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Redis5設計與源碼分析

為了解決sds更新的問題，作者陳雷 這樣論述：

全書主要分為三部分介紹Redis。第壹部分介紹Redis5中使用的資料結構，包括動態字串、跳躍表、壓縮清單、字典、整數集合和快速鏈表，詳細介紹其基本結構及常見操作。第二部分為本書核心篇章，首先介紹了Redis5的啟動流程，命令解析流程，之後對Redis5中的命令實現進行了全面的介紹，包括鍵命令、字串命令、雜湊表命令、清單命令、集合及有序集合命令、地理位置相關的GEO命令、統計相關的HyperLogLog命令。第三部分，主要介紹了Redis5的一些特性及使用，包括事務、持久化、主從複製以及集群等。   陳雷 好未來學而思網校增長研發負責人，清華與北京郵電大學碩士，曾在百度、

騰訊和滴滴等公司工作，12年後端架構經驗。著有《PHP7底層設計與源碼實現》。   本書讚譽 序 前言 第1章 引言1 1.1 Redis簡介1 1.2 Redis 5.0的新特性2 1.3 Redis源碼概述3 1.4 Redis安裝與調試4 1.5 本章小結6 第2章 簡單動態字串7 2.1 資料結構7 2.2 基本操作11 2.2.1 創建字串11 2.2.2 釋放字串12 2.2.3 拼接字串12 2.2.4 其餘API15 2.3 本章小結15 第3章 跳躍表17 3.1 簡介17 3.2 跳躍表節點與結構19 3.2.1 跳躍表節點19 3.2.2 跳躍表

結構20 3.3 基本操作20 3.3.1 創建跳躍表21 3.3.2 插入節點22 3.3.3 刪除節點28 3.3.4 刪除跳躍表30 3.4 跳躍表的應用31 3.5 本章小結32 第4章 壓縮列表33 4.1 壓縮清單的存儲結構33 4.2 結構體35 4.3 基本操作37 4.3.1 創建壓縮列表37 4.3.2 插入元素38 4.3.3 刪除元素42 4.3.4 遍歷壓縮列表44 4.4 連鎖更新44 4.5 本章小結45 第5章 字典47 5.1 基本概念47 5.1.1 陣列48 5.1.2 Hash函數49 5.1.3 Hash衝突51 5.2 Redis字典的實現52

5.3 基本操作55 5.3.1 字典初始化55 5.3.2 添加元素56 5.3.3 查找元素60 5.3.4 修改元素61 5.3.5 刪除元素61 5.4 字典的遍歷62 5.4.1 反覆運算器遍歷62 5.4.2 間斷遍歷65 5.5 API列表70 5.6 本章小結71 第6章 整數集合72 6.1 資料存儲72 6.2 基本操作75 6.2.1 查詢元素75 6.2.2 添加元素78 6.2.3 刪除元素82 6.2.4 常用API83 6.3 本章小結85 第7章 quicklist的實現86 7.1 quicklist簡介86 7.2 資料存儲87 7.3 資料壓縮91 7

.3.1 壓縮92 7.3.2 解壓縮93 7.4 基本操作94 7.4.1 初始化94 7.4.2 添加元素95 7.4.3 刪除元素96 7.4.4 更改元素98 7.4.5 查找元素99 7.4.6 常用API100 7.5 本章小結101 第8章 Stream102 8.1 Stream簡介102 8.1.1 Stream底層結構listpack103 8.1.2 Stream底層結構Rax簡介104 8.1.3 Stream結構108 8.2 Stream底層結構listpack的實現112 8.2.1 初始化112 8.2.2 增刪改操作112 8.2.3 遍歷操作113 8.2

.4 讀取元素113 8.3 Stream底層結構Rax的實現114 8.3.1 初始化114 8.3.2 查找元素114 8.3.3 添加元素116 8.3.4 刪除元素118 8.3.5 遍歷元素120 8.4 Stream結構的實現123 8.4.1 初始化124 8.4.2 添加元素124 8.4.3 刪除元素125 8.4.4 查找元素128 8.4.5 遍歷129 8.5 本章小結131 第9章 命令處理生命週期132 9.1 基本知識132 9.1.1 物件結構體robj132 9.1.2 用戶端結構體client136 9.1.3 服務端結構體redisServer138 9

.1.4 命令結構體redisCommand139 9.1.5 事件處理141 9.2 server啟動過程149 9.2.1 server初始化149 9.2.2 啟動監聽152 9.3 命令處理過程155 9.3.1 命令解析156 9.3.2 命令調用159 9.3.3 返回結果161 9.4 本章小結163 第10章 鍵相關命令的實現164 10.1 物件結構體和資料庫結構體回顧164 10.1.1 物件結構體redisObject164 10.1.2 資料庫結構體redisDb166 10.2 查看鍵信息166 10.2.1 查看鍵屬性166 10.2.2 查看鍵類型169 10.

2.3 查看鍵過期時間170 10.3 設置鍵資訊171 10.3.1 設置鍵過期時間171 10.3.2 刪除鍵過期時間172 10.3.3 重命名鍵173 10.3.4 修改鍵最後訪問173 10.4 查找鍵174 10.4.1 判斷鍵是否存在174 10.4.2 查找符合模式的鍵175 10.4.3 遍歷鍵176 10.4.4 隨機取鍵177 10.5 操作鍵178 10.5.1 刪除鍵178 10.5.2 序列化／反序列化鍵182 10.5.3 移動鍵183 10.5.4 鍵排序185 10.6 本章小結187 第11章 字串相關命令的實現188 11.1 相關命令介紹188 11.

2 設置字串189 11.2.1 set命令189 11.2.2 mset命令195 11.3 修改字串196 11.3.1 append命令196 11.3.2 setrange命令197 11.3.3 計數器命令197 11.4 字串獲取199 11.4.1 get命令199 11.4.2 getset命令199 11.4.3 getrange命令199 11.4.4 strlen命令200 11.4.5 mget命令201 11.5 字串位元操作201 11.5.1 setbit命令201 11.5.2 getbit命令203 11.5.3 bitpos命令203 11.5.4 bitc

ount命令205 11.5.5 bitop命令208 11.5.6 bitfield命令209 11.6 本章小結212 第12章 散列表相關命令的實現213 12.1 簡介213 12.1.1 底層存儲213 12.1.2 底層存儲轉換215 12.1.3 介面說明215 12.2 設置命令216 12.3 讀取命令217 12.3.1 hexists命令218 12.3.2 hget/hmget命令218 12.3.3 hkeys/hvals/hgetall命令219 12.3.4 hlen命令220 12.3.5 hscan命令220 12.4 刪除命令221 12.5 自增命令22

2 12.6 本章小結224 第13章 列表相關命令的實現225 13.1 相關命令介紹225 13.1.1 命令列表225 13.1.2 棧和佇列命令清單226 13.2 push/pop相關命令228 13.2.1 push類命令的實現228 13.2.2 pop類命令的實現229 13.2.3 阻塞push/pop類命令的實現230 13.3 獲取清單資料234 13.3.1 獲取單個元素234 13.3.2 獲取多個元素235 13.3.3 獲取列表長度236 13.4 操作列表236 13.4.1 設置元素237 13.4.2 插入元素237 13.4.3 刪除元素238 13.4

.4 裁剪列表239 13.5 本章小結240 第14章 集合相關命令的實現241 14.1 相關命令介紹241 14.2 集合運算254 14.2.1 交集254 14.2.2 並集258 14.2.3 差集260 14.3 本章小結263 第15章 有序集合相關命令的實現264 15.1 相關命令介紹264 15.2 基本操作272 15.2.1 添加成員272 15.2.2 刪除成員275 15.2.3 基數統計276 15.2.4 數量計算277 15.2.5 計數器279 15.2.6 獲取排名279 15.2.7 獲取分值279 15.2.8 遍歷280 15.3 批量操作28

0 15.3.1 範圍查找280 15.3.2 範圍刪除283 15.4 集合運算284 15.5 本章小結284 第16章 GEO相關命令285 16.1 基礎知識285 16.2 命令實現288 16.2.1 使用geoadd添加座標288 16.2.2 計算座標的geohash291 16.2.3 使用geopos查詢位置經緯度292 16.2.4 使用geodist計算兩點距離295 16.2.5 使用georadius/georadius-bymembe查詢範圍內元素295 16.3 本章小結297 第17章 HyperLogLog相關命令的實現298 17.1 基本原理298

17.1.1 演算法演進299 17.1.2 線性計數演算法299 17.1.3 對數計數演算法300 17.1.4 自我調整計數演算法302 17.1.5 超對數計數演算法302 17.2 HLL Redis實現302 17.2.1 HLL頭對象303 17.2.2 稀疏編碼304 17.2.3 密集編碼306 17.2.4 內部編碼308 17.2.5 編碼轉換309 17.3 命令實現310 17.3.1 添加基數310 17.3.2 近似基數311 17.3.3 合併基數313 17.4 本章小結314 第18章 資料流程相關命令的實現315 18.1 相關命令介紹315 18.2

基本操作命令原理分析323 18.2.1 添加消息323 18.2.2 刪除消息325 18.2.3 範圍查找326 18.2.4 獲取佇列資訊327 18.2.5 長度統計327 18.2.6 剪切消息328 18.3 分組命令原理分析328 18.3.1 分組管理328 18.3.2 消費消息330 18.3.3 回應訊息331 18.3.4 獲取未回應訊息列表331 18.3.5 修改指定未回應訊息歸屬331 18.4 本章小結332 第19章 其他命令333 19.1 事務333 19.1.1 事務簡介333 19.1.2 事務命令實現334 19.2 發佈-訂閱命令實現339 19

.3 Lua腳本345 19.3.1 初始化Lua環境345 19.3.2 在Lua中調用Redis命令347 19.3.3 Redis和Lua資料類型轉換349 19.3.4 命令實現351 19.4 本章小結356 第20章 持久化357 20.1 RDB358 20.1.1 RDB執行流程358 20.1.2 RDB檔結構359 20.2 AOF367 20.2.1 AOF執行流程368 20.2.2 AOF重寫369 20.3 RDB與AOF相關配置指令372 20.4 本章小結374 第21章 主從複製375 21.1 主從複製功能實現375 21.2 主從複製源碼基礎378 2

1.3 slaver源碼分析382 21.4 master源碼分析388 21.5 本章小結391 第22章 哨兵和集群392 22.1 哨兵392 22.1.1 哨兵簡介393 22.1.2 代碼流程394 22.1.3 主從切換396 22.1.4 常用命令399 22.2 集群400 22.2.1 集群簡介401 22.2.2 代碼流程402 22.2.3 主從切換404 22.2.4 副本漂移406 22.2.5 分片遷移407 22.2.6 通信資料包類型409 22.3 本章小結415   為什麼要寫這本書 2年前，我們團隊建立了學習圈，團隊成員可以自願參加

，每天8∶50～10∶30到公司充電100分鐘，深入剖析工作中的技術棧，同時2017～2018年編寫出版了《PHP 7底層設計與源碼實現》一書，接著我們又深入研讀了Redis的源碼。2018年年初開始，我們開始了Redis源碼一書的編寫，起初是研讀Redis 4.0版本的源碼，2018年下半年5.0版本發佈，增加了很多的新特性，下半年我們又在之前的基礎上結合Redis 5的源碼，編寫了此書。 Redis是一款高性能的開源key-value型資料庫，難能可貴的是代碼寫得非常優雅，非常適合剛入門C語言的讀者閱讀。本書前半部分詳細介紹了Redis中的各種資料結構，適合讀者學習和掌握基本的資料結構；

後半部分介紹了Redis命令執行的生命週期，以及各類命令的源碼實現，希望使用Redis的讀者不止會使用Redis，並且能掌握它的原理和細節，提升對Redis的掌控能力。 決定編寫Redis源碼一書後，學習圈裡方波、黃桃、李樂、施洪寶、熊浩含、閆昌、張仕華、周生政和我一起編寫了這本書。大家在工作之外，每天寫到深夜，週末一起探討，經過一年的編寫和校對，終於完成了這本書。希望能給使用Redis的讀者一些啟發，幫助更多的人理解Redis的實現。 讀者對象 使用Redis的工程師、架構師 對Redis源碼感興趣的讀者 有一定C語言基礎的讀者 如何閱讀本書 本書內容邏輯上分為三篇，共計22章內容。

第一篇：第1章簡單介紹了Redis，以及Redis的編譯安裝和研讀的方式；第2～8章重點講解了SDS、跳躍表、壓縮清單、字典、整數集合、quicklist和Stream資料結構的實現。 第二篇：第9章講解了Redis的生命週期，命令執行的過程，需要重點閱讀；第10～19章，分別講解了鍵、字串、散清單、鏈表、集合、有序集合、GEO、HyperLog和資料流程相關命令的實現。 第三篇：第20～22章簡單講解了持久化、主從複製和集群的實現，沒有詳細展開，希望能帶讀者入門。 如果讀者是有一定經驗的資深開發人員，本書可能會是一本不錯的案頭書。當然，如果讀者是一名初學者，請在開始本書閱讀之前，建議

先掌握一些C語言和網路程式設計等基礎理論知識。 勘誤和支持 由於筆者的水準有限，編寫時間倉促，書中難免會出現一些錯誤或者不準確的地方，懇請讀者批評指正。如果您有更多的寶貴意見，歡迎訪問https://segmentfault.com/u/php7internal進行專題討論，我們會儘量線上上為讀者提供解答。同時，您也可以通過微博@PHP7內核，或者郵箱[email protected]聯繫到我們，期待能夠得到您的回饋，在技術之路上互勉共進。 致謝 感謝張國輝、盧紅波兩位工作導師的支持，前者是我現在的領導，也是我在技術和管理方面的導師，後者是我在滴滴的領導，在技術和管理上給了我很多的指引與幫助。

感謝黑夜路人（謝華亮）兄弟的指導和支援，在技術上給了非常多的指點。 感謝黃健宏、黃鵬程、付磊、錢文品、張晉濤和吳建超兄弟的指導與建議，他們都是在Redis方面有很深研究的人。 感謝方波、黃桃、李樂、施洪寶、熊浩含、閆昌、張仕華和周生政8位兄弟在學習和研究過程中的陪伴與合作，本書是幾位兄弟共同合作的結晶。特別是黃桃，已經跟我一起編寫了兩本書。 特別致謝 最後，我要特別感謝我的太太夢雲、兒子和女兒，我為寫作這本書，犧牲了很多陪伴她們的時間，但也正因為有了她們的付出與支持，我才能堅持寫下去。同時，感謝我的父母、岳父岳母，不遺餘力地幫助我們照顧兒女，有了你們的幫助和支持，我才有時間和精力去完

成寫作工作。 另外要特別感謝我團隊的兄弟們，感謝大家的堅持，為大家的成長點贊！重點感謝一下兄弟們背後的太太團，是她們的大力支持，作者們才有時間來編寫本書。 最後要重點感謝高婧雅編輯，這是第二次跟她合作，她依然非常負責；她耐心審稿，給出很多寶貴建議，才有了這本書的完成。 謹以此書獻給我最親愛的家人和團隊的兄弟們，以及眾多熱愛Redis的朋友們！ 陳 雷  

sds更新進入發燒排行的影片

探討YB-1對於肝細胞癌代謝及腫瘤發展之影響

為了解決sds更新的問題，作者徐祥祐 這樣論述：

由於在肝細胞癌(hepatocellular carcinoma)的發展中缺乏特定的生物標記物以及其不明顯的早期症狀，導致肝細胞癌在診斷及治療方面的困難。在全球流行病學調查中，由代謝症候群(metabolic syndrome)所引起的肝細胞癌病例正在逐漸增加。許多研究已明確顯示，癌症發展中的代謝改變，與癌症的一些惡性表現型有很密切的關聯。YB-1 (Y-box binding protein 1)的多功能性已經在許多研究中證實，而在癌症發展中、包括肝細胞癌，YB-1扮演著致癌基因的角色。但YB-1是否會改變肝細胞癌中代謝的模式，則需要進一步的探討及驗證。本論文首先在諸多肝癌細胞株中，依據其

本身YB-1之表現量，分別挑選適當之細胞株，以建立 YB-1表現低下與YB-1過度表現的肝癌細胞株。接著以能量代謝測定實驗，發現在肝癌細胞株Hep3B、SK-Hep-1和PLC/PRF/5中提升YB-1表現時，會導致細胞於氧化磷酸化(OxPhos)中增加ATP的生產及使用；在肝癌細胞株Hep3B、SK-Hep-1以及HuH-7中降低YB-1表現時，則會有相反的結果。而在糖解作用(glycolysis)測定中，高表現YB-1的肝癌細胞株對於糖解作用沒有顯著性的影響，在低表現YB-1的肝癌細胞株中亦是如此，同時利用乳酸分析實驗(lactate production assay)再次驗證由糖解作用測

定中獲得的結果。因此，YB-1係與肝癌細胞的OxPhos代謝途徑改變有所關聯，而非糖解作用。此外，在許多文獻中指出，YB-1可藉由轉錄調控其下游基因的表現。在即時定量聚合酶鏈反應中，發現低YB-1表現量的肝癌細胞株Hep3B中數個氧化磷酸化相關基因的mRNA表現量有上升的趨勢；而在高YB-1表現量的Hep3B中，則沒有太顯著的差異，因此YB-1或許可能藉由其他機制造成肝細胞癌的代謝改變。先前研究顯示，當YB-1的表現量降低時，可抑制癌細胞之癌源幹細胞特性，包括自我更新以及遷移的能力。本論文發現低YB-1表現量確實會導致肝癌細胞Hep3B於自我更新及遷移能力的降低，而根據前述實驗所得到的結果，本

研究發現以氧化磷酸化抑制劑rotenone處理細胞後，則會減弱YB-1低表現量所帶來的效果。綜合前述結果，本論文證實在肝癌細胞中，YB-1會調控肝癌細胞的氧化磷酸化代謝途徑，而且會藉由改變此代謝途徑，進而影響肝細胞癌的發展。

雲原生服務網格Istio：原理、實踐、架構與源碼解析

為了解決sds更新的問題，作者張超盟 這樣論述：

本書分為原理篇、實踐篇、架構篇和源碼篇，由淺入深地將Istio項目庖丁解牛並呈現給讀者。原理篇介紹了服務網格技術與Istio專案的技術背景、設計理念與功能原理，能夠説明讀者瞭解服務網格這一雲原生領域的標誌性技術，掌握Istio流量治理、策略與遙測和安全功能的使用方法。 實踐篇從零開始搭建Istio運行環境並完成一個真實應用的開發、交付、上線監控與治理的完整過程，能夠幫助讀者熟悉Istio的功能並加深對Istio的理解。架構篇剖析了Istio專案的三大核心子專案Pilot、Mixer、Citadel的詳細架構，幫助讀者熟悉Envoy、Galley、Pilot-agent等相關專案，並挖掘Ist

io代碼背後的設計與實現思想。源碼篇對Istio各個專案的代碼結構、檔組織、核心流程、主要資料結構及各主要代碼片段等關鍵內容都進行了詳細介紹，讀者只需具備一定的Go語言基礎，便可快速掌握Istio各部分的實現原理，並根據自己的興趣深入瞭解某一關鍵機制的完整實現。 張超盟 華為雲應用服務網格首席架構師，擁有10年以上軟體研發經驗，先後負責華為雲PaaS容器應用運維、微服務平臺、雲服務目錄、服務網格等產品架構設計與開發工作，在容器服務、微服務架構、大資料、應用性能管理、資料庫中介軟體及DevOps工具等多個領域有深入的研究與實踐。開源愛好者，Istio社區成員。曾就職於Tren

dMicro和中鐵一局。   章鑫 華為雲應用服務網格首席系統工程師， 擁有10年以上IT從業經驗，先後參與華為雲PaaS運維平臺、容器自動化運維工 具、服務網格等產品設計與開發，主導了多個服務網格專案的落地與實施工作。Istio社區成員，對於Pilot、Mixer等多個元件 的 調 優 有 豐 富 的 經 驗。曾 在VIA-Telecom和Nokia擔任研發專家。   徐中虎 華為雲原生開源團隊核心成員，Istio社區Approver，Kubernetes專案核心貢獻者，現 聚 焦 於Cloud Native、Docker、Kubernetes、Service Mesh等領域，對分散式系統性

能優化、高可靠、可擴展等有深入的研究。曾就職于網易、Nokia。   徐飛 華為雲原生開源團隊核心成員，Istio社區Approver，Kubernetes、Federation、Kubeflow、Virtual-Kubelet社區項目成員及核心貢獻者，浙江大學碩士。從2015年開始參與容器平臺的設計與開發，並參與上游社區的貢獻。   華為雲原生團隊 華為雲原生團隊創建於2013年，是國內較早參與雲原生這一技術領域的團隊之一。作為CNCF（雲原生計算基金會）的初創成員和白金會員，華為在容器、服務網格、微服務等雲原生技術領域都有著深厚的造詣，擁有10多名CNCF開源項目維護者，在Kubernet

es、Istio等核心開源項目上的貢獻位居全球前列。華為雲也提供了基於CNCF開源項目所打造的商業化雲原生系列產品，包括雲容器引擎、雲容器實例、應用服務網格、容器交付流水線等。 華為雲原生團隊致力於雲原生技術在國內的普及與推廣，通過“容器魔方”官方微信公眾號，以及與CNCF聯合打造的CloudNative Days China（CNDC）Meetup、Cloud Native Lives雲原生技術線上直播、線下CKA培訓等活動，推動了國內雲原生技術的學習與交流熱潮。此次打造的華為雲原生技術叢書，內容涵蓋以CNCF專案為主的多個雲原生技術熱點，可為廣大雲原生技術愛好者提供詳盡、專業、及時的原理講

解與技術剖析。   作者:原 理 篇   第1章  你好，Istio. 2 1.1  Istio是什麼... 2 1.2  通過示例看看Istio能做什麼... 4 1.3  Istio與服務治理... 6 1.3.1  關於微服務... 6 1.3.2  服務治理的三種形態... 8 1.3.3  Istio不只解決了微服務問題... 10 1.4  Istio與服務網格... 11 1.4.1  時代選擇服務網格... 11 1.4.2  服務網格選擇Istio. 14 1.5  Istio與Kubernetes 15 1.5.1  Istio，Kubernetes的好

幫手... 16 1.5.2  Kubernetes，Istio的好基座... 18 1.6  本章總結... 20 第2章  Istio架構概述... 21 2.1  Istio的工作機制... 21 2.2  Istio的服務模型... 23 2.2.1  Istio的服務... 24 2.2.2  Istio的服務版本... 26 2.2.3  Istio的服務實例... 28 2.3  Istio的主要組件... 30 2.3.1  istio-pilot 30 2.3.2  istio-telemetry. 32 2.3.3  istio-policy. 33 2.3.4  ist

io-citadel 34 2.3.5  istio-galley. 34 2.3.6  istio-sidecar-injector 35 2.3.7  istio-proxy. 35 2.3.8  istio-ingressgateway. 36 2.3.9  其他組件... 37 2.4  本章總結... 37 第3章  非侵入的流量治理... 38 3.1  Istio流量治理的原理... 38 3.1.1  負載均衡... 39 3.1.2  服務熔斷... 41 3.1.3  故障注入... 48 3.1.4  灰度發佈... 49 3.1.5  服務訪問入口... 54 3.1

.6  外部接入服務治理... 56 3.2  Istio路由規則配置：VirtualService. 59 3.2.1  路由規則配置示例... 59 3.2.2  路由規則定義... 60 3.2.3  HTTP路由（HTTPRoute）... 63 3.2.4  TLS路由（TLSRoute）... 78 3.2.5  TCP路由（TCPRoute）... 81 3.2.6  三種協定路由規則的對比... 83 3.2.7  VirtualService的典型應用... 84 3.3  Istio目標規則配置：DestinationRule. 89 3.3.1  DestinationR

ule配置示例... 90 3.3.2  DestinationRule規則定義... 90 3.3.3  DestinationRule的典型應用.... 103 3.4  Istio服務閘道配置：Gateway. 107 3.4.1  Gateway配置示例... 108 3.4.2  Gateway規則定義... 109 3.4.3  Gateway的典型應用... 112 3.5  Istio外部服務配置：ServiceEntry. 120 3.5.1  ServiceEntry配置示例... 120 3.5.2  ServiceEntry規則的定義和用法... 121 3.5.3 

ServiceEntry的典型應用... 123 3.6  Istio代理規則配置：Sidecar 126 3.6.1  Sidecar配置示例... 126 3.6.2  Sidecar規則定義... 126 3.7  本章總結... 129 第4章  可擴展的策略和遙測... 131 4.1  Istio策略和遙測的原理... 131 4.1.1  應用場景... 131 4.1.2  工作原理... 136 4.1.3  屬性... 137 4.1.4  Mixer的配置模型... 140 4.2  Istio遙測適配器配置... 147 4.2.1  Prometheus適配器...

148 4.2.2  Fluentd適配器... 155 4.2.3  StatsD適配器... 159 4.2.4  Stdio適配器... 161 4.2.5  Zipkin適配器... 163 4.2.6  廠商適配器... 168 4.3  Istio策略適配器配置... 169 4.3.1  List適配器... 169 4.3.2  Denier適配器... 171 4.3.3  Memory Quota適配器... 172 4.3.4  Redis Quota適配器.... 175 4.4  Kubernetes Env適配器配置... 178 4.5  本章總結... 181

第5章  可插拔的服務安全... 182 5.1  Istio服務安全的原理... 182 5.1.1  認證... 185 5.1.2  授權... 189 5.1.3  金鑰委付管理... 192 5.2  Istio服務認證配置... 193 5.2.1  認證策略配置示例... 193 5.2.2  認證策略的定義... 194 5.2.3  TLS訪問配置... 196 5.2.4  認證策略的典型應用... 200 5.3  Istio服務授權配置... 202 5.3.1  授權啟用配置... 202 5.3.2  授權策略配置... 203 5.3.3  授權策略的典型應用

... 207 5.4  本章總結... 210 第6章  透明的Sidecar機制... 211 6.1  Sidecar注入... 211 6.1.1  Sidecar Injector自動注入的原理... 214 6.1.2  Sidecar注入的實現... 216 6.2  Sidecar流量攔截... 219 6.2.1  iptables的基本原理... 220 6.2.2  iptables的規則設置... 223 6.2.3  流量攔截原理... 224 6.3  本章總結... 228 第7章  多集群服務治理... 230 7.1  Istio多集群服務治理... 23

0 7.1.1  Istio多集群的相關概念... 230 7.1.2  Istio多集群服務治理現狀... 231 7.2  多集群模式1：多控制面... 232 7.2.1  服務DNS解析的原理... 233 7.2.2  Gateway連接的原理... 237 7.3  多集群模式2：VPN直連單控制面... 238 7.4  多集群模式3：集群感知服務路由單控制面... 240 7.5  本章總結... 246   實 踐 篇   第8章  環境準備... 248 8.1  在本地搭建Istio環境... 248 8.1.1  安裝Kubernetes集群... 248 8.1.2 

安裝Helm.. 249 8.1.3  安裝Istio. 250 8.2  在公有雲上使用Istio. 253 8.3  嘗鮮Istio命令列... 255 8.4  應用示例... 257 8.4.1  Weather Forecast簡介... 257 8.4.2  Weather Forecast部署... 258 8.5  本章總結... 259 第9章  流量監控... 260 9.1  預先準備：安裝外掛程式... 260 9.2  調用鏈跟蹤... 261 9.3  指標監控... 265 9.3.1  Prometheus. 265 9.3.2  Grafana. 268

9.4  服務網格監控... 273 9.5  本章總結... 277 第10章  灰度發佈... 278 10.1  預先準備：將所有流量都路由到各個服務的v1版本... 278 10.2  基於流量比例的路由... 279 10.3  基於請求內容的路由... 283 10.4  組合條件路由... 284 10.5  多服務灰度發佈... 286 10.6  TCP服務灰度發佈... 288 10.7  自動化灰度發佈... 290 10.7.1  正常發佈... 291 10.7.2  異常發佈... 294 第11章  流量治理... 296 11.1  流量負載均衡... 29

6 11.1.1  ROUND_ROBIN模式... 296 11.1.2  RANDOM模式... 298 11.2  會話保持... 299 11.2.1  實戰目標... 300 11.2.2  實戰演練... 300 11.3  故障注入... 301 11.3.1  延遲注入... 301 11.3.2  中斷注入... 303 11.4  超時... 304 11.5  重試... 306 11.6  HTTP重定向... 308 11.7  HTTP重寫... 309 11.8  熔斷... 310 11.9  限流... 313 11.9.1  普通方式... 314 11.9

.2  條件方式.... 315 11.10  服務隔離... 317 11.10.1  實戰目標... 317 11.10.2  實戰演練... 317 11.11  影子測試... 319 11.12  本章總結... 322 第12章  服務保護... 323 12.1  閘道加密... 323 12.1.1  單向TLS閘道... 323 12.1.2  雙向TLS閘道... 326 12.1.3  用SDS加密閘道... 328 12.2  存取控制... 331 12.2.1  黑名單... 331 12.2.2  白名單... 332 12.3  認證... 334 12.3.

1  實戰目標... 334 12.3.2  實戰演練... 334 12.4  授權... 336 12.4.1  命名空間級別的存取控制... 336 12.4.2  服務級別的存取控制... 339 12.5  本章總結... 341 第13章  多集群管理... 342 13.1  實戰目標... 342 13.2  實戰演練... 342 13.3  本章總結... 350   架 構 篇   第14章  司令官Pilot 352 14.1  Pilot的架構... 352 14.1.1  Istio的服務模型... 354 14.1.2  xDS協議... 356 14.2  P

ilot的工作流程... 360 14.2.1  Pilot的啟動與初始化... 361 14.2.2  服務發現... 363 14.2.3  配置規則發現... 368 14.2.4  Envoy的配置分發... 376 14.3  Pilot的外掛程式... 383 14.3.1  安全外掛程式... 385 14.3.2  健康檢查外掛程式... 390 14.3.3  Mixer外掛程式... 391 14.4  Pilot的設計亮點... 392 14.4.1  三級緩存優化... 392 14.4.2  去抖動分發... 393 14.4.3  增量EDS. 394 14.4.4

  資源隔離... 395 14.5  本章總結... 396 第15章  守護神Mixer 397 15.1  Mixer的整體架構... 397 15.2  Mixer的服務模型... 398 15.2.1  Template. 399 15.2.2  Adapter 401 15.3  Mixer的工作流程... 403 15.3.1  啟動初始化... 403 15.3.2  使用者配置資訊規則處理... 409 15.3.3  訪問策略的執行... 416 15.3.4  無侵入遙測... 421 15.4  Mixer的設計亮點... 423 15.5  如何開發MixerAda

pter 424 15.5.1  Adapter實現概述... 424 15.5.2  內置式Adapter的開發步驟... 425 15.5.3  獨立進程式Adapter的開發步驟... 430 15.5.4  獨立倉庫式Adapter的開發步驟... 437 15.6  本章總結... 438 第16章  安全碉堡Citadel 439 16.1  Citadel的架構... 439 16.2  Citadel的工作流程... 441 16.2.1  啟動初始化... 441 16.2.2  證書控制器... 442 16.2.3  gRPC伺服器... 444 16.2.4  證書輪

換器... 445 16.2.5  SDS伺服器... 446 16.3  本章總結... 449 第17章  高性能代理Envoy. 450 17.1  Envoy的架構... 450 17.2  Envoy的特性... 451 17.3  Envoy的模組結構... 452 17.4  Envoy的執行緒模型... 453 17.5  Envoy的記憶體管理... 455 17.5.1  變數管理... 455 17.5.2  Buffer管理... 456 17.6  Envoy的流量控制... 456 17.7  Envoy與Istio的配合... 457 17.7.1  部署與交互

... 457 17.7.2  Envoy API 458 17.3  本章總結... 459 第18章  代理守護進程Pilot-agent 460 18.1  為什麼需要Pilot-agent 461 18.2  Pilot-agent的工作流程... 461 18.2.1  Envoy的啟動... 462 18.2.2  Envoy的熱重啟... 465 18.2.3  守護Envoy. 466 18.2.4  優雅退出... 467 18.3  本章總結... 468 第19章  配置中心Galley. 469 19.1  Galley的架構... 469 19.1.1  MCP.

470 19.1.2  MCP API 470 19.2  Galley的工作流程... 471 19.2.1  啟動初始化... 471 19.2.2  配置校驗... 476 19.2.3  配置聚合與分發... 479 19.3  本章總結... 482   源 碼 篇   第20章  Pilot源碼解析... 484 20.1  進程啟動流程... 484 20.2  關鍵代碼分析... 486 20.2.1  ConfigController 486 20.2.2  ServiceController 490 20.2.3  xDS非同步分發... 495 20.2.4  配置更新

預處理... 503 20.2.5  xDS配置的生成及分發... 509 20.3  本章總結... 514   第21章  Mixer源碼解析... 515 21.1  進程啟動流程... 515 21.1.1  runServer通過newServer新建Server對象... 517 21.1.2  啟動Mixer gRPC Server 520 21.2  關鍵代碼分析... 520 21.2.1  監聽使用者的配置... 520 21.2.2  構建資料模型... 524 21.2.3  Check介面... 533 21.2.4  Report介面... 536 21.2.5 

請求分發... 539 21.2.6  協程池... 541 21.3  本章總結... 543 第22章  Citadel源碼解析... 544 22.1  進程啟動流程... 544 22.2  關鍵代碼分析... 548 22.2.1  證書簽發實體IstioCA.. 548 22.2.2  SecretController的創建和核心原理... 551 22.2.3  CA Server的創建和核心原理... 556 22.3  本章總結... 558 第23章  Envoy源碼解析... 559 23.1  Envoy的初始化... 559 23.1.1  啟動參數bootstr

ap的初始化... 559 23.1.2  Admin API的初始化... 560 23.1.3  Worker的初始化... 562 23.1.4  CDS的初始化... 562 23.1.5  LDS的初始化... 563 23.1.6  GuardDog的初始化... 564 23.2  Envoy的運行和建立新連接... 564 23.2.1  啟動worker 565 23.2.2  Listener的載入... 565 23.2.3  接收連接... 566 23.3  Envoy對資料的讀取、接收及處理... 567 23.3.1  讀取數據... 568 23.3.2  接收

資料... 568 23.3.3  處理資料... 569 23.4  Envoy發送資料到服務端... 570 23.4.1  匹配路由... 571 23.4.2  獲取連接池... 572 23.4.3  選擇上游主機... 572 23.5  本章總結... 573 第24章  Galley源碼解析... 574 24.1  進程啟動流程... 574 24.1.1  RunServer的啟動流程... 577 24.1.2  RunValidation Server的啟動流程... 578 24.2  關鍵代碼分析... 580 24.2.1  配置校驗... 580 24.2.2

  配置監聽... 584 24.2.3  配置分發... 585 24.3  本章總結... 589 結語... 590 附錄A  源碼倉庫介紹... 592 附錄B  實踐經驗和總結... 598 推薦序 服務網格技術Istio是雲原生（Cloud Native）時代的產物，是雲原生應用的新型架構模式，而雲原生又是雲計算產業發展的新制高點。雲計算是近10年左右流行的概念，但實際上，雲已經走了很長一段路。 雲的概念可以追溯到20世紀60年代。約翰•麥卡錫教授在1961年麻省理工學院的百年慶典上說：“電腦也許有一天會被組織成一種公用事業，就像電話系統是一種公用事業一樣

。每個訂閱者只需為實際使用的容量付費，就可以訪問到具有非常龐大的系統的計算資源……”。第一個具有雲特徵的服務出現在20世紀90年代，當時，電信公司從以前主要提供點對點的專用資料電路服務，轉到提供服務品質相當但成本較低的虛擬私人網路絡（VPN）服務。VPN服務能夠通過切換流量和平衡伺服器的使用，更有效地使用整體的網路頻寬。電信公司開始使用雲符號來表示提供商和使用者之間的責任介面。在自20世紀60年代以來流行的分時模式的基礎上，服務提供者開始開發新的技術和演算法，優化計算資源和網路頻寬的分佈，使用者可以按需獲取高端計算能力。 2006年，亞馬遜首次推出彈性計算雲（EC2）服務，雲計算的新時代開始

了。兩年後，第一個用於部署私有雲和公有雲的開源軟體OpenNebula問世；谷歌則推出了應用引擎的測試版；Gartner公司也首次提到了雲的市場機會。2010年，Rackspace和NASA聯手創建了OpenStack開源雲計算平臺，企業首次可以在標準硬體上構建消費者可以使用的雲。甲骨文、IBM、微軟等眾多公司也相繼發佈雲產品，雲市場開始進入快速增長期。 雲計算使企業擺脫了複雜而昂貴的IT基礎設施建設和維護，因此，當時的雲計算使用以資源（虛擬機器、網路和存儲）為主，也就是基礎設施即服務（IaaS）。企業主要關心怎樣將現有的IT基礎架構遷移到雲上，但在關鍵應用上對雲還是敬而遠之。隨著雲的成熟，

包括Netflix和Airbnb在內的眾多雄心勃勃的互聯網初創公司開始把雲計算變成了新商業模式，直接在雲上構建企業的關鍵應用和業務；與此同時，在技術上，人們開始將Linux容器與基於微服務架構的應用結合起來，實現雲應用真正意義上的可擴展、高可靠和自動恢復等能力，於是雲原生計算誕生了。 雲原生的崛起源于企業應用的快速發展和彈性可擴展的需求。在雲原生時代最具代表性和歷史性的技術是Kubernetes容器應用編排與管理系統，它提供了大規模和高效管理雲應用所需的自動化和可觀測性。Kubernetes的成功源于應用容器的興起，Docker第一次真正使得容器成為大眾所喜歡和使用的工具。通過對應用的容器化

，開發人員可以更輕鬆地管理應用程式的語言運行環境及部署的一致性和可伸縮性，這引發了應用生態系統的巨變，極大地減小了測試系統與生產系統之間的差異。在容器之上，Kubernetes提供了跨多個容器和多主機服務及應用體系結構的部署和管理。我們很高興地看到，Kubernetes正在成為現代軟體構建和運維的核心，成為全球雲技術的關鍵。Kubernetes的成功也代表了開源軟體運動所能提供的前所未有的全球開放與合作，是一次具有真正世界影響力的商業轉型。華為雲PaaS容器團隊很早就開始參與這一開源運動，是雲原生計算基金會CNCF的初創會員與董事，在Kubernetes社區的貢獻位於全球前列，也是雲原生技術的

主要貢獻者之一。 雲原生容器技術和微服務應用的出現，推動了人們對服務網格的需求。那麼，什麼是服務網格？簡而言之，服務網格是服務（包括微服務）之間通信的控制器。隨著越來越多的容器應用的開發和部署，一個企業可能會有成百上千或數萬計的容器在運行，怎樣管理這些容器或服務之間的通信，包括服務間的負載均衡、流量管理、路由、運行狀況監視、安全性原則及服務間身份驗證，就成為雲原生技術的巨大挑戰。以Istio為代表的服務網格應運而生。在架構上，Istio屬於雲原生技術的基礎設施層，通過在容器旁提供一系列網路代理，來實現服務間的通信控制。其中的每個網路代理就是一個閘道，管理容器或容器集群中每個服務間的請求或交互

。每個網路代理還攔截服務請求，並將服務請求分發到服務網格上，因此，眾多服務構成的無數連接“編織”成網，也就有了“網格”這個概念。服務網格的中央控制器，在Kubernetes容器平臺的説明下，通過服務策略來控制和調整網路代理的功能，包括收集服務的性能指標。 服務網格作為一種雲原生應用的體系結構模式，應對了微服務架構在網路和管理上的挑戰，也推動了技術堆疊分層架構的發展。從分散式負載平衡、防火牆到服務的可見性，服務網格通過在每個架構層提供通信層來避免服務碎片化，以安全隔離的方式解決了跨集群的工作負載問題，並超越了Kubernetes容器集群，擴展到運行在裸機上的服務。因此，雖然服務網格是從容器和微

服務開始的，但它的架構優勢也可以適用于非容器應用或服務。 從初始的雲理念到雲計算再到雲原生的發展過程中，我們看到服務網格是雲原生技術發展的必然產物。作為雲原生架構和技術棧的關鍵部分，服務網格技術Istio也逐漸成為雲原生應用平臺的另一塊基石，這不僅僅是因為Istio為服務間提供了安全、高可靠和高性能的通信機制，其本身的設計也代表一種由開發人員驅動的、基於策略和服務優先的雲原生架構設計理念。本書作者及寫作團隊具有豐富的Istio實戰經驗，在本書中由淺入深地剖析了Istio的原理、架構、實踐及源碼。通過閱讀本書，讀者不但能夠對Istio有全面的瞭解，還可以學到雲原生服務網格的設計思路和理念，對任

何一名軟體設計架構師或工程師來說都有很大的幫助，這是一本非常有價值的雲原生時代分散式系統書籍。   廖振欽 華為雲PaaS產品部總經理

由病患類器官建構培養系統與立體組織中之細胞動態

為了解決sds更新的問題，作者洪奕捷 這樣論述：

類器官是一種能在體外長期培養，由多種細胞組成的3D結構，它可以是源自全能誘導型幹細胞 (iPSC)或是直接來自活體組織。在組成類器官的眾多細胞譜系中，幹細胞顯示了自我更新以及自我組織的能力。由於類器官在結構及組成上，和原來的組織具有高度相似性，因此類器官也可以看作是體外培養的“微型組織”。 除此之外，隨著全球新興醫學時代的到來，包括細胞療法、組織工程和再生醫學，類器官作為一種模型系統，在縮小體外微型組織與臨床應用之間的橋樑方面，扮演不可或缺的角色。在提供幹細胞作為藥物或製藥原料時，必須考量一些關鍵點。首先，必須確定細胞譜系，並需要定義幹細胞的特定區位。之後，細胞的培養和製造過程必須在現行藥品

優良製造規範 (cGMP)的要求下進行，這是一項旨在確保藥品安全和品質的法規。因此，我們試圖克服這些困難。首先，我們利用與人類具有更高相容性的新型培養基X去替換配方未揭露的 N2/B27 培養基，藉此來重塑結腸直腸癌 (CRC)類器官的培養系統。而在培養基X培養下的CRC類器官不僅可以維持長期的擴增，還可以表現CRC的標記。其次，我們試圖通過對細胞外基質中的主要成分，膠原蛋白和纖連蛋白，進行基因修飾來發展明確定義且可調控的，蛋白質為基底的類器官支架，以替代目前使用的定義不明確和異種的基質膠。儘管重組蛋白已經被純化出來，並在經轉谷氨酰胺酶2 (TGM2)交聯後，顯示聚集的現象，但 TGM2的酵素

活性太低以致於無法形成水凝膠。之後，為了找到更好的方式來定義幹細胞譜系和區位，我們在Brainbow這種基因細胞標記技術的基礎上，利用包含不同螢光蛋白的Rainbow質粒及核定位信號 (NLS) Cre附加載體，建立了Rainbow CRC類器官系統。Rainbow CRC 類器官成功擴增，並在後來以組合及鑲嵌的模式，表現了綠螢光蛋白 (EGFP)和紅螢光蛋白 (RFP)，可進一步應用於譜系追踪，甚至是探討組織的發育和排列。最後，我們詢問來自不同組織的不同上皮細胞是否可以在同一個類器官中共存。有趣的是，在將EGFP CRC類器官和乳癌 (BC)類器官共培養後，形成了一種不同類型的類器官，其中來

自BC類器官的異源細胞錨定在CRC類器官中，我們將這種類器官命名為“上海經”。總結，我們認為，藉由我們所建立的新型多功能平台，可以建構更加符合現行藥品優良製造規範的類器官培養系統，以及更深入探討在立體環境下的細胞動態，例如利用Rainbow類器官系統來執行譜系追蹤，以及共培養不同上皮種類的類器官，這些應用能促進未來醫學領域的發展和進步。