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    分布式定时任务Elastic-Job框架在SpringBoot工程中的应用实践(一)

    摘要:如何构建具备作业分片和弹性扩缩容的定时任务系统是每个大型业务系统在设计时需要考虑的重要问题? 对于构建一般的业务系统来说,使用Quartz或者Spring Task即可基本满足我们的单体服用应用需要。然而随着线上业务量的不断发展,这两种定时任务已经日渐无法满足我们的需求。一般,使用这两种定时任务框架都会遇到如下的两个痛点问题: (1)如果业务工程采用集群化的部署,可能会多次重复执行定时任务而导致系统的业务逻辑错误,并产生系统故障。 (2)Quartz的集群方案具备HA功能,可以实现定时任务的分发,但是通过增加机器节点数量的方式并不能提高每次定时任务的执行效率,无法实现任务的弹性分片。 一线互联网大厂都有他们自己为其业务定制化研发的分布式定时任务系统,业务研发工程师可以通过在其Web Console的界面上进行简单的任务配置即可使得大型业务系统实现定时任务的调度、分发、分片、监控和扩缩容等功能。那么,业界是否有开源的组件框架同样具备这些功能呢?答案是肯定的!本文将向大家介绍一款开源的分布式定时任务调度框架—Elastic-Job的功能和原理,同时通过一个简单的案例阐述如何在Spring Boot工程完成Elastic-Job的集成。

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    如何选型一个合适的框架-分布式任务调度框架选型

    定时任务是大家再开发中一个不可避免的业务,比如在一些电商系统中可能会定时给用户发送生日券,一些对账系统中可能会定时去对账。大概再很久以前每个服务可能就一台机器,再这台机器上直接搞个Timerschedule基本上就能满足我们的业务需求,但是随着时代的变迁,单台机器已经远远不能满足我们的需要,这个时候我们可能需要10台,20台甚至更多机器来运行我们的业务,接受我们的流量,这就是我们所说的横向扩展。但是这里就有个问题,这么多台机器如果还用我们的Timerschedule去做会发生什么呢?再上面的电商系统中有可能会给某个用户发很多张生日券,对公司造成很多损失,所以我们需要一些其他方法,让定时任务在多台机器上只执行一次。

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    分布式定时任务Elastic-Job框架在SpringBoot工程中的应用实践(二)

    文章摘要:在生产环境中部署Elastic-Job集群后,那么如何来运维监控线上跑着的定时任务呢? 如果在生产环境的大规模服务器集群上部署了集成Elastic-Job的业务工程,而没有相应的运维监控工具可以来监控定时任务执行状态和动态修改定时任务执行时间,修改相应的配置还得手动更新数据库或者配置文件,那么则会给运维和研发工程师增添不少麻烦。使用过Quartz集群方案的同学应该都有过同样的感触,修改定时任务执行时间配置和监控任务的状态都比较麻烦,想要一个功能齐全的监控运维平台还得自己专门来开发。所幸的是,Elastic-Job开源社区很早就考虑到该问题,在项目发布初期即提供了一个功能相对齐全的Elastic-Job运维监控console平台。

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    分布式任务调度的解决方案

    随着系统规模的发展,定时任务数量日益增多,任务也变得越来越复杂,尤其是在分布式环境下,存在多个业务系统,每个业务系统都有定时任务的需求,如果都在自身系统中调度,一方面增加业务系统的复杂度,另一方面也不方便管理,因此需要有一个任务平台对分散的任务进行统一管理调度,基于目前的情况,任务平台需要支持以下几个方面: 1、任务统一管理,提供图形化界面对任务进行配置和调度。 2、任务并发控制,同一个任务在同一时间只能允许一个执行。 3、任务弹性扩容,可根据繁忙情况动态增减服务器分摊压力,对大任务进行分片处理。 4、任务依赖问题,能够处理任务包含子任务的情况,前一个完成后触发子任务执行。 5、支持多类型的任务,支持Spring Bean、Shell等。 6、任务节点高可用,任务节点异常或者繁忙时能够转移到其他节点执行。 7、调度中心高可用,支持集群部署,避免出现单点故障。 8、执行状态监控,方便查看任务执行状态,异常情况告警,支持多渠道通知。

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    K8S(kubernetes)概述

    一、什么是K8S(Kubernetes)? 1.k8s全称kubernetes,这个名字大家应该都不陌生,k8s是为容器服务而生的一个可移植容器的编排管理工具,越来越多的公司正在拥抱k8s,并且当前k8s已经主导了云业务流程,推动了微服务架构等热门技术的普及和落地,正在如火如荼的发展。那么称霸容器领域的k8s究竟是有什么魔力呢? 2.首先,我们从容器技术谈起,在容器技术之前,大家开发用虚拟机比较多,比如vmware和openstack,我们可以使用虚拟机在我们的操作系统中模拟出多台子电脑(Linux),子电脑之间是相互隔离的,但是虚拟机对于开发和运维人员而言,存在启动慢,占用空间大,不易迁移的缺点。举一个我亲身经历过的场景吧,之前在vmware中开发了一个线下平台,为了保证每次能够顺利使用,我们就把这个虚拟机导出为OVF,然后随身携带,用的时候在服务器中部署,这里就充分体现了虚拟机的缺点。 接着,容器化技术应运而生,它不需要虚拟出整个操作系统,只需要虚拟一个小规模的环境即可,而且启动速度很快,除了运行其中应用以外,基本不消耗额外的系统资源。Docker是应用最为广泛的容器技术,通过打包镜像,启动容器来创建一个服务。但是随着应用越来越复杂,容器的数量也越来越多,由此衍生了管理运维容器的重大问题,而且随着云计算的发展,云端最大的挑战,容器在漂移。在此业务驱动下,k8s问世,提出了一套全新的基于容器技术的分布式架构领先方案,在整个容器技术领域的发展是一个重大突破与创新。 那么,K8S实现了什么? 从架构设计层面,我们关注的可用性,伸缩性都可以结合k8s得到很好的解决,如果你想使用微服务架构,搭配k8s,真的是完美,再从部署运维层面,服务部署,服务监控,应用扩容和故障处理,k8s都提供了很好的解决方案。 总而言之,k8s可以使我们应用的部署和运维更加方便。 二、kubernetes特性 1.自我修复 在节点故障时可以删除失效容器,重新创建新的容器,替换和重新部署,保证预期的副本数量,kill掉健康检查失败的容器,并且在容器未准备好之前不会处理客户端情况,确保线上服务不会中断 2.弹性伸缩 使用命令、UI或者k8s基于cpu使用情况自动快速扩容和缩容应用程序实例,保证应用业务高峰并发时的高可用性,业务低峰时回收资源,以最小成本运行服务 3.自动部署和回滚 k8s采用滚动更新策略更新应用,一次更新一个pod,而不是同时删除所有pod,如果更新过程中出现问题,将回滚恢复,确保升级不影响业务 4.服务发现和负载均衡 k8s为多个容器提供一个统一访问入口(内部IP地址和一个dns名称)并且负载均衡关联的所有容器,使得用户无需考虑容器IP问题 5.机密和配置管理 管理机密数据和应用程序配置,而不需要把敏感数据暴露在径向力,提高敏感数据安全性,并可以将一些常用的配置存储在k8s中,方便应用程序调用 6.存储编排 挂载外部存储系统,无论时来自本地存储、公有云(aws)、还是网络存储(nfs、GFS、ceph),都作为集群资源的一部分使用,极大提高存储使用灵活性 7.批处理 提供一次性任务,定时任务:满足批量数据处理和分析的场景 三、kubernetes集群架构与组件 kubernetes集群架构拓补图

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