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服务网格

服务网格是微服务架构中的基础设施层,它处理服务之间的通信,提供流量管理、安全、可观测性等功能。

📋 学习目标

完成本教程后,你将能够:

  • 理解服务网格的概念和架构
  • 了解 Istio 服务网格
  • 实现流量管理(路由、负载均衡)
  • 实现安全策略(mTLS、认证)
  • 实现可观测性(追踪、指标、日志)
  • 部署和管理服务网格

🎯 服务网格简介

什么是服务网格

服务网格是微服务架构中的基础设施层,它处理服务之间的通信,提供:

  • 流量管理:路由、负载均衡、熔断
  • 安全:mTLS、认证、授权
  • 可观测性:追踪、指标、日志
  • 策略:限流、重试、超时

服务网格架构

应用服务 → Sidecar 代理 → 服务网格控制平面
    ↓            ↓              ↓
业务逻辑    流量管理        配置管理

为什么需要服务网格

优势

  1. 解耦:业务代码与基础设施解耦
  2. 统一:统一的服务间通信
  3. 可观测:自动收集指标和追踪
  4. 安全:自动 mTLS 加密
  5. 策略:统一的策略管理

🔧 Istio 服务网格

什么是 Istio

Istio 是 Google、IBM 和 Lyft 开源的服务网格,提供:

  • 流量管理
  • 安全策略
  • 可观测性
  • 策略执行

安装 Istio

bash
# 下载 Istio
curl -L https://istio.io/downloadIstio | sh -
cd istio-*

# 安装 Istio
istioctl install --set profile=demo -y

# 启用自动注入
kubectl label namespace default istio-injection=enabled

流量管理

1. 虚拟服务(VirtualService)

yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: reviews
spec:
  hosts:
  - reviews
  http:
  - match:
    - headers:
        end-user:
          exact: jason
    route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v2
  - route:
    - destination:
        host: reviews
        subset: v1

2. 目标规则(DestinationRule)

yaml
apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: DestinationRule
metadata:
  name: reviews
spec:
  host: reviews
  subsets:
  - name: v1
    labels:
      version: v1
  - name: v2
    labels:
      version: v2

安全策略

1. 启用 mTLS

yaml
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: PeerAuthentication
metadata:
  name: default
spec:
  mtls:
    mode: STRICT

2. 授权策略

yaml
apiVersion: security.istio.io/v1beta1
kind: AuthorizationPolicy
metadata:
  name: httpbin-policy
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: httpbin
  action: ALLOW
  rules:
  - from:
    - source:
        principals: ["cluster.local/ns/default/sa/sleep"]

可观测性

Istio 自动提供:

  • 追踪:分布式追踪(Jaeger)
  • 指标:Prometheus 指标
  • 日志:访问日志

💡 最佳实践

1. 渐进式采用

  • 从单个服务开始
  • 逐步扩展到所有服务
  • 监控性能影响

2. 性能优化

  • 使用 Sidecar 代理
  • 优化资源限制
  • 监控延迟

3. 安全配置

  • 启用 mTLS
  • 配置授权策略
  • 定期更新

🚀 总结

服务网格是微服务架构中的重要基础设施,通过 Istio,我们可以:

  1. 统一管理:统一的服务间通信
  2. 增强安全:自动 mTLS 和授权
  3. 提升可观测性:自动收集指标和追踪
  4. 简化运维:集中管理策略

📚 扩展阅读

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