …… 126

6.2　Istio配置变更管理 …… 133

6.3　控制平面和数据平面的XDS交互 …… 138

6.4　XDS配置生成 …… 143

6.5　XDS配置的Envoy处理 …… 149

6.6　本章小结 …… 155

7章　Istio数据流设计 …… 156

7.1　Iptables …… 156

7.2　监听管理 …… 158

7.3　连接管理 …… 160

7.4　网络I/O和缓冲区管理 …… 162

7.5　Thrift协议处理 …… 164

7.6　HTTP请求处理 …… 168

7.7　本章小结 …… 182

8章　Istio微服务治理 …… 183

8.1　链路稳定性治理 …… 183

8.2　链路可观测性 …… 190

8.3　本章小结 …… 200

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

9.3　性能设计 …… 204

9.4　架构设计的权衡 …… 206

9.5　API和SDK设计 …… 207

9.6　配置管理 …… 208

9.7　本章小结 …… 210

10章　Service Mesh与云原生架构 …… 211

10.1　Service Mesh和Serverless …… 211

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