Istio 服务网格架构详解
Istio 是 Service Mesh 架构的主流实现，服务之间的通信通过 Sidecar 代理（默认是 Envoy）进行。它支持 HTTP/1.1、HTTP/2、gRPC 和 TCP 等主流协议。
而且中间的网络协议支持 HTTP/1.1，HTTP/2，gRPC 或者 TCP，可以说覆盖了主流的通信协议。代理这一层，称之为数据平面。
控制平面做了进一步的细分，分成了 Pilot、Citadel 和 Galley，它们的各自功能如下：
- Pilot：为 Envoy 提供了服务发现，流量管理和智能路由（AB 测试、金丝雀发布等），以及错误处理（超时、重试、熔断）功能。
- Citadel：为服务之间提供认证和证书管理，可以让服务自动升级成 TLS 协议。
- Galley：Galley 是 Istio 的配置验证、提取、处理和分发组件。它负责将其余的 Istio 组件与从底层平台（例如 Kubernetes）获取用户配置的细节隔离开来。
数据平面会和控制平面通信，一方面可以获取需要的服务之间的信息，另一方面也可以汇报服务调用的 Metrics 数据。
为什么使用 Istio
通过负载均衡、服务间的身份验证、监控等方法，Istio 可以轻松地创建一个已经部署了服务的网络，而服务的代码只需很少更改甚至无需更改。通过在整个环境中部署一个特殊的 sidecar 代理为服务添加 Istio 的支持，而代理会拦截微服务之间的所有网络通信，然后使用其控制平面的功能来配置和管理 Istio，这包括：
- 为 HTTP、gRPC、WebSocket 和 TCP 流量自动负载均衡。
- 通过丰富的路由规则、重试、故障转移和故障注入对流量行为进行细粒度控制。
- 可插拔的策略层和配置 API，支持访问控制、速率限制和配额。
- 集群内（包括集群的入口和出口）所有流量的自动化度量、日志记录和追踪。
- 在具有强大的基于身份验证和授权的集群中实现安全的服务间通信。
Istio 为可扩展性而设计，可以满足不同的部署需求。
核心特性
Istio 以统一的方式提供了许多跨服务网络的关键功能。
流量管理
Istio 简单的规则配置和流量路由允许您控制服务之间的流量和 API 调用过程。
Istio 简化了服务级属性（如熔断器、超时和重试）的配置，并且让它轻而易举的执行重要的任务（如 A/B 测试、金丝雀发布和按流量百分比划分的分阶段发布）。
有了更好的对流量的可视性和开箱即用的故障恢复特性，就可以在问题产生之前捕获它们，无论面对什么情况都可以使调用更可靠，网络更健壮。
安全
Istio 的安全特性解放了开发人员，使其只需要专注于应用程序级别的安全。
Istio 提供了底层的安全通信通道，并为大规模的服务通信管理认证、授权和加密。有了 Istio，服务通信在默认情况下就是受保护的，可以让您在跨不同协议和运行时的情况下实施一致的策略——而所有这些都只需要很少甚至不需要修改应用程序。
Istio 是独立于平台的，可以与 Kubernetes（或基础设施）的网络策略一起使用。但它更强大，能够在网络和应用层面保护 pod 到 pod 或者服务到服务之间的通信。
可观测
Istio 健壮的追踪、监控和日志特性让您能够深入的了解服务网格部署。
通过 Istio 的监控能力，可以真正的了解到服务的性能是如何影响上游和下游的；而它的定制 Dashboard 提供了对所有服务性能的可视化能力，并让您看到它如何影响其他进程。
Istio 的 Mixer 组件负责策略控制和遥测数据收集。它提供了后端抽象和中介，将一部分 Istio 与后端的基础设施实现细节隔离开来，并为运维人员提供了对网格与后端基础实施之间交互的细粒度控制。
所有这些特性都使您能够更有效地设置、监控和加强服务的 SLO。当然，底线是您可以快速有效地检测到并修复出现的问题。
平台支持
Istio 独立于平台，被设计为可以在各种环境中运行，包括跨云、内部环境、Kubernetes、Mesos 等等。您可以在 Kubernetes 或是装有 Consul 的 Nomad 环境上部署 Istio。Istio 目前支持：
- Kubernetes 上的服务部署
- 基于 Consul 的服务注册
- 服务运行在独立的虚拟机上