隨著云計算業(yè)務的快速發(fā)展,國內外云計算企業(yè)的專利之爭也愈發(fā)激烈。在云計算這樣的技術領域,專利儲備往往代表著企業(yè)最新的技術實力。華云數據本期“智匯華云”專欄將針對“淺談微服務架構之服務發(fā)現”技術,與大家共同分享云計算領域的最新技術。
由于業(yè)務量大幅增長,華云數據決定對業(yè)務增長導致不斷臃腫的單體應用進行重構,重構后的應用選擇微服務架構。微服務架構最大的優(yōu)勢是語言的開放性,可以根據業(yè)務場景選擇最合適的語言。另外對于不止一個技術棧的公司組織架構,也能帶來很好的融合協作機會。華云數據的主要技術棧是JAVA,PHP。JAVA自不必多說,其微服務框架spring cloud對微服務有非常全面且完善的一條龍支持,簡直是微服務架構開發(fā)的利器,而PHP則有所欠缺,特別是在服務治理部分。比如在做服務注冊、發(fā)現的時候比較痛苦。
我們的方案
1、為什么要使用服務發(fā)現
下圖1 ,是一個簡單的高可用架構圖,我們看到集群組部署有3個節(jié)點,每個節(jié)點分別部署有一個服務A。在它前面有負載均衡,以nginx做負載均衡為例,我們會在配置文件手動配置上這3個節(jié)點的服務A的地址,根據負載策略做轉發(fā)。
圖1
這是傳統上比較常用的方式。服務的地址是固定不變的。那么如果服務的地址彈性伸縮,是可變的又如何呢?如下圖2。
圖2
與傳統方式不同的是,服務的地址是彈性伸縮,是可變的。這種彈性帶來最大的好處是服務可以根據流量、根據CPU、內存等開銷,依據一定的策略,橫向擴展或減少服務實例。除了能支撐大量的峰值訪問,還能帶來非常大的成本節(jié)約。另外特別說下,docker及其衍生出來的Kubernates之類的軟件或解決方案,使得這種資源調度,彈性伸縮,架構監(jiān)控等有了很好的基礎層保證。回過頭來說,既然服務地址可變,那么人工配置的方式肯定不行,我們需要一種自動發(fā)現服務地址變更的機制。
2、服務發(fā)現的機制及發(fā)現方式
這種機制即服務發(fā)現,也是微服務架構最常使用的技術棧。如下圖 3,我們引入一個注冊中心。服務實例在啟動的時候自動把地址注冊到注冊中心,在訪問相應服務的時候,先通過注冊中心拿到待訪問服務實例的地址,然后依據一定的策略訪問即可。
圖3
好處主要有兩點:
1、解決上述說的服務地址變化的問題;
2、注冊中心能夠監(jiān)測相應服務的狀態(tài),有了它,我們就能知道微服務架構中有多少個服務,版本是什么,每個服務的實例數有多少,狀態(tài)如何。
服務發(fā)現有兩種方式:
2.1服務端發(fā)現
1)服務實例啟動時自動發(fā)布地址到注冊中心。
2)客戶端/服務端在調用某個服務時,帶著服務名調用負載均衡器,負載均衡器接收到請求,從注冊中心拿到服務地址(有多個),根據負載策略訪問某一個特定的服務。
這種方式最大的好處就是由服務端實現服務發(fā)現及負載,客戶端完全不用做額外的事情,非常推薦使用此方式。如下圖4。
圖4
2.2客戶端發(fā)現
從下圖5可以看到,跟服務端發(fā)現不同的地方是,待訪問服務的地址由客戶端從注冊中心獲取,并且客戶端需要實現負載(比如待訪問的服務地址有3個,那么客戶端需要依據一定的負載策略,找出其中一個地址進行訪問)。
圖5
這種方式最大的特點就是靈活,客戶端或者微服務可以根據自己的業(yè)務場景選擇最佳的負載策略,但是缺點也是顯而易見的,客戶端或微服務需要考慮負載。這在JAVA沒問題,它的spring cloud框架很強大,可以支持,不過PHP及其它語言就會很痛苦,所以個人推薦使用服務端發(fā)現的方式。
如下圖6方式,服務端發(fā)現可使用consul template+nginx
圖6
3、工具介紹及總結
Netflix OSS 是典型的客戶端發(fā)現范例;Netflix Eureka 是服務注冊表,Netflix Ribbon是IPC客戶端,與Eureka一起實現CLB。對docker無明確支持
Consul 是典型的服務端發(fā)現范例;通過consul template監(jiān)聽consul中服務地址的變動,自動生成或更新nginx.conf,并生效配置。對docker有很好的支持
微服務架構的性質決定了它的復雜性,存在成百上千個微服務,而每個微服務又可能分布在多個不同節(jié)點,所以全棧監(jiān)控很重要,而服務發(fā)現則是其中很重要的一環(huán)。通過它,我們就知道整個系統有多少個微服務,版本是什么,每個服務的實例數有多少,狀態(tài)如何。而這些又是一個完整自動化運維架構的基礎,發(fā)揮微服務架構最大的價值非常重要,大大減少運維人員在部署、問題排查上冗余工作,大幅提升工作效率。
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