微服务浅谈&服务治理的演变过程

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这半年对互联网的架构演变进行了简单了解,并对微服务的突然总出 很感兴趣,什么都有有对相关知识进行了简单的埋点与总结。

本篇文章先简单介绍了互联网架构的演变,进而介绍了服务化,最后介绍了微服务及最新的服务网格(Service Mesh)。

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互联网架构演变

一体架构

在计算机软件发展早期,一般桌面软件删改都不 采用两种架构,不管是界面还是业务除理还是数据除理都装进 有另另三个小包中。两种固然谈不上架构,但也可不能说是很好的架构,而且 它足够简单。

mvc架构

但随着浏览器的突然总出 便产生了web应用,web应用的特点是界面次责是显示在浏览器中,服务除理是在服务容器中的,页面显示一般用css+js+html技术来除理,而后端可不能用java、php等语言,这就产生了前后端分离。对于web系统,一体架构难以满足前后端分离的开发需求,因而便产生了MVC架构。

 

MVC才算的上真正意义上的架构,而且 它除了除理了前后端分离现象,还引入了两种全新的开发模式,用两种业务逻辑、数据、界面显示分离的法律依据组织代码,使得整个应用层次更加分明,而且 各个层次之间不但减低了耦合性,还提高了各个层次的可重用性。

但随着应用规模的不断扩大,应用模块不断增加,整个应用也显得这样臃肿,维护起来也更加困难,而且 便又产生了多应用架构。

多应用架构

多应用架构很简单,若果把另另另三个小 的应用按照业务特点拆分成多个应用。比如有另另三个小大型电商系统而且 含高用户系统、商品系统、订单系统、评价系统等等,当当其他同学 可不能把当当其他同学 独立出来形成有另另三个小个单独的应用。多应用架构的特点是应用之间个人独立 ,不相互调用。

 

多应用固然除理了应用臃肿现象,但应用之间相互独立,有些一并的业务或代码无法复用。

分布式架构

对于有另另三个小大型的互联网系统,一般会含高多个应用,而且 应用之间往往还趋于稳定一并的业务,而且 应用之间还趋于稳定调用关系。除此之外 ,对于大型的互联网系统还有有些其它的挑战,比如怎么应对急剧增长的用户,怎么管理好研发团队快速迭代产品研发,怎么保持产品升级更加稳定等等 。

而且 ,为了使业务得到很好的复用,模块更加容易拓展和维护,当当其他同学 希望业务与应用分离,某个业务不再属于有另另三个小应用,若果作为有另另三个小独立的服务单独进行维护。应用两种不再是有另另三个小臃肿的模块堆积,若果由有另另三个小个模块化的服务组件组合而成。

服务化

服务化的特点

里边介绍的分布式架构即服务化。当当其他同学 再总结一下,服务化主要有如下特点:

  • 应用按业务拆分成服务
  • 各个服务均可独立部署
  • 服务可被多个应用共享
  • 服务之间可不能通信

服务化的好处

这样企业采用服务化哪些地方地方好处呢?

  • 架构上系统更加清晰
  • 核心模块稳定,以服务组件为单位进行升级,除理了频繁发布带来的风险
  • 开发管理方便
  • 单独团队维护、工作分明,职责清晰
  • 业务复用、代码复用
  • 非常容易拓展

服务化实现法律依据

而且 要实现服务化语句,最常用的法律依据若果利用RPC框架。而且 服务组件一般分布在不同的服务器上,什么都有有要实现服务化可不可不还可不上能除理的第有另另三个小现象若果RPC**远程服务调用**。这类于RPC方案有什么都有有,比如:

  • Java RMI
  • WebService
  • Hessian
  • Http
  • Thrift
  • … …

服务化面临的挑战

里边提到要实现服务化首先可不可不还可不上能除理远程服务调用现象,除此之外,还有什么都有有有些现象可不可不还可不上能除理。

  • 服务这样来越多,配置管理繁复
  • 服务间依赖关系繁复
  • 服务之间的负载均衡
  • 服务的拓展
  • 服务监控
  • 服务降级
  • 服务鉴权
  • 服务上线与下线
  • 服务文档
  • … …

服务治理

里边提到了服务化,固然要想服务化,服务治理是关键。这样有这样好的服务治理方案呢?答案是有的,而且 什么都有其他同学删改都不 用两种框架,他若果-dubbo。dubbo若果有另另三个小含高服务治理功能的RPC框架。

 

dubbo提供了一套较为删改的服务治理方案,什么都有有企业而且 要实现服务化语句,dubbo 是很好的有另另三个小选着。这里简单介绍一下dubbo服务治理相关方案。

服务发现注册

服务治理领域最重要的现象若果服务发现与注册。dubbo中引入了有另另三个小注册中心的概念,服务的注册与发现主要就依赖两种服务中心。

 

dubbo注册中心服务注册发现的具体过程:

服务提供者启动,向注册中心注册另一方提供的服务

消费者启动,向注册中心订阅另一方可不可不还可不上能的服务

注册中心返回服务提供者的列表给消费者

消费者从服务提供者列表中,按照软负载均衡算法,选着一台发起请求

服务监控

集群容错

 

负载均衡

  • Random Loadbalance
  • RoundRobin
  • LeastActive
  • ConsistentHash

dubbo服务治理优势

  • 注册中心只负责注册查找,不负责请求转发,压力小
  • 注册中心宕机影响消费者,消费者本地缓存服务地址列表
  • 注册中心对等集群,宕掉一台自动切换到另外 一台
  • 服务提供者无状况,可动态部署,注册中心负责推送
  • 统计无压力,本地内存中累计次数,每分钟发送注册中心
  • 消费者调用服务者,自动软负载均衡
  • 通过服务中心可追踪依赖关系
  • 监控中心为扩容和降级提供法律依据
  • 可启用acl机制进行鉴权
  • 与Spring整合,接入简单松耦合
  • 多种序列化协议支持

dubbo的过低

  • 消费者仍可不可不还可不上能依赖配置中心
  • 消费者仍可不可不还可不上能依赖jar包配置provider
  • 提供者文档管理功能缺失
  • 无统一入口
  • 不支持OAuth2.0
  • 内部鉴权不方便管理
  • 无内部应用鉴权
  • 接口基本裸奔,无法直接对外暴露服务
  • IT治理不方便

微服务

现在什么都有其他同学删改都不 谈微服务,这样到底哪些地方是微服务呢?这里谈谈我对微服务的理解。

微服务有有另另三个小核心:

  • 微:服务的粒度要细,即服务要细化到API
  • 服务:提供好服务,要让用户感到好用(要做到两种点很不容易)

微服务(Microservices)是两种架构风格,有另另三个小大型繁复软件应用由有另另三个小或多个微服务组成。系统中的各个微服务可被独立部署,各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好地完成该任务。在所有状况下,每个任务代表着有另另三个小小的业务能力。

微服务架构 ≈ 模块化开发 + 分布式计算

 

从里边这幅图看出,微服务有点痛 简单(好的架构就应该简单),当当其他同学 把服务再拆分成有另另三个小个API,API是有另另三个小删改的功能。而且 当当其他同学 把API扔到有另另三个小“云上”,而且 用户就可不能到“云上”获取所有API的服务,两种“云”保证能提供好的服务。

当当其他同学 可不能都看,有了微服务之前 ,服务对用户来说变得有点痛 简单,而且 里边dubbo的过低之趋于稳定微服务这里都除理了。使用者不再可不可不还可不上能依赖任何jar包,不再可不可不还可不上能去注册中心查找服务,不再去做鉴权除理,我越多 担心服务挂掉,我越多 担心我越多 使用服务,所有的现象两种“云”都除理了。这也是微服务的核心之一,提供好服务。

说到这里,当当其他同学 就应该大体知道该为社 做微服务了,图中的“云”是关键。下面当当其他同学 就慢慢拨开这朵云。

微服务的实现

微服务的关键是服务网关,什么都有有,里边提到的“云”若果服务网关。要做微服务,当当其他同学 先定义一下微服务可不可不还可不上能具备的特点。

常见的微服务组件及概念:

  • 服务注册:服务提供方将另一方调用地址注册到服务注册中心,让服务调用方不能方便地找到另一方。
  • 服务发现:服务调用方从服务注册中心找到另一方可不可不还可不上能调用的服务的地址。
  • 负载均衡:服务提供方一般以多实例的形式提供服务,负载均衡功可我越多 能让服务调用方连接到为宜的服务节点。而且 ,节点选着的工作对服务调用方来说是透明的。
  • 服务网关:服务网关是服务调用的唯一入口,可不能在两种组件是实现用户鉴权、动态路由、灰度发布、A/B 测试、负载限流等功能。
  • 配置中心:将本地化的配置信息(properties, xml, yaml 等)注册到配置中心,实现系统进程包在开发、测试、生产环境的无差别性,方便系统进程包的迁移。
  • API 管理:以方便的形式编写及更新 API 文档,并以方便的形式供调用者查看和测试。
  • 集成框架:微服务组件都以职责单一的系统进程包对外提供服务,集成框架以配置的形式将所有微服务组件(有点痛 是管理端组件)集成到统一的界面框架下,让用户不能在统一的界面中使用系统。
  • 分布式事务:对于重要的业务,可不可不还可不上能通过分布式事务技术(TCC、高可用消息服务、最大努力通知)保证数据的一致性。
  • 调用链:记录完成有另另三个小业务逻辑时调用到的微服务,并将两种串行或并行的调用关系展示出来。在系统出错时,可不能方便地找到出错点。
  • 支撑平台:系统微服务化后,系统变得更加碎片化,系统的部署、运维、监控等都比单体架构更加繁复,这样,就可不可不还可不上能将大次责的工作自动化。现在,可不能通过 Docker 等工具来中和哪些地方地方微服务架构带来的弊端。 这类持续集成、蓝绿发布、健康检查、性能健康等等。严重点,以当当其他同学 两年的实践经验,可不能这样说,而且 这样为宜的支撑平台或工具,就我越多 说使用微服务架构。

微服务架构的优点:

  • 降低系统繁复度:每个服务都比较简单,只关注于有另另三个小业务功能。
  • 松耦合:微服务架构法律依据是松耦合的,每个微服务可由不同团队独立开发,互不影响。
  • 跨语言:若果符合服务 API 契约,开发人员可不能自由选着开发技术。这就原因着着开发人员可不能采用新技术编写或重构服务,而且 服务相对较小,什么都有有这我越多 说会对整体应用造成这样来越多影响。
  • 独立部署:微服务架构可不能使每个微服务独立部署。开发人员我越多 协调对服务升级或更改的部署。哪些地方地方更改可不能在测试通之前 立即部署。什么都有有微服务架构也使得 CI/CD 成为而且 。
  • Docker 容器:和 Docker 容器结合的更好。
  • DDD 领域驱动设计:和 DDD 的概念契合,结合开发会更好。

微服务架构的缺点:

  • 微服务强调了服务大小,但实际上这并这样有另另三个小统一的标准:业务逻辑应该按照哪些地方规则划分为微服务,你这两种若果有另另三个小经验工程。有些开发者主张 10-3000 行代码就应该建立有另另三个小微服务。固然建立小型服务是微服务架构崇尚的,但要记住,微服务是达到目的的手段,而删改都不 目标。微服务的目标是充分分解应用系统进程,以促使敏捷开发和持续集成部署。
  • 微服务的分布式特点带来的繁复性:开发人员可不可不还可不上能基于 RPC 而且 消息实现微服务之间的调用和通信,而这就使得服务之间的发现、服务调用链的跟踪和质量现象变得的相当棘手。
  • 分区的数据库体系和分布式事务:更新多个业务实体的业务交易相当普遍,不同服务而且 拥有不同的数据库。CAP 原理的约束,使得当当其他同学 不得不放弃传统的强一致性,而转而追求最终一致性,两种对开发人员来说是有另另三个小挑战。
  • 测试挑战:传统的单体WEB应用只需测试单一的 REST API 即可,而对微服务进行测试,可不可不还可不上能启动它依赖的所有有些服务。两种繁复性不可低估。
  • 跨多个服务的更改:比如在传统单体应用中,若有 A、B、C 有另另三个小服务可不可不还可不上能更改,A 依赖 B,B 依赖 C。当当其他同学 只需更改相应的模块,而且 一次性部署即可。而且 在微服务架构中,当当其他同学 可不可不还可不上能仔细规划和协调每个服务的变更部署。当当其他同学 可不可不还可不上能先更新 C,而且 更新 B,最后更新 A。
  • 部署繁复:微服务由不同的絮状服务构成。次责服务而且 拥有另一方的配置、应用实例数量以及基础服务地址。这里就可不可不还可不上能不同的配置、部署、扩展和监控组件。此外,当当其他同学 还可不可不还可不上能服务发现机制,以便服务可不能发现与其通信的有些服务的地址。而且 ,成功部署微服务应用可不可不还可不上能开发人员有更好地部署策略和层厚自动化的水平。
  • 总的来说(现象和挑战):API Gateway、服务间调用、服务发现、服务容错、服务部署、数据调用。

微服务要除理的现象

里边提到了,dubbo还趋于稳定有些现象 ,固然dubbo趋于稳定的现象 若果 微服务要除理的现象,这里 再总结一下。当然,dubbo和微服务的侧重点不一样,dubbo侧重于内部接口之间的RPC,而微服务则侧重于对外提供服务。

  • 统一入口
  • 安全控制:防刷限流
  • 统一鉴权:应用鉴权、用户鉴权、OAuth鉴权、ACL
  • 协议转换:http、dubbo、Protobuf
  • API配置管理
  • API上线、下线
  • API与服务接口映射
  • 监控与报警
  • 整体架构的可拓展、高并发、分布式
  • 服务容器自动收缩、扩容

实现方案

  • 负载均衡层:nginx/lvs/F5
  • 微服务层

    高性能服务网关;

    统一入口、API配置管理、分流鉴权、服务监控、协议转换;

    API映射、OAuth2.0、API文档管理;

    分布式、可拓展;

  • 服务治理层

    心智心智成熟 图片 期的句子的句子的句子的句子 期的服务治理框架dubbo;

    MQ服务之间解耦;

  • 弹性云

    服务docker化;

    基于访问压力的实时集群调度与管理;

弹性云

这里简单介绍一下弹性云的概念,微服务要想提供好服务,保证API不能挂掉而且 有好的性能,可不可不还可不上能很高的运维要求。这里的弹性云便是自动化运维除理方案,对访问压力进行监控,根据监控除理调度应用的发布和回收。

服务网格(Service Mesh)

2017 年底,非侵入式的 Service Mesh 技术从萌芽到走向了心智心智成熟 图片 期的句子的句子的句子的句子 期。

Service Mesh 又译作“服务网格”,作为服务间通信的基础设施层

而且 用语句来解释哪些地方是 Service Mesh,可不能将它比作是应用系统进程而且 说微服务间的 TCP/IP,负责服务之间的网络调用、限流、熔断和监控。对于编写应用系统进程来说一般我越多 说关心 TCP/IP 两种层(比如通过 HTTP 协议的 RESTful 应用),同样使用 Service Mesh 也就我越多 说关系服务之间的哪些地方地方另另另三个小 是通过应用系统进程而且 有些框架实现的事情,比如 Spring Cloud、OSS,现在若果交给 Service Mesh 就可我越多 能。

Service Mesh 的来龙去脉:

  1. 从最原始的主机之间直接使用网线相连
  2. 网络层的突然总出
  3. 集成到应用系统进程内部的控制流
  4. 分解到应用系统进程内部的控制流
  5. 应用系统进程的中集成服务发现和断路器
  6. 突然总出 了专门用于服务发现和断路器的软件包/库,如 Twitter 的 Finagle 和 Facebook 的 Proxygen,这之前 还是集成在应用系统进程内部
  7. 突然总出 了专门用于服务发现和断路器的开源软件,如 Netflix OSS、Airbnb 的 synapse 和 nerve
  8. 最后作为微服务的里边层 Service Mesh 突然总出

Service Mesh 有如下几个特点:

  • 应用系统进程间通讯的里边层
  • 轻量级网络代理
  • 应用系统进程无感知
  • 解耦应用系统进程的重试/超时、监控、追踪和服务发现

Service Mesh 架构图:

关于微服务和服务网格的区别,我的有些理解:微服务更像是有另另三个小服务之间的生态,专注于服务治理等方面,而服务网格更专注于服务之间的通信,以及和 DevOps 更好的结合



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Reference: 1,微服务架构初探

2,浅谈服务治理与微服务 

3,哪些地方是Service Mesh(服务网格)