華云數(shù)據(jù)：淺談微服務(wù)架構(gòu)下的服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制

隨著云計(jì)算業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外云計(jì)算企業(yè)的專利之爭(zhēng)也愈發(fā)激烈。在云計(jì)算這樣的技術(shù)領(lǐng)域，專利儲(chǔ)備往往代表著企業(yè)最新的技術(shù)實(shí)力。華云數(shù)據(jù)本期“智匯華云”專欄將針對(duì)“淺談微服務(wù)架構(gòu)之服務(wù)發(fā)現(xiàn)”技術(shù)，與大家共同分享云計(jì)算領(lǐng)域的最新技術(shù)。

由于業(yè)務(wù)量大幅增長(zhǎng)，華云數(shù)據(jù)決定對(duì)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)導(dǎo)致不斷臃腫的單體應(yīng)用進(jìn)行重構(gòu)，重構(gòu)后的應(yīng)用選擇微服務(wù)架構(gòu)。微服務(wù)架構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)是語(yǔ)言的開(kāi)放性，可以根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇最合適的語(yǔ)言。另外對(duì)于不止一個(gè)技術(shù)棧的公司組織架構(gòu)，也能帶來(lái)很好的融合協(xié)作機(jī)會(huì)。華云數(shù)據(jù)的主要技術(shù)棧是JAVA，PHP。JAVA自不必多說(shuō)，其微服務(wù)框架spring cloud對(duì)微服務(wù)有非常全面且完善的一條龍支持，簡(jiǎn)直是微服務(wù)架構(gòu)開(kāi)發(fā)的利器，而PHP則有所欠缺，特別是在服務(wù)治理部分。比如在做服務(wù)注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)的時(shí)候比較痛苦。

我們的方案

1、為什么要使用服務(wù)發(fā)現(xiàn)

下圖1 ，是一個(gè)簡(jiǎn)單的高可用架構(gòu)圖，我們看到集群組部署有3個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)分別部署有一個(gè)服務(wù)A。在它前面有負(fù)載均衡，以nginx做負(fù)載均衡為例，我們會(huì)在配置文件手動(dòng)配置上這3個(gè)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)A的地址，根據(jù)負(fù)載策略做轉(zhuǎn)發(fā)。

圖1

這是傳統(tǒng)上比較常用的方式。服務(wù)的地址是固定不變的。那么如果服務(wù)的地址彈性伸縮，是可變的又如何呢?如下圖2。

圖2

與傳統(tǒng)方式不同的是，服務(wù)的地址是彈性伸縮，是可變的。這種彈性帶來(lái)最大的好處是服務(wù)可以根據(jù)流量、根據(jù)CPU、內(nèi)存等開(kāi)銷，依據(jù)一定的策略，橫向擴(kuò)展或減少服務(wù)實(shí)例。除了能支撐大量的峰值訪問(wèn)，還能帶來(lái)非常大的成本節(jié)約。另外特別說(shuō)下，docker及其衍生出來(lái)的Kubernates之類的軟件或解決方案，使得這種資源調(diào)度，彈性伸縮，架構(gòu)監(jiān)控等有了很好的基礎(chǔ)層保證?；剡^(guò)頭來(lái)說(shuō)，既然服務(wù)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(dòng)發(fā)現(xiàn)服務(wù)地址變更的機(jī)制。

2、服務(wù)發(fā)現(xiàn)的機(jī)制及發(fā)現(xiàn)方式

這種機(jī)制即服務(wù)發(fā)現(xiàn)，也是微服務(wù)架構(gòu)最常使用的技術(shù)棧。如下圖 3，我們引入一個(gè)注冊(cè)中心。服務(wù)實(shí)例在啟動(dòng)的時(shí)候自動(dòng)把地址注冊(cè)到注冊(cè)中心，在訪問(wèn)相應(yīng)服務(wù)的時(shí)候，先通過(guò)注冊(cè)中心拿到待訪問(wèn)服務(wù)實(shí)例的地址，然后依據(jù)一定的策略訪問(wèn)即可。

圖3

好處主要有兩點(diǎn)：

1、解決上述說(shuō)的服務(wù)地址變化的問(wèn)題;

2、注冊(cè)中心能夠監(jiān)測(cè)相應(yīng)服務(wù)的狀態(tài)，有了它，我們就能知道微服務(wù)架構(gòu)中有多少個(gè)服務(wù)，版本是什么，每個(gè)服務(wù)的實(shí)例數(shù)有多少，狀態(tài)如何。

服務(wù)發(fā)現(xiàn)有兩種方式：

2.1服務(wù)端發(fā)現(xiàn)

1)服務(wù)實(shí)例啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)發(fā)布地址到注冊(cè)中心。

2)客戶端/服務(wù)端在調(diào)用某個(gè)服務(wù)時(shí)，帶著服務(wù)名調(diào)用負(fù)載均衡器，負(fù)載均衡器接收到請(qǐng)求，從注冊(cè)中心拿到服務(wù)地址(有多個(gè))，根據(jù)負(fù)載策略訪問(wèn)某一個(gè)特定的服務(wù)。

這種方式最大的好處就是由服務(wù)端實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)及負(fù)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(xiàn)

從下圖5可以看到，跟服務(wù)端發(fā)現(xiàn)不同的地方是，待訪問(wèn)服務(wù)的地址由客戶端從注冊(cè)中心獲取，并且客戶端需要實(shí)現(xiàn)負(fù)載(比如待訪問(wèn)的服務(wù)地址有3個(gè)，那么客戶端需要依據(jù)一定的負(fù)載策略，找出其中一個(gè)地址進(jìn)行訪問(wèn))。

圖5

這種方式最大的特點(diǎn)就是靈活，客戶端或者微服務(wù)可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇最佳的負(fù)載策略，但是缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，客戶端或微服務(wù)需要考慮負(fù)載。這在JAVA沒(méi)問(wèn)題，它的spring cloud框架很強(qiáng)大，可以支持，不過(guò)PHP及其它語(yǔ)言就會(huì)很痛苦，所以個(gè)人推薦使用服務(wù)端發(fā)現(xiàn)的方式。

如下圖6方式，服務(wù)端發(fā)現(xiàn)可使用consul template+nginx

圖6

3、工具介紹及總結(jié)

Netflix OSS 是典型的客戶端發(fā)現(xiàn)范例;Netflix Eureka 是服務(wù)注冊(cè)表，Netflix Ribbon是IPC客戶端，與Eureka一起實(shí)現(xiàn)CLB。對(duì)docker無(wú)明確支持

Consul 是典型的服務(wù)端發(fā)現(xiàn)范例;通過(guò)consul template監(jiān)聽(tīng)consul中服務(wù)地址的變動(dòng)，自動(dòng)生成或更新nginx.conf，并生效配置。對(duì)docker有很好的支持

微服務(wù)架構(gòu)的性質(zhì)決定了它的復(fù)雜性，存在成百上千個(gè)微服務(wù)，而每個(gè)微服務(wù)又可能分布在多個(gè)不同節(jié)點(diǎn)，所以全棧監(jiān)控很重要，而服務(wù)發(fā)現(xiàn)則是其中很重要的一環(huán)。通過(guò)它，我們就知道整個(gè)系統(tǒng)有多少個(gè)微服務(wù)，版本是什么，每個(gè)服務(wù)的實(shí)例數(shù)有多少，狀態(tài)如何。而這些又是一個(gè)完整自動(dòng)化運(yùn)維架構(gòu)的基礎(chǔ)，發(fā)揮微服務(wù)架構(gòu)最大的價(jià)值非常重要，大大減少運(yùn)維人員在部署、問(wèn)題排查上冗余工作，大幅提升工作效率。

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