一.背景
1.需要解决的问题
大规模服务化之前,应用可能只是通过RMI或Hessian等工具,简单的暴露和引用远程服务,通过配置服务的URL地址进行调用,通过F5等硬件进行负载均衡。
(1) 当服务越来越多时,服务URL配置管理变得非常困难,F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。
- 此时需要一个服务注册中心,动态的注册和发现服务,使服务的位置透明。
- 并通过在消费方获取服务提供方地址列表,实现软负载均衡和Failover,降低对F5硬件负载均衡器的依赖,也能减少部分成本。
(2) 当进一步发展,服务间依赖关系变得错踪复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。
- 这时,需要自动画出应用间的依赖关系图,以帮助架构师理清理关系。
(3) 接着,服务的调用量越来越大,服务的容量问题就暴露出来,这个服务需要多少机器支撑?什么时候该加机器?
- 为了解决这些问题,第一步,要将服务现在每天的调用量,响应时间,都统计出来,作为容量规划的参考指标。
- 其次,要可以动态调整权重,在线上,将某台机器的权重一直加大,并在加大的过程中记录响应时间的变化,直到响应时间到达阀值,记录此时的访问量,再以此访问量乘以机器数反推总容量。
2.Dubbo维护调用关系
具体关系如下图所示:
3.软负载均衡
具体示意图如下所示:
4.架构演变过程
演变图:
(1)单一应用框架(ORM:Object Relationship Mapping 对象关系映射)
优点:当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能如下单支付等都部署在一起,以减少部署节点和成本。
缺点:单一的系统架构,使得在开发过程中,占用的资源越来越多,而且随着流量的增加越来越难以维护
架构图:
(2)垂直应用框架(MVC: Model View Controller 即MVC框架)
优点:垂直应用架构解决了单一应用架构所面临的扩容问题,流量能够分散到各个子系统当中,且系统的体积可控,一定程度上降低了开发人员之间协同以及维护的成本,提升了开发效率。
缺点:但是在垂直架构中相同逻辑代码需要不断的复制,不能复用。
架构图:
(3)分布式应用架构(RPC:Remote Procedure Call 远程过程调用)
当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心
架构图:
(4)流动计算架构(SOA:Service-Oriented Architecture 面向服务的架构)
随着服务化的进一步发展,服务越来越多,服务之间的调用和依赖关系也越来越复杂,诞生了面向服务的架构体系(SOA),也因此衍生出了一系列相应的技术,如对服务提供、服务调用、连接处理、通信协议、序列化方式、服务发现、服务路由、日志输出等行为进行封装的服务框架
(5)总结:
1)单一应用架构
- 当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。
- 此时,用于简化增删改查工作量的 数据访问框架(ORM) 是关键。
2)垂直应用架构
- 当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。
- 此时,用于加速前端页面开发的 Web框架(MVC) 是关键。
3)分布式服务架构
- 当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。
- 此时,用于提高业务复用及整合的 分布式服务框架(RPC) 是关键。
4)流动计算架构
- 当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。
- 此时,用于提高机器利用率的 资源调度和治理中心(SOA) 是关键。
二.Dubbo
1.简介
- Dubbo是一个分布式服务框架,解决了上面的所面对的问题
- 高性能和透明化的RPC远程服务调用方案
2.SOA服务治理方案
每天为2千多个服务提供大于30亿次访问量支持,并被广泛应用于阿里巴巴集团的各成员站点以及别的公司的业务中。
3.Dubbo的架构图
(1)节点角色说明:
- Provider: 暴露服务的服务提供方。
- Consumer: 调用远程服务的服务消费方。
- Registry: 服务注册与发现的注册中心。
- Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。
- Container: 服务运行容器。
(2)调用关系说明
- 0 . 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
- 1 . 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
- 2 . 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
- 3 . 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
- 4 . 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
- 5 . 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
4.Dubbo提供的注册中心
- Multicast注册中心
- Zookeeper注册中心(重点)
- Redis注册中心
- Simple注册中心
5.Dubbo优缺点
(1)优点
1. 透明化的远程方法调用
像调用本地方法一样调用远程方法;只需简单配置,没有任何API侵入。
2. 软负载均衡及容错机制
可在内网替代nginx lvs等硬件负载均衡器。
3. 服务注册中心自动注册 & 配置管理
不需要写死服务提供者地址,注册中心基于接口名自动查询提供者ip。使用类似zookeeper等分布式协调服务作为服务注册中心,可以将绝大部分项目配置移入zookeeper集群。
4. 服务接口监控与治理
Dubbo-admin与Dubbo-monitor提供了完善的服务接口管理与监控功能,针对不同应用的不同接口,可以进行 多版本,多协议,多注册中心管理。
(2)缺点
只支持JAVA语言