微服务浅谈&服务治理的演变过程

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这二天对互联网的架构演变进行了简单了解,并对微服务的出現很感兴趣,因此 对相关知识进行了简单的派发与总结。

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,一般桌面软件总要采用因此 架构,不管是界面还是业务补救还是数据补救都贴到 3个 包中。因此 随便说说谈不上架构,但也都还可否 说是很好的架构,可能它足够简单。

mvc架构

但随着浏览器的出現便产生了web应用,web应用的特点是界面帕累托图是显示在浏览器中,服务补救是在服务容器中的,页面显示一般用css+js+html技术来补救,而后端都还可否 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,可能它除了补救了前后端分离间题图片,还引入了五种全新的开发模式,用五种业务逻辑、数据、界面显示分离的土土法律法律依据组织代码,使得整个应用层次更加分明,因此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,因此便又产生了多应用架构。

多应用架构

多应用架构很简单,因此 把因此 的应用按照业务特点拆分成多个应用。比如3个 大型电商系统可能所含用户系统、商品系统、订单系统、评价系统等等,让我们歌词 歌词 都 儿儿都还可否 把让我们歌词 歌词 都 儿独立出来形成3个 个单独的应用。多应用架构的特点是应用之间每个人独立 ,不相互调用。

 

多应用随便说说补救了应用臃肿间题图片,但应用之间相互独立,因此 同去的业务或代码无法复用。

分布式架构

对于3个 大型的互联网系统,一般会所含多个应用,因此应用之间往往还趋于稳定同去的业务,因此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因此 其它的挑战,比如何如应对急剧增长的用户,何如管理好研发团队快速迭代产品研发,何何如持产品升级更加稳定等等 。

因此,为了使业务得到很好的复用,模块更加容易拓展和维护,让我们歌词 歌词 都 儿儿希望业务与应用分离,某个业务不再属于3个 应用,因此 作为3个 独立的服务单独进行维护。应用五种不再是3个 臃肿的模块堆积,因此 由3个 个模块化的服务组件组合而成。

服务化

服务化的特点

顶端介绍的分布式架构即服务化。让我们歌词 歌词 都 儿儿再总结一下,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
  • 服务之间都还可否 通信

服务化的好处

这样 企业采用服务化有那先 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,补救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

服务化实现土土法律法律依据

可能要实现服务化的话,最常用的土土法律法律依据因此 利用RPC框架。可能服务组件一般分布在不同的服务器上,因此 要实现服务化需要补救的第3个 间题图片因此 RPC**远程服务调用**。类事于RPC方案有因此 ,比如:

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

服务化面临的挑战

顶端提到要实现服务化首先需要补救远程服务调用间题图片,除此之外,还有因此 因此 间题图片需要补救。

  • 服务这样 来过多,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

顶端提到了服务化,随便说说要想服务化,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,因此因此 人总要用因此 框架,他因此 -dubbo。dubbo因此 3个 所含服务治理功能的RPC框架。

 

dubbo提供了一套较为完全的服务治理方案,因此 企业可能要实现服务化的话,dubbo 是很好的3个 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间题图片因此 服务发现与注册。dubbo中引入了3个 注册中心的概念,服务的注册与发现主要就依赖因此 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,向注册中心注册买车人提供的服务

消费者启动,向注册中心订阅买车人需要的服务

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
  • 服务提供者无情况表,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土法律法律依据
  • 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的欠缺

  • 消费者仍需要依赖配置中心
  • 消费者仍需要依赖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
  • 内部管理鉴权不方便管理
  • 无内部管理应用鉴权
  • 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

现在因此 人总要谈微服务,这样 到底那先 是微服务呢?这里谈谈我对微服务的理解。

微服务有3个 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(要做到因此 点很不容易)

微服务(Microservices)是五种架构风格,3个 大型错综复杂软件应用由3个 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。在所有情况表下,每个任务代表着3个 小的业务能力。

微服务架构 ≈ 模块化开发 + 分布式计算

 

从顶端这幅图看出,微服务很重简单(好的架构就应该简单),让我们歌词 歌词 都 儿儿把服务再拆分成3个 个API,API是3个 完全的功能。因此让我们歌词 歌词 都 儿儿把API扔到3个 “云上”,因此用户就都还可否 到“云上”获取所有API的服务,因此 “云”保证能提供好的服务。

让我们歌词 歌词 都 儿儿都还可否 看得人,有了微服务就让,服务对用户来说变得很重简单,因此顶端dubbo的欠缺之趋于稳定微服务这里都补救了。使用者不再需要依赖任何jar包,不再需要去注册中心查找服务,不再去做鉴权补救,不必担心服务挂掉,不必担心不必使用服务,所有的间题图片因此 “云”都补救了。这也是微服务的核心之一,提供好服务。

说到这里,让我们歌词 歌词 都 儿儿就应该大体知道该为什做微服务了,图中的“云”是关键。下面让我们歌词 歌词 都 儿儿就慢慢拨开这朵云。

微服务的实现

微服务的关键是服务网关,因此 ,顶端提到的“云”因此 服务网关。要做微服务,让我们歌词 歌词 都 儿儿先定义一下微服务需要具备的特点。

常见的微服务组件及概念:

  • 服务注册:服务提供方将买车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买车人。
  • 服务发现:服务调用方从服务注册中心找到买车人需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,负载均衡功都还可否 够让服务调用方连接到合适的服务节点。因此,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,都还可否 在因此 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,实现进程包在开发、测试、生产环境的无差别性,方便进程包的迁移。
  • 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(很重是管理端组件)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,需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3个 业务逻辑时调用到的微服务,并将因此 串行或并行的调用关系展示出来。在系统出错时,都还可否 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,这样 ,就需要将大帕累托图的工作自动化。现在,都还可否 通过 Docker 等工具来中和那先 微服务架构带来的弊端。 类事持续集成、蓝绿发布、健康检查、性能健康等等。严重点,以让我们歌词 歌词 都 儿儿两年的实践经验,都还可否 这样 说,可能这样 合适的支撑平台或工具,就未必使用微服务架构。

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3个 业务功能。
  • 松耦合:微服务架构土土法律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:假如符合服务 API 契约,开发人员都还可否 自由选择 开发技术。这就由于着开发人员都还可否 采用新技术编写或重构服务,可能服务相对较小,因此 这未必会对整体应用造成这样 来过多影响。
  • 独立部署:微服务架构都还可否 使每个微服务独立部署。开发人员不必协调对服务升级或更改的部署。那先 更改都还可否 在测试通就让立即部署。因此 微服务架构也使得 CI/CD 成为可能。
  • 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3个 统一的标准:业务逻辑应该按照那先 规则划分为微服务,这五种因此 3个 经验工程。因此 开发者主张 10-50 行代码就应该建立3个 微服务。随便说说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,而总要目标。微服务的目标是充分分解应用进程,以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:开发人员需要基于 RPC 可能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间题图片变得的相当棘手。
  • 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,不同服务可能拥有不同的数据库。CAP 原理的约束,使得让我们歌词 歌词 都 儿儿不得不放弃传统的强一致性,而转而追求最终一致性,因此 对开发人员来说是3个 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,需要启动它依赖的所有因此 服务。因此 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 3个 服务需要更改,A 依赖 B,B 依赖 C。让我们歌词 歌词 都 儿儿只需更改相应的模块,因此一次性部署即可。因此在微服务架构中,让我们歌词 歌词 都 儿儿需要仔细规划和协调每个服务的变更部署。让我们歌词 歌词 都 儿儿需要先更新 C,因此更新 B,最后更新 A。
  • 部署错综复杂:微服务由不同的少许服务构成。帕累托图服务可能拥有买车人的配置、应用实例数量以及基础服务地址。这里就需要不同的配置、部署、扩展和监控组件。此外,让我们歌词 歌词 都 儿儿还需要服务发现机制,以便服务都还可否 发现与其通信的因此 服务的地址。因此,成功部署微服务应用需要开发人员有更好地部署策略和宽度自动化的水平。
  • 总的来说(间题图片和挑战):API Gateway、服务间调用、服务发现、服务容错、服务部署、数据调用。

微服务要补救的间题图片

顶端提到了,dubbo还趋于稳定因此 间题图片 ,随便说说dubbo趋于稳定的间题图片 因此 微服务要补救的间题图片,这里 再总结一下。当然,dubbo和微服务的侧重点不一样,dubbo侧重于内部管理接口之间的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

    心智心智心智心智心智性成熟期期 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都还可否 挂掉因此有好的性能,需要很高的运维要求。这里的弹性云便是自动化运维补救方案,对访问压力进行监控,根据监控补救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心智心智心智性成熟期期 。

Service Mesh 又译作“服务网格”,作为服务间通信的基础设施层

可能用的话来解释那先 是 Service Mesh,都还可否 将它比作是应用进程可能说微服务间的 TCP/IP,负责服务之间的网络调用、限流、熔断和监控。对于编写应用进程来说一般未必关心 TCP/IP 因此 层(比如通过 HTTP 协议的 RESTful 应用),同样使用 Service Mesh 也就未必关系服务之间的那先 因此 是通过应用进程可能因此 框架实现的事情,比如 Spring Cloud、OSS,现在假如交给 Service Mesh 就都还可否 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. 网络层的出現
  3. 集成到应用进程内部管理的控制流
  4. 分解到应用进程内部管理的控制流
  5. 应用进程的中集成服务发现和断路器
  6. 出現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,这就让还是集成在应用进程内部管理
  7. 出現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. 最后作为微服务的顶端层 Service Mesh 出現

Service Mesh 有如下几次特点:

  • 应用进程间通讯的顶端层
  • 轻量级网络代理
  • 应用进程无感知
  • 解耦应用进程的重试/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,我的因此 理解:微服务更像是3个 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,那先 是Service Mesh(服务网格)