分布式服务架构-分布式微服务架构设计原理

1.1 从传统的单体架构到服务化架构

1.1.1 J2E架构t

  • 特点
    在单体系统上,也进行了分层和逻辑拆分
  • 问题
    但是,在每个层次上,多个业务 还是耦合在同一个应用中。

1.1.2 SSH架构

  • 特点
    通过spring的ioc和aop,以及MVC,使层次更简单、轻量
  • 问题
    每个层次上还是存在业务耦合,即使通过package划分,也不彻底,时间长了也就乱了。

1.1.3 服务化 架构

  • 背景
    单体系统无法满足互联网海量用户请求,水平扩展也很有限。
  • 特点
    SOA 面向服务的架构,简称服务化架构。
    它将模块组件从单一进程中拆分成对外提供服务的网络化组件;通过定义标准的对外接口,让底层通用服务进行下沉,增加服务可重用性;避免重复造轮子。
  • 2个主流实现方式
    webservice
    ESB
  • 存在的问题
    webservice:
    依赖中心化的注册发现
    xml格式数据通信冗余大,协议重
    服务化管理和治理设施不完善

ESB:
总线本身也是中心化管理模型,系统变更的影响范围大
试图通过总线隐藏复杂性,但是系统内部的复杂性仍然存在

1.2 从服务化到微服务

1.2.1微服务架构的产生

  • 见上边 服务化 架构的缺陷

1.2.2 微服务架构与传统单体架构的对比

  • 把每一个职责单一的功能放在一个独立的服务中
  • 每个服务都应该有自己的数据存储、缓存服务等,甚至运营等
  • 每一个服务都可以根据性能要求进行水平伸缩

1.2.3 微服务架构与SOA服务化的对比

  • 首先,二者并不冲突,微服务是服务化的升华落地的一种方式
  • 微服务更注重拆分小的粒度,以实现快速迭代、职责清晰、快速组合实现业务流程等

1.3 微服务架构的核心要点和实现原理

1.3.1 职能团队划分

一个服务一个团队维护

1.3.2 微服务的去中心化治理

最差也要在中心化配置集群挂掉时,能降级,如使用客户端缓存路由

1.3.3 微服务的交互模式

  • 引言:微服务的交互的通用设计模式
  • 1.读者容错
    消费者对返回值进行过滤,只要自己需要的核心数据无问题,则可抛弃多余数据继续处理,而不是硬生生的抛错。
    只有完全不能识别接收到的信息或者无法继续处理流程,再抛错。
  • 2.消费者驱动契约模式
    提供者契约:
    消费者契约:
    消费者驱动的契约:消费者把自己的期望告诉提供者,则提供者无论何时,都要遵守契约。
    -3. 抛弃数据共享模式
    数据共享带来的问题:
    除了接口契约,还存在了数据存储契约,一旦有变,下游逻辑就出问题。
    对共享资源难以划定界限。
    跨机房的服务调用不能使用独立的资源部署模式,难以实现服务的自治
  • 总结:一定不要共享缓存和数据库资源等

1.3.4 微服务的 分解和组合 模式

  • 引言:在微服务的 需求分析和架构设计 过程中,通常是用领域的动词和名词来划分微服务的。
    例如,对于一个电商后台,可以分解为 订单、商品、目录、库存、购物车、交易、发票、、、每一个名词和动词都可以是一个微服务
    说人话就是:把能想到的领域词汇晒一遍,看看哪些可以做成微服务。
    以下是讲 用什么方式组合这些微服务

    1. 服务代理模式
      典型案例是 做平滑的系统迁移。通常有4个阶段:
      新老系统双写
      迁移双写之前的历史遗留数据
      将读请求切换到新系统(一般会有一个开关)
      下掉双写,只写新系统
    1. 服务聚合模式
    1. 服务串联模式
  • 4.服务分支

  • 5.服务异步消息模式
    通常会梳理 核心系统的最小化服务集合。这些核心的使用同步调用,而核心之外的可以使用异步消息队列进行异步化。

  • 6.服务共享数据模式
    虽然上边提到不建议这样,但是有2种场景下需要这样做:1.单元化架构 2.遗留的整体服务

1.3.5 微服务的容错模式

1.舱壁隔离模式
  • 1.微服务容器分组
    例如,将社交名人流量路由到服务的核心池,普通用户到另一个池子。
  • 2.线程池隔离
    不同功能的线程池要隔离
2.熔断模式
3.限流模式

常见技术实现:

  • 1.计数器
  • 2.令牌桶
  • 3.信号量
  • 4.失效转移模式
    在熔断、限流之后,如何处理被拒绝的请求呢? 一般解决模式就是:失效转移模式。细分为:
    a. 快速失败策略,直接返回错误,让调用方知道发生了问题而进行后续处理
    b. 如果有备份服务,就切到备份。
    c. 如果失败的服务只是单台机器偶尔有问题,如fullgc,oom等,此时适合使用 failover 策略,采用重试的方法来解决。(注意幂等)

1.3.6 微服务的粒度

  • 1.不能太细
    会导致服务数量多,依赖关系复杂,维护团队多成本大,不切实际。
  • 2.怎么样合适
    适可而止:可以让使用方自由地编排底层的子服务来获得相应的组合服务即可。当然也要适合自己团队的建设和布局。

1.5 服务化管理和治理框架的技术选型

1. 服务化

  • dubbo
  • thrift
  • HSF

2.微服务

  • spring boot
    是spring cloud 构建微服务架构的重要基础
  • Netflix
    各种熔断、监控、报警、、、
  • spring cloud Netflix
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