微服务浅谈&服务治理的演变过程

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这五天 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,后来对相关知识进行了简单的整理与总结。

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,一般桌面软件都不 采用你你這個架构,不管是界面还是业务外理还是数据外理都装进 另好几条 包中。你你這個着实谈不上架构,但也可不并能说是很好的架构,愿因分析它足够简单。

mvc架构

但随着浏览器的突然总出 便产生了web应用,web应用的特点是界面偏离 是显示在浏览器中,服务外理是在服务容器中的,页面显示一般用css+js+html技术来外理,而后端可不并能用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,愿因分析它除了外理了前后端分离什么的问题,还引入了這個 全新的开发模式,用這個 业务逻辑、数据、界面显示分离的办法组织代码,使得整个应用层次更加分明,假如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,整个应用也显得越来越臃肿,维护起来也更加困难,假如便又产生了多应用架构。

多应用架构

多应用架构很简单,后来把原本的应用按照业务特点拆分成多个应用。比如另好几条 大型电商系统愿因分析暗含用户系统、商品系统、订单系统、评价系统等等,亲戚朋友可不并能把亲戚朋友独立出来形成另好几条 个单独的应用。多应用架构的特点是应用之间该人 独立 ,不相互调用。

 

多应用着实外理了应用臃肿什么的问题,但应用之间相互独立,其他一并的业务或代码无法复用。

分布式架构

对于另好几条 大型的互联网系统,一般会暗含多个应用,假如应用之间往往还所处一并的业务,假如应用之间还所处调用关系。除此之外 ,对于大型的互联网系统还有其他其它的挑战,比如要怎样应对急剧增长的用户,要怎样管理好研发团队快速迭代产品研发,要怎样保持产品升级更加稳定等等 。

假如,为了使业务得到很好的复用,模块更加容易拓展和维护,亲戚朋友希望业务与应用分离,某个业务不再属于另好几条 应用,后来作为另好几条 独立的服务单独进行维护。应用這個 不再是另好几条 臃肿的模块堆积,后来由另好几条 个模块化的服务组件组合而成。

服务化

服务化的特点

上端介绍的分布式架构即服务化。亲戚朋友再总结一下,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
  • 服务之间可不并能通信

服务化的好处

越来越企业采用服务化有哪此好处呢?

  • 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,外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

服务化实现办法

愿因分析要实现服务化话语,最常用的办法后来利用RPC框架。愿因分析服务组件一般分布在不同的服务器上,后来要实现服务化只能外理的第另好几条 什么的问题后来RPC**远程服务调用**。这类于RPC方案有后来,比如:

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

服务化面临的挑战

上端提到要实现服务化首先只能外理远程服务调用什么的问题,除此之外,还有后来其他什么的问题只能外理。

  • 服务太满,配置管理比较复杂
  • 服务间依赖关系比较复杂
  • 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

上端提到了服务化,着实要想服务化,服务治理是关键。越来越有越来越好的服务治理方案呢?答案是有的,假如后来人都不 用你你這個框架,他后来-dubbo。dubbo后来另好几条 暗含服务治理功能的RPC框架。

 

dubbo提供了一套较为删改的服务治理方案,后来企业愿因分析要实现服务化话语,dubbo 是很好的另好几条 选者。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什么的问题后来服务发现与注册。dubbo中引入了另好几条 注册中心的概念,服务的注册与发现主要就依赖你你這個服务中心。

 

dubbo注册中心服务注册发现的具体过程:

服务提供者启动,向注册中心注册该人 提供的服务

消费者启动,向注册中心订阅该人 只能的服务

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,选者一台发起请求

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
  • 服务提供者无情況,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办法
  • 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的缺乏

  • 消费者仍只能依赖配置中心
  • 消费者仍只能依赖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

现在后来人都不 谈微服务,越来越到底哪此是微服务呢?这里谈谈我对微服务的理解。

微服务有另好几条 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(要做到你你這個点很不容易)

微服务(Microservices)是這個 架构风格,另好几条 大型比较复杂软件应用由另好几条 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。在所有情況下,每个任务代表着另好几条 小的业务能力。

微服务架构 ≈ 模块化开发 + 分布式计算

 

从上端这幅图看出,微服务有点简单(好的架构就应该简单),亲戚朋友把服务再拆分成另好几条 个API,API是另好几条 删改的功能。假如亲戚朋友把API扔到另好几条 “云上”,假如用户就可不并能到“云上”获取所有API的服务,你你這個“云”保证能提供好的服务。

亲戚朋友可不并能看后,有了微服务完后 ,服务对用户来说变得有点简单,假如上端dubbo的缺乏之所处微服务这里都外理了。使用者不再只能依赖任何jar包,不再只能去注册中心查找服务,不再去做鉴权外理,不不担心服务挂掉,不不担心不不使用服务,所有的什么的问题你你這個“云”都外理了。这也是微服务的核心之一,提供好服务。

说到这里,亲戚朋友就应该大体知道该为何么做微服务了,图中的“云”是关键。下面亲戚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,后来,上端提到的“云”后来服务网关。要做微服务,亲戚朋友先定义一下微服务只能具备的特点。

常见的微服务组件及概念:

  • 服务注册:服务提供方将该人 调用地址注册到服务注册中心,让服务调用方并能方便地找到该人 。
  • 服务发现:服务调用方从服务注册中心找到该人 只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,负载均衡功可不并促进让服务调用方连接到大概的服务节点。假如,节点选者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,可不并能在你你這個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tcp连接包在开发、测试、生产环境的无差别性,方便tcp连接包的迁移。
  • 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tcp连接包对外提供服务,集成框架以配置的形式将所有微服务组件(有点是管理端组件)集成到统一的界面框架下,让用户并能在统一的界面中使用系统。
  • 分布式事务:对于重要的业务,只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:记录完成另好几条 业务逻辑时调用到的微服务,并将你你這個串行或并行的调用关系展示出来。在系统出错时,可不并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比较复杂,越来越,就只能将大偏离 的工作自动化。现在,可不并能通过 Docker 等工具来中和哪此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,以亲戚朋友两年的实践经验,可不并能越来越说,愿因分析越来越大概的支撑平台或工具,就何必 使用微服务架构。

微服务架构的优点:

  • 降低系统比较复杂度:每个服务都比较简单,只关注于另好几条 业务功能。
  • 松耦合:微服务架构办法是松耦合的,每个微服务可由不同团队独立开发,互不影响。
  • 跨语言:假如符合服务 API 契约,开发人员可不并能自由选者开发技术。这后来愿因分析开发人员可不并能采用新技术编写或重构服务,愿因分析服务相对较小,后来这何必 会对整体应用造成太满影响。
  • 独立部署:微服务架构可不并能使每个微服务独立部署。开发人员不不协调对服务升级或更改的部署。哪此更改可不并能在测试通完后 立即部署。后来微服务架构也使得 CI/CD 成为愿因分析。
  • 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,但实际上这并没另好几条 统一的标准:业务逻辑应该按照哪此规则划分为微服务,这這個 后来另好几条 经验工程。其他开发者主张 10-100 行代码就应该建立另好几条 微服务。着实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,而都不 目标。微服务的目标是充分分解tcp连接,以促进敏捷开发和持续集成部署。
  • 微服务的分布式特点带来的比较比较复杂:开发人员只能基于 RPC 愿因分析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什么的问题变得的相当棘手。
  • 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,不同服务愿因分析拥有不同的数据库。CAP 原理的约束,使得亲戚朋友不得不放弃传统的强一致性,而转而追求最终一致性,你你這個对开发人员来说是另好几条 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,只能启动它依赖的所有其他服务。你你這個比较比较复杂不可低估。
  • 跨多个服务的更改:比如在传统单体应用中,若有 A、B、C 另好几条 服务只能更改,A 依赖 B,B 依赖 C。亲戚朋友只需更改相应的模块,假如一次性部署即可。假如在微服务架构中,亲戚朋友只能仔细规划和协调每个服务的变更部署。亲戚朋友只能先更新 C,假如更新 B,最后更新 A。
  • 部署比较复杂:微服务由不同的几滴 服务构成。偏离 服务愿因分析拥有该人 的配置、应用实例数量以及基础服务地址。这里就只能不同的配置、部署、扩展和监控组件。此外,亲戚朋友还只能服务发现机制,以便服务可不并能发现与其通信的其他服务的地址。假如,成功部署微服务应用只能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(什么的问题和挑战):API Gateway、服务间调用、服务发现、服务容错、服务部署、数据调用。

微服务要外理的什么的问题

上端提到了,dubbo还所处其他什么的问题 ,着实dubbo所处的什么的问题 后来 微服务要外理的什么的问题,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

    成熟图片 是什么的句子 是什么是什么是什么是什么的服务治理框架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只能挂掉假如有好的性能,只能很高的运维要求。这里的弹性云便是自动化运维外理方案,对访问压力进行监控,根据监控外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成熟图片 是什么的句子 是什么是什么是什么是什么。

Service Mesh 又译作“服务网格”,作为服务间通信的基础设施层

愿因分析用话语来解释哪此是 Service Mesh,可不并能将它比作是tcp连接愿因分析说微服务间的 TCP/IP,负责服务之间的网络调用、限流、熔断和监控。对于编写tcp连接来说一般何必 关心 TCP/IP 你你這個层(比如通过 HTTP 协议的 RESTful 应用),同样使用 Service Mesh 也就何必 关系服务之间的哪此原本是通过tcp连接愿因分析其他框架实现的事情,比如 Spring Cloud、OSS,现在假如交给 Service Mesh 就可不并能了。

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. 网络层的突然总出
  3. 集成到tcp连接内部的控制流
  4. 分解到tcp连接内部的控制流
  5. tcp连接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,这完后 还是集成在tcp连接内部
  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. 最后作为微服务的上端层 Service Mesh 突然总出

Service Mesh 有如下几条特点:

  • tcp连接间通讯的上端层
  • 轻量级网络代理
  • tcp连接无感知
  • 解耦tcp连接的重试/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,我的其他理解:微服务更像是另好几条 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,哪此是Service Mesh(服务网格)