微服务浅谈&服务治理的演变过程

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这半个月对互联网的架构演变进行了简单了解,并对微服务的老出很感兴趣,许多对相关知识进行了简单的分派与总结。

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,一般桌面软件后该采用你什儿 架构,不管是界面还是业务正确处理还是数据正确处理都贴到 一一十个 多 包中。你什儿 虽然谈不上架构,但也还要说是很好的架构,将会它足够简单。

mvc架构

但随着浏览器的老出便产生了web应用,web应用的特点是界面帕累托图是显示在浏览器中,服务正确处理是在服务容器中的,页面显示一般用css+js+html技术来正确处理,而后端还要用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,将会它除了正确处理了前后端分离大疑问,还引入了什儿 全新的开发模式,用什儿 业务逻辑、数据、界面显示分离的法律土辦法 组织代码,使得整个应用层次更加分明,许多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,整个应用也显得如此臃肿,维护起来也更加困难,许多便又产生了多应用架构。

多应用架构

多应用架构很简单,许多把许多的应用按照业务特点拆分成多个应用。比如一一十个 多 大型电商系统将会饱含用户系统、商品系统、订单系统、评价系统等等,朋友还要把朋友独立出来形成一一十个 多 个单独的应用。多应用架构的特点是应用之间每每各人独立 ,不相互调用。

 

多应用虽然正确处理了应用臃肿大疑问,但应用之间相互独立,许多一起去的业务或代码无法复用。

分布式架构

对于一一十个 多 大型的互联网系统,一般会饱含多个应用,许多应用之间往往还指在一起去的业务,许多应用之间还指在调用关系。除此之外 ,对于大型的互联网系统还有许多其它的挑战,比如怎样应对急剧增长的用户,怎样管理好研发团队快速迭代产品研发,怎样保持产品升级更加稳定等等 。

许多,为了使业务得到很好的复用,模块更加容易拓展和维护,朋友希望业务与应用分离,某个业务不再属于一一十个 多 应用,许多作为一一十个 多 独立的服务单独进行维护。应用什儿 不再是一一十个 多 臃肿的模块堆积,许多由一一十个 多 个模块化的服务组件组合而成。

服务化

服务化的特点

中间介绍的分布式架构即服务化。朋友再总结一下,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
  • 服务之间还要通信

服务化的好处

如此企业采用服务化有哪有几个好处呢?

  • 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,正确处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

服务化实现法律土辦法

将会要实现服务化的话,最常用的法律土辦法 许多利用RPC框架。将会服务组件一般分布在不同的服务器上,许多要实现服务化还要正确处理的第一一十个 多 大疑问许多RPC**远程服务调用**。之类于RPC方案有许多,比如:

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

服务化面临的挑战

中间提到要实现服务化首先还要正确处理远程服务调用大疑问,除此之外,还有许多许多大疑问还要正确处理。

  • 服务不要 ,配置管理错综复杂
  • 服务间依赖关系错综复杂
  • 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

中间提到了服务化,虽然要想服务化,服务治理是关键。如此有如此好的服务治理方案呢?答案是有的,一帮人后该用你什儿 框架,他许多-dubbo。dubbo许多一一十个 多 饱含服务治理功能的RPC框架。

 

dubbo提供了一套较为删改的服务治理方案,许多企业将会要实现服务化的话,dubbo 是很好的一一十个 多 选择。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大疑问许多服务发现与注册。dubbo中引入了一一十个 多 注册中心的概念,服务的注册与发现主要就依赖你什儿 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,向注册中心注册每每各人提供的服务

消费者启动,向注册中心订阅每每各人还要的服务

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,选择一台发起请求

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
  • 服务提供者无清况 ,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土辦法
  • 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的严重不足

  • 消费者仍还要依赖配置中心
  • 消费者仍还要依赖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
  • 组织组织结构鉴权不方便管理
  • 无组织组织结构应用鉴权
  • 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

现在一帮人后该谈微服务,如此到底哪有几个是微服务呢?这里谈谈我对微服务的理解。

微服务一一十个 多 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(要做到你什儿 点很不容易)

微服务(Microservices)是什儿 架构风格,一一十个 多 大型错综复杂软件应用由一一十个 多 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。在所有清况 下,每个任务代表着一一十个 多 小的业务能力。

微服务架构 ≈ 模块化开发 + 分布式计算

 

从中间这幅图看出,微服务有点儿简单(好的架构就应该简单),朋友把服务再拆分成一一十个 多 个API,API是一一十个 多 删改的功能。许多朋友把API扔到一一十个 多 “云上”,许多用户就还要到“云上”获取所有API的服务,你什儿 “云”保证能提供好的服务。

朋友还要就看,有了微服务已经 ,服务对用户来说变得有点儿简单,许多中间dubbo的严重不足之指在微服务这里都正确处理了。使用者不再还要依赖任何jar包,不再还要去注册中心查找服务,不再去做鉴权正确处理,不要 担心服务挂掉,不要 担心不要 使用服务,所有的大疑问你什儿 “云”都正确处理了。这也是微服务的核心之一,提供好服务。

说到这里,朋友就应该大体知道该为甚做微服务了,图中的“云”是关键。下面朋友就慢慢拨开这朵云。

微服务的实现

微服务的关键是服务网关,许多,中间提到的“云”许多服务网关。要做微服务,朋友先定义一下微服务还要具备的特点。

常见的微服务组件及概念:

  • 服务注册:服务提供方将每每各人调用地址注册到服务注册中心,让服务调用方才能方便地找到每每各人。
  • 服务发现:服务调用方从服务注册中心找到每每各人还要调用的服务的地址。
  • 负载均衡:服务提供方一般以多实例的形式提供服务,负载均衡功还要够让服务调用方连接到大概的服务节点。许多,节点选择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,还要在你什儿 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,实现守护程序运行运行包在开发、测试、生产环境的无差别性,方便守护程序运行运行包的迁移。
  • 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守护程序运行运行包对外提供服务,集成框架以配置的形式将所有微服务组件(有点儿是管理端组件)集成到统一的界面框架下,让用户才能在统一的界面中使用系统。
  • 分布式事务:对于重要的业务,还要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:记录完成一一十个 多 业务逻辑时调用到的微服务,并将你什儿 串行或并行的调用关系展示出来。在系统出错时,还要方便地找到出错点。
  • 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错综复杂,如此,就还要将大帕累托图的工作自动化。现在,还要通过 Docker 等工具来中和哪有几个微服务架构带来的弊端。 之类持续集成、蓝绿发布、健康检查、性能健康等等。严重点,以朋友两年的实践经验,还要如此说,将会如此大概的支撑平台或工具,就不要 使用微服务架构。

微服务架构的优点:

  • 降低系统错综复杂度:每个服务都比较简单,只关注于一一十个 多 业务功能。
  • 松耦合:微服务架构法律土辦法 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:倘若符合服务 API 契约,开发人员还要自由选择开发技术。这就原因开发人员还要采用新技术编写或重构服务,将会服务相对较小,许多这不要 会对整体应用造成不要 影响。
  • 独立部署:微服务架构还要使每个微服务独立部署。开发人员不要 协调对服务升级或更改的部署。哪有几个更改还要在测试通已经 立即部署。许多微服务架构也使得 CI/CD 成为将会。
  • 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,但实际上这并没一一十个 多 统一的标准:业务逻辑应该按照哪有几个规则划分为微服务,这什儿 许多一一十个 多 经验工程。许多开发者主张 10-1150 行代码就应该建立一一十个 多 微服务。虽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,而后该目标。微服务的目标是充分分解应用守护程序运行运行,以有利于敏捷开发和持续集成部署。
  • 微服务的分布式特点带来的错综错综复杂:开发人员还要基于 RPC 将会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大疑问变得的相当棘手。
  • 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,不同服务将会拥有不同的数据库。CAP 原理的约束,使得朋友不得不放弃传统的强一致性,而转而追求最终一致性,你什儿 对开发人员来说是一一十个 多 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,还要启动它依赖的所有许多服务。你什儿 错综错综复杂不可低估。
  • 跨多个服务的更改:比如在传统单体应用中,若有 A、B、C 一一十个 多 服务还要更改,A 依赖 B,B 依赖 C。朋友只需更改相应的模块,许多一次性部署即可。许多在微服务架构中,朋友还要仔细规划和协调每个服务的变更部署。朋友还要先更新 C,许多更新 B,最后更新 A。
  • 部署错综复杂:微服务由不同的几滴 服务构成。帕累托图服务将会拥有每每各人的配置、应用实例数量以及基础服务地址。这里就还要不同的配置、部署、扩展和监控组件。此外,朋友还还要服务发现机制,以便服务还要发现与其通信的许多服务的地址。许多,成功部署微服务应用还要开发人员有更好地部署策略和厚度自动化的水平。
  • 总的来说(大疑问和挑战):API Gateway、服务间调用、服务发现、服务容错、服务部署、数据调用。

微服务要正确处理的大疑问

中间提到了,dubbo还指在许多大疑问 ,虽然dubbo指在的大疑问 许多 微服务要正确处理的大疑问,这里 再总结一下。当然,dubbo和微服务的侧重点不一样,dubbo侧重于组织组织结构接口之间的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

    性心智心智早熟期是什么期期的服务治理框架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只有挂掉许多有好的性能,还要很高的运维要求。这里的弹性云便是自动化运维正确处理方案,对访问压力进行监控,根据监控正确处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性心智心智早熟期是什么期期。

Service Mesh 又译作“服务网格”,作为服务间通信的基础设施层

将会用的话来解释哪有几个是 Service Mesh,还要将它比作是应用守护程序运行运行将会说微服务间的 TCP/IP,负责服务之间的网络调用、限流、熔断和监控。对于编写应用守护程序运行运行来说一般不要 关心 TCP/IP 你什儿 层(比如通过 HTTP 协议的 RESTful 应用),同样使用 Service Mesh 也就不要 关系服务之间的哪有几个许多是通过应用守护程序运行运行将会许多框架实现的事情,比如 Spring Cloud、OSS,现在倘若交给 Service Mesh 就还要了。

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. 网络层的老出
  3. 集成到应用守护程序运行运行组织组织结构的控制流
  4. 分解到应用守护程序运行运行组织组织结构的控制流
  5. 应用守护程序运行运行的中集成服务发现和断路器
  6. 老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,这已经 还是集成在应用守护程序运行运行组织组织结构
  7. 老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. 最后作为微服务的中间层 Service Mesh 老出

Service Mesh 有如下有几个特点:

  • 应用守护程序运行运行间通讯的中间层
  • 轻量级网络代理
  • 应用守护程序运行运行无感知
  • 解耦应用守护程序运行运行的重试/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,我的许多理解:微服务更像是一一十个 多 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,哪有几个是Service Mesh(服务网格)