浅谈服务治理与微服务

作者:Heaven-Wang 来源:blog.csdn.net/suifeng3051

近期都在谈微服务,本人也正在做相关的工作,应领导要求做了一个微服务的分享,本篇文章主要来源于分享的PPT,所以有些简单,有问题可以在下面留言,大家 一起讨论。

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,最后再介绍微服务,微服务是服务治理的升级也是互联网架构的进一步延伸。

互联网架构演变

一体架构

在计算机软件发展早期,一般桌面软件都是采用这种架构,不管是界面还是业务处理还是数据处理都放到一个包中。这种其实谈不上架构,但也可以说是很好的架构,因为它足够简单。

mvc架构

但随着浏览器的出现便产生了web应用,web应用的特点是界面部分是显示在浏览器中,服务处理是在服务容器中的,页面显示一般用css+js+html技术来处理,而后端可以用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,因为它除了解决了前后端分离问题,还引入了一种全新的开发模式,用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码,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,整个应用也显得越来越臃肿,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,就是把原来的应用按照业务特点拆分成多个应用。比如一个大型电商系统可能包含用户系统、商品系统、订单系统、评价系统等等,我们可以把他们独立出来形成一个个单独的应用。多应用架构的特点是应用之间各自独立 ,不相互调用。

多应用虽然解决了应用臃肿问题,但应用之间相互独立,有些共同的业务或代码无法复用。

分布式架构

对于一个大型的互联网系统,一般会包含多个应用,而且应用之间往往还存在共同的业务,并且应用之间还存在调用关系。除此之外 ,对于大型的互联网系统还有一些其它的挑战,比如如何应对急剧增长的用户,如何管理好研发团队快速迭代产品研发,如何保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,我们希望业务与应用分离,某个业务不再属于一个应用,而是作为一个独立的服务单独进行维护。应用本身不再是一个臃肿的模块堆积,而是由一个个模块化的服务组件组合而成。

服务化

服务化的特点

上面介绍的分布式架构即服务化。我们再总结一下,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
  • 服务之间可以通信

服务化的好处

那么企业采用服务化有哪些好处呢?

  • 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

服务化实现方式

如果要实现服务化的话,最常用的方式就是利用RPC框架。因为服务组件一般分布在不同的服务器上,所以要实现服务化需要解决的第一个问题就是RPC远程服务调用。类似于RPC方案有很多,比如:

  • Java RMI
  • WebService
  • Hessian
  • Http
  • Thrift

服务化面临的挑战

上面提到要实现服务化首先需要解决远程服务调用问题,除此之外,还有很多其他问题需要解决。

  • 服务越来越多,配置管理复杂
  • 服务间依赖关系复杂
  • 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

上面提到了服务化,其实要想服务化,服务治理是关键。那么有没有好的服务治理方案呢?答案是有的,而且很多人都在用这个框架,他就是-dubbo。dubbo就是一个带有服务治理功能的RPC框架。

dubbo提供了一套较为完整的服务治理方案,所以企业如果要实现服务化的话,dubbo 是很好的一个选择。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问题就是服务发现与注册。dubbo中引入了一个注册中心的概念,服务的注册与发现主要就依赖这个服务中心。

dubbo注册中心服务注册发现的具体过程:

  • 服务提供者启动,向注册中心注册自己提供的服务
  • 消费者启动,向注册中心订阅自己需要的服务
  • 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
  • 服务提供者无状态,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的不足

  • 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
  • 内部鉴权不方便管理
  • 无外部应用鉴权
  • 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

现在很多人都在谈微服务,那么到底什么是微服务呢?这里谈谈我对微服务的理解。

微服务有两个核心:

  • 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(要做到这一点很不容易)

上面两个核心总结起来,可以用下面这幅图表示:

从上面这幅图看出,微服务特别简单(好的架构就应该简单),我们把服务再拆分成一个个API,API是一个完整的功能。然后我们把API扔到一个“云上”,然后用户就可以到“云上”获取所有API的服务,这个“云”保证能提供好的服务。

我们可以看到,有了微服务之后,服务对用户来说变得特别简单,而且上面dubbo的不足之处在微服务这里都解决了。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,不再去做鉴权处理,不用担心服务挂掉,不用担心不会使用服务,所有的问题这个“云”都解决了。这也是微服务的核心之一,提供好服务。

说到这里,大家就应该大体知道该怎么做微服务了,图中的“云”是关键。下面我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,所以,上面提到的“云”就是服务网关。要做微服务,我们先定义一下微服务需要具备的特点。

微服务的特点

服务需要再细化成API(服务接口——>服务API)

  • 每个服务由一组API组成
  • 以API形式对外提供统一格式的服务
  • 使用者无需任何配置,直接调用(http)
  • 完整的API文档
  • API服务安全可靠稳定

微服务要解决的问题

上面提到了,dubbo还存在一些问题 ,其实dubbo存在的问题 就是 微服务要解决的问题,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不能挂掉并且有好的性能,需要很高的运维要求。这里的弹性云便是自动化运维解决方案,对访问压力进行监控,根据监控解决调度应用的发布和回收。

另外,最近新建了一个微信交流学习群,想要进入的小伙伴可以在后台加一下。

原文发布于微信公众号 - java技术学习之道(javajsxxzd)

原文发表时间:2018-06-19

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