微服务浅谈&服务治理的演变过程

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这3天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,就是我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 采用某种架构,不管是界面还是业务避免还是数据避免都插进另六个 包中。某种都不 就是我谈不上架构,但也还有利于 说是很好的架构,就是我它足够简单。

mvc架构

但随着浏览器的老出便产生了web应用,web应用的特点是界面偏离 是显示在浏览器中,服务避免是在服务容器中的,页面显示一般用css+js+html技术来避免,而后端还有利于 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,就是我它除了避免了前后端分离问题报告 ,还引入了某种全新的开发模式,用某种业务逻辑、数据、界面显示分离的依据组织代码,使得整个应用层次更加分明,就是我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,整个应用也显得没法臃肿,维护起来也更加困难,就是我便又产生了多应用架构。

多应用架构

多应用架构很简单,就是我把原先的应用按照业务特点拆分成多个应用。比如另六个 大型电商系统就是我含晒 用户系统、商品系统、订单系统、评价系统等等,你们还有利于 把你们独立出来形成另六个 个单独的应用。多应用架构的特点是应用之间每每人个独立 ,不相互调用。

 

多应用都不 就是我避免了应用臃肿问题报告 ,但应用之间相互独立,你这俩 并肩的业务或代码无法复用。

分布式架构

对于另六个 大型的互联网系统,一般会含晒 多个应用,就是我应用之间往往还位于并肩的业务,就是我应用之间还位于调用关系。除此之外 ,对于大型的互联网系统还有你这俩 其它的挑战,比如怎样才能应对急剧增长的用户,怎样才能管理好研发团队快速迭代产品研发,怎样才能保持产品升级更加稳定等等 。

就是我,为了使业务得到很好的复用,模块更加容易拓展和维护,你们希望业务与应用分离,某个业务不再属于另六个 应用,就是我作为另六个 独立的服务单独进行维护。应用某种不再是另六个 臃肿的模块堆积,就是我由另六个 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。你们再总结一下,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
  • 服务之间还有利于 通信

服务化的好处

没法企业采用服务化有哪几块好处呢?

  • 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,避免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

服务化实现依据

就是我要实现服务化得话,最常用的依据就是我利用RPC框架。就是我服务组件一般分布在不同的服务器上,就是我要实现服务化时要避免的第另六个 问题报告 就是我RPC**远程服务调用**。类似于RPC方案有就是我,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时要避免远程服务调用问题报告 ,除此之外,还有就是我你这俩 问题报告 时要避免。

  • 服务没法来越多,配置管理多样化
  • 服务间依赖关系多样化
  • 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,都不 就是我要想服务化,服务治理是关键。没法有没法好的服务治理方案呢?答案是有的,就是我就是我人都不 用某种框架,他就是我-dubbo。dubbo就是我另六个 含晒 服务治理功能的RPC框架。

 

dubbo提供了一套较为全部的服务治理方案,就是我企业就是我要实现服务化得话,dubbo 是很好的另六个 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问题报告 就是我服务发现与注册。dubbo中引入了另六个 注册中心的概念,服务的注册与发现主要就依赖某种服务中心。

 

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时要的服务

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
  • 服务提供者无情况,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的严重不足

  • 消费者仍时要依赖配置中心
  • 消费者仍时要依赖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
  • 内部人员鉴权不方便管理
  • 无内部人员应用鉴权
  • 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

现在就是我人都不 谈微服务,没法到底哪几块是微服务呢?这里谈谈我对微服务的理解。

微服务有另六个 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(要做到某种点很不容易)

微服务(Microservices)是某种架构风格,另六个 大型多样化软件应用由另六个 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。在所有情况下,每个任务代表着另六个 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,微服务有点简单(好的架构就应该简单),你们把服务再拆分成另六个 个API,API是另六个 全部的功能。就是我你们把API扔到另六个 “云上”,就是我用户就还有利于 到“云上”获取所有API的服务,某种“云”保证能提供好的服务。

你们还有利于 看后,有了微服务后后,服务对用户来说变得有点简单,就是我顶端dubbo的严重不足之位于微服务这里都避免了。使用者不再时要依赖任何jar包,不再时要去注册中心查找服务,不再去做鉴权避免,没法多再担心服务挂掉,没法多再担心没法多再使用服务,所有的问题报告 某种“云”都避免了。这也是微服务的核心之一,提供好服务。

说到这里,你们就应该大体知道该为何做微服务了,图中的“云”是关键。下面你们就慢慢拨开这朵云。

微服务的实现

微服务的关键是服务网关,就是我,顶端提到的“云”就是我服务网关。要做微服务,你们先定义一下微服务时要具备的特点。

常见的微服务组件及概念:

  • 服务注册:服务提供方将另一方调用地址注册到服务注册中心,让服务调用方有利于方便地找到另一方。
  • 服务发现:服务调用方从服务注册中心找到另一方时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,负载均衡功还有利于 够让服务调用方连接到至少的服务节点。就是我,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,还有利于 在某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tcp连接包在开发、测试、生产环境的无差别性,方便系统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系统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,让用户有利于在统一的界面中使用系统。
  • 分布式事务:对于重要的业务,时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:记录完成另六个 业务逻辑时调用到的微服务,并将某种串行或并行的调用关系展示出来。在系统出错时,还有利于 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多样化,没法,就时要将大偏离 的工作自动化。现在,还有利于 通过 Docker 等工具来中和哪几块微服务架构带来的弊端。 类似持续集成、蓝绿发布、健康检查、性能健康等等。严重点,以你们两年的实践经验,还有利于 没法说,就是我没法至少的支撑平台或工具,就何必 使用微服务架构。

微服务架构的优点:

  • 降低系统多样化度:每个服务都比较简单,只关注于另六个 业务功能。
  • 松耦合:微服务架构依据是松耦合的,每个微服务可由不同团队独立开发,互不影响。
  • 跨语言:假如有一天符合服务 API 契约,开发人员还有利于 自由选着开发技术。这就因为开发人员还有利于 采用新技术编写或重构服务,就是我服务相对较小,就是我这何必 会对整体应用造成没法来越多影响。
  • 独立部署:微服务架构还有利于 使每个微服务独立部署。开发人员没法多再协调对服务升级或更改的部署。哪几块更改还有利于 在测试通后后立即部署。就是我微服务架构也使得 CI/CD 成为就是我。
  • 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,但实际上这并没法另六个 统一的标准:业务逻辑应该按照哪几块规则划分为微服务,这某种就是我另六个 经验工程。你这俩 开发者主张 10-400 行代码就应该建立另六个 微服务。都不 就是我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应用系统tcp连接,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多样化性:开发人员时要基于 RPC 就是我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问题报告 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,不同服务就是我拥有不同的数据库。CAP 原理的约束,使得你们不得不放弃传统的强一致性,而转而追求最终一致性,某种对开发人员来说是另六个 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,时要启动它依赖的所有你这俩 服务。某种多样化性不可低估。
  • 跨多个服务的更改:比如在传统单体应用中,若有 A、B、C 另六个 服务时要更改,A 依赖 B,B 依赖 C。你们只需更改相应的模块,就是我一次性部署即可。就是我在微服务架构中,你们时要仔细规划和协调每个服务的变更部署。你们时要先更新 C,就是我更新 B,最后更新 A。
  • 部署多样化:微服务由不同的大量服务构成。偏离 服务就是我拥有另一方的配置、应用实例数量以及基础服务地址。这里就时要不同的配置、部署、扩展和监控组件。此外,你们还时要服务发现机制,以便服务还有利于 发现与其通信的你这俩 服务的地址。就是我,成功部署微服务应用时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(问题报告 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。

微服务要避免的问题报告

顶端提到了,dubbo还位于你这俩 问题报告 ,都不 就是我dubbo位于的问题报告 就是我 微服务要避免的问题报告 ,这里 再总结一下。当然,dubbo和微服务的侧重点不一样,dubbo侧重于内部人员接口之间的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

    性性成熟 是什么是什么的句子的句子图片 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非要挂掉就是我有好的性能,时要很高的运维要求。这里的弹性云便是自动化运维避免方案,对访问压力进行监控,根据监控避免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性成熟 是什么是什么的句子的句子图片 。

Service Mesh 又译作“服务网格”,作为服务间通信的基础设施层

就是我用得话来解释哪几块是 Service Mesh,还有利于 将它比作是应用系统tcp连接就是我说微服务间的 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tcp连接来说一般何必 关心 TCP/IP 某种层(比如通过 HTTP 协议的 RESTful 应用),同样使用 Service Mesh 也就何必 关系服务之间的哪几块原先是通过应用系统tcp连接就是我你这俩 框架实现的事情,比如 Spring Cloud、OSS,现在假如有一天交给 Service Mesh 就还有利于 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. 集成到应用系统tcp连接内部人员的控制流
  4. 分解到应用系统tcp连接内部人员的控制流
  5. 应用系统tcp连接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,这后后还是集成在应用系统tcp连接内部人员
  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. 最后作为微服务的顶端层 Service Mesh 老出

Service Mesh 有如下几块特点:

  • 应用系统tcp连接间通讯的顶端层
  • 轻量级网络代理
  • 应用系统tcp连接无感知
  • 解耦应用系统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,我的你这俩 理解:微服务更像是另六个 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,哪几块是Service Mesh(服务网格)