(完整版)基于SpringCloud微服务系统设计方案
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(完整版)基于SpringCloud微服务系统设计方案微服务系统设计方案1.微服务本质微服务架构从本质上说其实就是分布式架构,与其说是一种新架构,不如说是一种微服务架构风格。
简单来说,微服务架构风格是要开发一种由多个小服务组成的应用。
每个服务运行于独立的进程,并且采用轻量级交互。
多数情况下是一个HTTP的资源API。
这些服务具备独立业务能力并可以通过自动化部署方式独立部署。
这种风格使最小化集中管理,从而可以使用多种不同的编程语言和数据存储技术。
对于微服务架构系统,由于其服务粒度小,模块化清晰,因此首先要做的是对系统整体进行功能、服务规划,优先考虑如何在交付过程中,从工程实践出发,组织好代码结构、配置、测试、部署、运维、监控的整个过程,从而有效体现微服务的独立性与可部署性。
本文将从微服务系统的设计阶段、开发阶段、测试阶段、部署阶段进行综合阐述。
理解微服务架构和理念是核心。
2.系统环境3.微服务架构的挑战可靠性:由于采用远程调用的方式,任何一个节点、网络出现问题,都将使得服务调用失败,随着微服务数量的增多,潜在故障点也将增多。
也就是没有充分的保障机制,则单点故障会大量增加。
运维要求高:系统监控、高可用性、自动化技术分布式复杂性:网络延迟、系统容错、分布式事务部署依赖性强:服务依赖、多版本问题性能(服务间通讯成本高):无状态性、进程间调用、跨网络调用数据一致性:分布式事务管理需要跨越多个节点来保证数据的瞬时一致性,因此比起传统的单体架构的事务,成本要高得多。
另外,在分布式系统中,通常会考虑通过数据的最终一致性来解决数据瞬时一致带来的系统不可用。
重复开发:微服务理念崇尚每个微服务作为一个产品看待,有自己的团队开发,甚至可以有自己完全不同的技术、框架,那么与其他微服务团队的技术共享就产生了矛盾,重复开发的工作即产生了。
没有最好的,只有最适合自己的。
4.架构设计4.1.思维设计微服务架构设计的根本目的是实现价值交付,微服务架构只有遵循DevOps理念方可进行的更顺畅,思维方式的转变是最重要的。
基于微服务架构的系统设计摘要:微服务架构是一项在云中部署应用和服务的新技术。
大部分围绕微服务争论都集中在容器或其他技术是否能很好的实施微服务,而红帽说API应该是重点。
微服务可以在“自己的程序”中运行,并通过“轻量级设备与HTTP型API进行沟通”。
关键在于该服务可以在自己的程序中运行。
通过这一点我们就可以将服务公开与微服务架构(在现有系统中分布一个API)区分开来。
在服务公开中,许多服务都可以被内部独立进程所限制。
如果其中任何一个服务需要增加某种功能,那么就必须缩小进程范围。
在微服务架构中,只需要在特定的某种服务中增加所需功能,而不影响整体进程。
关键词:微服务;SpringCloud;基本方法;发展;设计引言微服务架构是一种架构模式,它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务,服务之间互相协调、互相配合,为用户提供最终价值。
每个服务运行在其独立的进程中,服务与服务间采用轻量级的通信机制互相协作(通常是基于HTTP协议的RESTfulAPI)。
每个服务都围绕着具体业务进行构建,并且能够被独立的部署到生产环境、类生产环境等。
另外,对具体的服务而言,应根据业务上下文,选择合适的语言、工具对其进行构建。
1.微服务架构的发展近年来,随着互联网行业的迅猛发展,公司或组织业务的不断扩张,需求的快速变化以及用户量的不断增加,传统的单块(Monolithic)软件架构面临着越来越多的挑战,已逐渐无法适应互联网时代对软件的要求。
在这一背景下,微服务架构模式(MicroserviceArchitecturePattern)逐渐流行。
它强调将单一业务功能开发成微服务的形式,每个微服务运行在一个进程中;采用HTTP等通信协议和轻量级API实现微服务之间的协作与通信[1]。
这些微服务可以使用不同的开发语言以及不同数据存储技术,能够通过自动化部署工具独立发布,并保持最低限制的集中式管理。
微服务架构≈模块化开发+分布式计算。
不管微服务架构的定义怎么样,都是在描述一个核心思想:把大系统拆分成小型系统,把大事化小,以降低系统的复杂性,从而大幅降低系统建设、升级、运维的风险和成本。
基于SpringCloud微服务系统设计方案Spring Cloud是基于Spring Boot的微服务架构,它提供了一套全面的解决方案,用于构建分布式系统的各个组件。
本文将介绍基于Spring Cloud的微服务系统设计方案。
1.服务拆分与注册中心:将系统按照业务功能进行拆分,每个拆分后的业务模块作为一个独立的微服务。
通过Spring Cloud提供的注册中心(如Eureka、Consul等),将每个微服务注册到注册中心,实现服务的动态发现与调用。
2.服务网关与路由:使用Spring Cloud Gateway作为服务网关,实现对外的统一访问入口。
服务网关可以处理认证、授权、限流、负载均衡等功能,同时可以根据请求的URL路由到相应的微服务。
3.服务间通信:微服务之间通过HTTP或者RPC进行通信。
可以使用Spring Cloud提供的Feign或者RestTemplate进行服务间的调用,也可以使用Spring Cloud的Dubbo集成组件进行RPC调用。
4.熔断与限流:使用Spring Cloud提供的Hystrix组件实现熔断与限流。
熔断器可以监控服务的状态,并在服务出现故障时进行自动熔断,避免故障扩散。
限流策略可以控制每个微服务的访问频率,防止一些微服务被过度请求。
5.配置中心:使用Spring Cloud Config作为配置中心,将各个微服务的配置集中管理。
通过配置中心,可以实现配置的版本管理、配置的动态刷新等功能。
6.服务监控与链路追踪:使用Spring Cloud提供的Actuator组件对微服务进行监控。
通过Actuator可以获取微服务的运行状态、性能指标、日志等信息。
同时,使用Zipkin等链路追踪工具可以对微服务间的调用链进行跟踪和分析,帮助定位问题。
7.安全与认证:使用Spring Security进行微服务的安全与认证。
可以实现用户登录、权限控制等功能,保证微服务系统的安全性。
SpringCloud组件和架构图Spring Cloud是微服务架构的集⼤成者,将⼀系列优秀的组件进⾏了整合。
服务⽹关:聚合内部服务,提供统⼀的对外API接⼝,屏蔽内部实现。
可以解决跨域、认证和前端调⽤负责的问题,便于项⽬重构。
可以使⽤Spring Cloud Zuul和Spring Cloud Gateway实现。
服务发现:实现各个服务实例的⾃动化注册与发现。
解决 [服务消费者] 直接调⽤ [服务提供者] 这种硬编码⽅式后期的巨⼤维护成本。
可以使⽤Spring Cloud Eureka和Spring Cloud Consul实现。
服务消费:调⽤服务提供者。
帮我们更加便捷、优雅的调⽤Http Api。
可以使⽤Spring Cloud Feign实现。
负载均衡:提供负载均衡算法,例如轮询。
通过负载均衡来实现系统的⾼可⽤、集群扩容等功能。
可以使⽤Spring Cloud Ribbon实现。
服务容错:微服务中很多服务互相依赖,其中⼀个故障会导致整个系统不可⽤。
提供服务熔断保护,相当于电路中的保险丝。
可以使⽤Spring Cloud Hystrix实现。
服务监控:服务状态的实时监控。
可以使⽤Hystrix Dashboard监控单个应⽤内的服务信息,Spring Cloud Turbine汇总多个服务的数据。
链路追踪:前端⼀个接⼝请求,需要调⽤后端多次服务,整个请求出现问题时,快速定位服务的故障点。
可以使⽤Spring Cloud Sleuth和ZipKin实现。
服务配置:集中管理配置,可以使⽤Spring Cloud Config、Apollo等实现。
消息总线:⾃动刷新服务配置,可以使⽤Spring Cloud Bus实现。
图⽚仅供参考。
SpringCloud微服务架构的实现方式随着互联网的快速发展和业务规模的增长,传统的单体应用架构已经无法满足企业的需求。
为了提高系统的可伸缩性、容错性和可维护性,微服务架构应运而生。
SpringCloud作为一种主流的微服务框架,为开发人员提供了一套完整的解决方案,帮助企业快速而稳定地构建和部署微服务应用。
一、微服务架构简介微服务架构是一种将单一的应用程序拆分成一组小型、松耦合的服务的体系结构模式。
每个服务只负责特定的业务功能,通过独立的进程运行,并通过轻量级的通信机制(如RESTful API)进行互相通信。
微服务架构具有高内聚、低耦合、易于扩展和维护的优势,能够更好地适应快速变化的需求和复杂的业务场景。
二、SpringCloud微服务架构的组成SpringCloud是基于SpringBoot的微服务架构框架,它提供了一系列的子项目,以满足开发人员在微服务架构中所需的各种功能。
1. 服务注册与发现:SpringCloud提供了服务注册与发现的解决方案,其中最核心的组件是Netflix的Eureka和Consul。
通过服务注册,微服务可以自动向注册中心注册自己的信息,其他服务可以通过查询注册中心获取服务的实例信息,实现服务之间的动态发现和调用。
2. 服务调用:在微服务架构中,服务之间的调用是非常频繁的。
SpringCloud提供了多种服务调用的方式,包括基于HTTP的RestTemplate和基于Netflix的Feign。
开发人员可以灵活地选择适合自己的调用方式,并通过负载均衡、容错和熔断等机制提高服务的可用性和稳定性。
3. 服务熔断与容错:为了防止某个微服务的故障引起整个系统的连锁反应,SpringCloud引入了Netflix的Hystrix组件,实现了服务的熔断和容错机制。
通过设置超时时间、限流和降级策略,Hystrix可以在服务不可用或响应时间过长时,快速失败并返回降级的结果。
这样可以有效保护整个系统的稳定性和可用性。
微服务架构部署方案概述本文档旨在提供一个微服务架构部署方案的概要。
微服务架构是一种将应用程序划分为一系列小型、自治的服务的方法。
每个服务都可以独立部署、扩展和维护,以提高整个系统的可靠性和灵活性。
部署架构我们建议采用以下部署架构来实现微服务架构:1. 服务注册与发现使用服务注册与发现工具(如Consul、Etcd或ZooKeeper),实现服务的自动注册和发现。
这些工具可以帮助微服务间相互发现、通信和负载均衡。
2. API 网关引入一个 API 网关(如Nginx或Spring Cloud Gateway),用于统一管理和路由所有微服务的入口请求。
API 网关可以提供一些常见的功能,如请求验证、身份验证、请求转发和监控等。
3. 微服务配置中心使用一个统一的配置中心(如Spring Cloud Config),用于集中管理和动态配置微服务的配置信息。
这样可以方便地修改和管理配置,而无需重新部署微服务。
4. 微服务化将各个微服务使用技术(如Docker)进行打包和部署。
通过化,可以实现微服务的快速部署、隔离和可移植性。
5. 持续集成与持续部署引入持续集成和持续部署流程,使用工具(如Jenkins或GitLab CI/CD)实现自动化的构建、测试和部署。
这样可以确保每次代码提交都经过自动化测试并且能够快速部署到生产环境。
监控与预警在部署微服务架构后,需要建立一套完善的监控与预警系统,以实时监控各个微服务的性能和健康状况。
可以使用监控工具(如Prometheus、Grafana和ELK Stack)来收集、存储和可视化关键指标,并设置预警规则以及报警通知,及时发现和解决问题。
安全性考虑在微服务架构部署中,安全性是一个重要的考虑因素。
以下是一些安全性措施的建议:- 引入访问控制和身份验证机制,确保只有经过授权的用户可以访问和调用微服务。
- 使用服务网格(如Istio)来实现微服务间的流量管理、安全策略和认证授权等功能。
SpringCloud微服务框架详细介绍微服务架构是一种将单一应用程序拆分为一组小型、独立部署的服务的软件开发方法。
为了实现微服务架构,需要使用相应的框架来进行管理和协调各个服务之间的通信和协作。
其中,SpringCloud是一个非常受欢迎的微服务框架,提供了一系列的工具和组件,方便开发人员进行微服务的构建和管理。
一、SpringCloud简介SpringCloud是一个基于SpringBoot的微服务框架,它为开发人员提供了一整套的解决方案,用于构建、部署和管理分布式系统中的各个微服务。
它提供了诸如服务注册与发现、服务调用、负载均衡、断路器、分布式配置管理等功能,帮助开发人员快速搭建和部署微服务架构。
二、SpringCloud的核心组件1. 服务注册与发现:SpringCloud提供了多种服务注册与发现的实现方式,如Eureka、Consul、ZooKeeper等。
这些组件能够实现服务的注册与发现,方便各个微服务之间的通信与调用。
2. 服务调用与负载均衡:SpringCloud可以通过Ribbon和Feign等组件实现服务之间的调用和负载均衡。
Ribbon是一个负载均衡客户端,可以根据实际情况自动选择合适的服务实例进行调用;而Feign是一个声明式的Web Service客户端,可以用于简化服务调用的代码编写。
3. 断路器:SpringCloud提供了Hystrix组件来实现服务的熔断和容错。
通过断路器,可以在微服务之间进行故障隔离,防止服务之间的联动效应,提高系统的可用性。
4. 分布式配置管理:SpringCloud的Config组件可以实现分布式配置文件的管理和更新。
开发人员可以将应用程序的配置信息存储在配置中心,当配置发生变化时,Config组件能够及时通知各个微服务进行更新。
5. 服务网关:SpringCloud的Zuul组件是一个动态路由和服务网关。
它可以拦截所有的微服务请求,实现路由转发、权限校验和过滤等功能,降低了客户端与各个微服务之间的耦合度。
基于Spring Cloud和Docker的微服务架构设计作者:王方旭来源:《中国信息化》2018年第03期一、概述随着互联网、云计算的进步,微服务越来越受到从业者的关注。
尤其是以单体架构建设的应用和SOA架构的应用皆无法解决数据、服务呈爆炸式增长带来的冲击,而微服务将业务系统彻底组件化、服务化的思想让系统建设者有了更多选择。
微服务的核心思想是:应用是由相互独立的服务组成,这些服务可分布式部署,运行在独立的进程中,通过轻量级的通信机制交互信息,服务独立扩展,自由伸缩,但有明确的边界,不受开发语言、技术路线、开发团队的制约。
Spring Cloud是实践微服务的框架,有活跃的开源社区支持;Docker使分布式应用脱离底层物理硬件和基础环境的限制,实现应用快速开发和部署而大放异彩的开源项目。
因此,使用Spring Cloud框架和Docker构建的微服务系统是实现开发、部署、运维一体化的DevOps模式的最佳解决方案。
二、Spring Cloud(一) Spring Cloud简介及架构图Spring boot是由 Pivotal 团队提供的框架,按照约定大于配置的核心思想对Spring框架进行了简化。
Spring Cloud是基于Spring Boot推出一系列框架、组件的有序集合,简化了分布式系统基础设施的开发,且封装的框架均是成熟且经过实际检验的,比如面向服务发现治理的EureKa,面向负载均衡的Ribbon等。
经过封装,向开发者提供的则是易理解、易部署、易交互的分布式系统开发框架。
下图,展示了Spring Cloud框架完整架构图。
(二) Spring Cloud框架中的组件1. Eureka在Spring Cloud框架中实现微服务的自动注册与发现。
定义服务注册中心是在启动类配置@ EnableEurekaServer;定义服务提供者是在其启动类配置@EnableEurekaClient,该注解声明服务是Eureka客户端,具备服务注册和发现能力。
DOI:10.19551/ki.issn1672-9129.2021.03.058基于Spring Cloud微服务架构的私有云管理系统的设计与实现吴铭程㊀顾芒芒(中移(苏州)软件技术有限公司㊀江苏㊀苏州㊀215153)摘要:随着互联网㊁云计算技术的快速发展,越来越多的企业开始建设私有云管理系统,统一运营管控云主机㊁物理机等IaaS 层资源㊂本文引入Spring Cloud微服务架构对系统进行总体架构设计㊁拆分微服务,最后使用Kubernetes容器化方式部署各微服务实现系统的高可用性㊂关键词:私有云;微服务架构;Spring Cloud;Kubernetes中图分类号:TP311.52㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1672-9129(2021)03-0057-01㊀㊀引言:私有云是为企业客户独占云计算资源而构建的,私有云管理系统是为了实现资源自助服务而建设的系统,帮助企业快速建设业务系统提供保障㊂在早期的系统开发中,一般都采用单体架构模式[1]㊂初创企业一般会选择此模式进行系统的快速开发,抢占市场㊂等到规模扩大后,常常会因为修改一个小问题而引发更大的问题㊂因此,通过微服务架构[2]将臃肿的单体系统以业务为中心拆分成功能单一的微服务,独立运行㊂本文以Spring Cloud微服务架构设计私有云管理系统,拆分微服务,通过Kubernetes进行容器化部署[3]㊂1㊀Spring Cloud微服务框架微服务是相互独立的个体,可以独立开发,通过轻量级交互机制通信,占用独立进程,可独立伸缩扩展㊂微服务架构具有耦合度低㊁组件化㊁服务化等优势应用于广大互联网行业中㊂Spring Cloud是基于Spring Boot推出的一系列框架㊁组件的有序集合,提供API网关㊁服务注册㊁熔断降级㊁配置中心㊁声明式服务调用㊁负载均衡等成熟组件,形成完善的微服务治理能力㊂本文介绍的私有云管理系统使用以上组件进行研发,其微服务治理基础架构图如图1-1所示㊂1.1API网关和配置中心㊂API网关接收外部请求,通过路由转发到微服务,屏蔽了微服务的具体实现㊂同时,路由转发前可配置过滤器实现请求的认证㊁鉴权等拦截,保障系统的安全性㊂本文使用的网关是Spring Cloud Gateway,是基于Web-Flux框架㊁Spring5.0㊁Spring Boot2.0和Project Reactor[4]等技术开发实现的,为微服务架构提供一种简单有效的API路由管理方式㊂配置中心是配置的统一管理,注册中心是服务连接方式的统一管理㊂本文使用的配置中心和注册中心是Spring Cloud Alibaba Nacos㊂Nacos支持动态配置管理,通过对微服务的实时健康检查,保证系统的稳定性,提供友好的界面进行配置变更㊂1.2声明式服务调用和负载均衡㊂声明式服务调用用于微服务间调用,通过声明式的方式与控制器接口定义保持一致,简单有效的完成对接㊂本文使用Spring Cloud OpenFeign,集成Ribbon实现负载均衡功能,通过轮询算法进行负载均衡选取实例㊂1.3熔断降级㊂熔断降级用于在微服务调用链中设置断路器㊁限流㊁降级等功能来减少服务雪崩效应[5],保证服务间的稳定性㊂常见的处理方案包括:降级:当服务器压力增加,为保证核心功能的可用性,选择性的降低一些功能的可用性;熔断:第三方接口出现故障而断绝和外部接口的关系;限流:只允许放通部分请求㊂本文使用的熔断是Spring Cloud Alibaba Sentinel㊂Senti-nel采用信号量隔离,滑动窗口算法实现熔断,提供控制台进行流控规则的统一配置㊂2㊀系统设计与实现本文系统架构包括接入展示层㊁访问控制层㊁业务逻辑层㊁数据传输层和基础设施层㊂接入展示层:负责系统的门户展示和用户交互;访问控制层:提供统一的API网关㊁认证㊁配置㊁路由转发;业务逻辑层:提供微服务具体业务逻辑实现,主要包含虚拟机㊁网络㊁存储等资源类微服务和用户管理㊁工单管理㊁订单管理等平台类微服务组成;数据传输层:提供多种数据处理方式,包括Redis缓存㊁MQ消息㊁MySQL数据持久化,ES日志数据存储等;基础设施层:提供计算㊁存储㊁网络的硬件设备,用来部署虚拟化资源池㊂系统的采用Spring Cloud的微服务架构进行开发,基于Spring Boot进行微服务构建㊂3㊀总结本文采用Spring Cloud微服务架构方式进行私有云管理系统的研发㊂介绍了Spring Cloud微服务治理组件的功能㊂使用Gateway作为API网关作为统一入口进行认证和路由转发,使用Nacos作为配置中心和注册中心来完成微服务的配置管理,使用OpenFeign㊁Ribbon和Sentinel完成微服务间的调用,负载均衡和熔断处理㊂最后依托于Kubernetes服务编排完成容器化启动来实现系统的快速发布㊂参考文献:[1]董昭.电信运营商单体架构到微服务架构转型设计思路[J].通信世界,2017.[2]王磊.微服务架构与实践[M].电子工业出版社,2016.[3]马征,缪凯,张广温.浅析Kubernetes容器虚拟化技术[J].金融电子化,2018.[4]肖凯,张玉泉,陶智勇.基于Reactor模式的即时通信服务器的设计与实现[J].信息技术,2017,000(003): 124-127.[5]张清静.基于JAVA多线程技术解决物联云端服务雪崩效应的方法,2019.㊃75㊃。
实现微服务架构的SpringCloud实践分享随着云计算和大数据等新兴技术的涌现,业务系统的复杂性越来越高,如何避免系统过度开发、硬编码和耦合已成为需求开发的热点问题,微服务架构应运而生。
而SpringCloud作为目前最火的微服务框架之一,已经被越来越多的企业所使用。
1. 微服务架构的优缺点微服务架构的优点:其最大好处就是可伸缩性,可以快速扩展应用程序,采用微服务可以把应用程序拆分成更小的部分,不会因为整合不同的应用程序组件而受限,并能够编写更高效的代码。
微服务架构也包括代码可重用性,代码的可维护性,以及易于开发人员进行重构等众多优点。
缺点:微服务架构也有一些缺点。
首先,微服务架构的开发成本相对较高,需要更少的代码和相关的文档才能组织并维护微服务。
此外,对于客户端而言,微服务应用程序的客户端需要考虑特定的安全性和开发环境问题。
2. Spring Cloud简介Spring Cloud是一个开源框架,提供了一系列应用程序和后端服务支持,帮助应用程序开发者开发针对云的微服务应用程序。
目标是提供Spring Framework的工具链,以便进行分布式系统的级联和组件化,这样可以开发复杂的分布式系统,例如数据挖掘和社交计算等。
Spring Cloud子项目之间的集成使得使用Spring Cloud的Java微服务应用程序变得更加容易。
Spring Cloud要实现的目标包括:提供开发人员可以轻松使用的第三方API。
可以实现安全性可选择,支持隔离等众多特性。
Spring Cloud遵循松散耦合的原则,因此更适合模块化开发。
同时,Spring Cloud还支持多种开发语言,可以在不同的组件和模块之间进行交互。
3. Spring Cloud框架的主要组件3.1 EurekaEureka是Spring Cloud的核心组件之一,提供了一个基础架构平台,帮助管理各种微服务实例,并且可以在网络发生问题时集中管理实例。
SpringCloud微服务架构及实现基础概念铺垫●单点系统架构一般来说存在两个很大的问题:(1)非高可用:既然是单点,master一旦发生故障,服务就会受到影响(2)性能瓶颈:既然是单点,不具备良好的扩展性,服务性能总有一个上限,这个单点的性能上限往往就是整个系统的性能上限.●传统项目架构传统项目分为三层架构,将业务逻辑层、数据库访问层、控制层放入在一个项目中。
优点:适合于个人或者小团队开发,不适合大团队开发。
●分布式项目架构根据业务需求进行拆分成N个子系统,多个子系统相互协作才能完成业务流程子系统之间通讯使用RPC远程通讯技术。
优点:1.把模块拆分,使用接口通信,降低模块之间的耦合度。
2.把项目拆分成若干个子项目,不同的团队负责不同的子项目。
3.增加功能时只需要再增加一个子项目,调用其它系统的接口就可以。
4.可以灵活的进行分布式部署。
有优点就有缺点,缺点如下:1.系统之间交互需要使用远程通信,接口开发增加工作量。
2.各个模块有一些通用的业务逻辑无法共用。
为了解决上面分布式架构的缺点,我们引入了SOA架构,SOA:Service Oriented Architecture面向服务的架构。
也就是把工程拆分成服务层、表现层两个工程。
服务层中包含业务逻辑,只需要对外提供服务即可。
表现层只需要处理和页面的交互,业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。
●什么是项目集群多台服务器部署相同应用构成一个集群作用:通过负载均衡设备共同对外提供服务●RPC远程调用RPC 的全称是 Remote Procedure Call 是一种进程间通信方式。
它允许程序调用另一个地址空间(通常是共享网络的另一台机器上)的过程或函数,而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。
即无论是调用本地接口/服务的还是远程的接口/服务,本质上编写的调用代码基本相同。
比如两台服务器A,B,一个应用部署在A服务器上,想要调用B服务器上应用提供的函数或者方法,由于不在一个内存空间,不能直接调用,这时候需要通过就可以应用RPC框架的实现来解决。
使用Spring Cloud和Docker构建微服务架构如何使用Spring Boot、Spring Cloud、Docker和Netflix的一些开源工具来构建一个微服务架构。
本文通过使用Spring Boot、Spring Cloud和Docker构建的概念型应用示例,提供了了解常见的微服务架构模式的起点。
功能服务整个应用分解为三个核心微服务。
它们都是可以独立部署的应用,围绕着某些业务功能进行组织。
账户服务包含一般用户输入逻辑和验证:收入/开销记录、储蓄和账户设置。
统计服务计算主要的统计参数,并捕获每一个账户的时间序列。
数据点包含基于货币和时间段正常化后的值。
该数据可用于跟踪账户生命周期中的现金流量动态。
通知服务存储用户的联系信息和通知设置(如提醒和备份频率)。
安排工作人员从其它服务收集所需的信息并向订阅的客户发送电子邮件。
注意▪每一个微服务拥有自己的数据库,因此没有办法绕过API直接访问持久数据。
▪在这个项目中,我使用MongoDB作为每一个服务的主数据库。
拥有一个多种类持久化架构(polyglot persistence architecture)也是很有意义的。
▪服务间(Service-to-service)通信是非常简单的:微服务仅使用同步的REST API进行通信。
现实中的系统的常见做法是使用互动风格的组合。
例如,执行同步的GET请求检索数据,并通过消息代理(broker)使用异步方法执行创建/更新操作,以便解除服务和缓冲消息之间的耦合。
然而,这带给我们是最终的一致性。
基础设施服务分布式系统中常见的模式,可以帮助我们描述核心服务是怎样工作的。
Spring Cloud提供了强大的工具,可以增强Spring Boot应用的行为来实现这些模式。
我会简要介绍一下:配置服务Spring Cloud Config是分布式系统的水平扩展集中式配置服务。
它使用了当前支持的本地存储、Git和Subversion等可拔插存储库层(repository layer)。
微服务系统设计方案1.微服务本质微服务架构从本质上说其实就是分布式架构,与其说是一种新架构,不如说是一种微服务架构风格。
简单来说,微服务架构风格是要开发一种由多个小服务组成的应用。
每个服务运行于独立的进程,并且采用轻量级交互。
多数情况下是一个HTTP的资源API。
这些服务具备独立业务能力并可以通过自动化部署方式独立部署。
这种风格使最小化集中管理,从而可以使用多种不同的编程语言和数据存储技术。
对于微服务架构系统,由于其服务粒度小,模块化清晰,因此首先要做的是对系统整体进行功能、服务规划,优先考虑如何在交付过程中,从工程实践出发,组织好代码结构、配置、测试、部署、运维、监控的整个过程,从而有效体现微服务的独立性与可部署性。
本文将从微服务系统的设计阶段、开发阶段、测试阶段、部署阶段进行综合阐述。
理解微服务架构和理念是核心。
2.系统环境3.微服务架构的挑战➢可靠性:由于采用远程调用的方式,任何一个节点、网络出现问题,都将使得服务调用失败,随着微服务数量的增多,潜在故障点也将增多。
也就是没有充分的保障机制,则单点故障会大量增加。
➢运维要求高:系统监控、高可用性、自动化技术➢分布式复杂性:网络延迟、系统容错、分布式事务➢部署依赖性强:服务依赖、多版本问题➢性能(服务间通讯成本高):无状态性、进程间调用、跨网络调用➢数据一致性:分布式事务管理需要跨越多个节点来保证数据的瞬时一致性,因此比起传统的单体架构的事务,成本要高得多。
另外,在分布式系统中,通常会考虑通过数据的最终一致性来解决数据瞬时一致带来的系统不可用。
➢重复开发:微服务理念崇尚每个微服务作为一个产品看待,有自己的团队开发,甚至可以有自己完全不同的技术、框架,那么与其他微服务团队的技术共享就产生了矛盾,重复开发的工作即产生了。
没有最好的,只有最适合自己的。
4.架构设计4.1.思维设计微服务架构设计的根本目的是实现价值交付,微服务架构只有遵循DevOps理念方可进行的更顺畅,思维方式的转变是最重要的。
实现微服务技术架构,现有产品需要进行技术上的改进以及相关配套服务的实现,采用分阶段实施、以及试点产品优先实施的策略,主要包括如下:一、技术上的改进:1、前后端分离,web前端通过Http/Https协议调用微服务的API网关,由API网关再经过路由服务调用相应的微服务2、不同微服务之间通过REST方式互相调用3、微服务之间通过消息中间件实现消息交互机制二、配套服务与功能实现:1、需要进行相应的自动化服务实现,包括自动化构建、自动化安装部署、自动化测试、自动化平台发布(Docker实现)2、管理服务,对于微服务架构,必须配套相应的监控与管理服务、日志管理服务等3、协作服务,运用DevOps思想提升开发、测试、运维的高效沟通与协作,实现开发与运维的一体化4.2.微服务架构设计1、我们把整个系统根据业务拆分成若干个子系统或微服务。
2、每个子系统可以部署多个应用,多个应用之间使用负载均衡。
3、需要一个服务注册中心Eureka,所有的服务都在注册中心注册,负载均衡也是通过在注册中心注册的服务来使用一定策略来实现。
Eureka可部署多个,进行高可用保证。
4、所有的客户端都通过同一个网关地址访问后台的服务,通过路由配置ZUUL网关来判断一个URL请求由哪个服务处理。
请求转发到服务上的时候使用负载均衡Ribbon。
5、服务之间采用feign进行调用。
6、使用断路器hystrix,及时处理服务调用时的超时和错误,防止由于其中一个服务的问题而导致整体系统的瘫痪。
7、还需要一个监控功能,监控每个服务调用花费的时间等。
8、使用SpringCloud Config进行统一的配置管理,需要考虑与公司的配置管理平台如何配合使用。
9、Hystrix,监控和断路器。
我们只需要在服务接口上添加Hystrix标签,就可以实现对这个接口的监控和断路器功能。
10、Hystrix Dashboard,监控面板,他提供了一个界面,可以监控各个服务上的服务调用所消耗的时间等。
11、Turbine,监控聚合,使用Hystrix监控,我们需要打开每一个服务实例的监控信息来查看。
而Turbine可以帮助我们把所有的服务实例的监控信息聚合到一个地方统一查看。
这样就不需要挨个打开一个个的页面一个个查看。
架构的可靠性保证:在关键节点做主备、集群部署,防止单点故障。
待后续确认问题:1、Access Control:Zuul网关提供了相关控制功能,与我司CAS如何结合使用2、Config Server:Spring Cloud提供了远程配置中心,与我司的配置管理平台如何结合使用5.设计阶段5.1.总体设计1、功能规划:对产品功能进行拆分,拆分为若干个微服务;一个功能可以创建多个微服务并部署在多个服务器节点上,以便进行负载均衡。
2、设计原子服务层,梳理和抽取核心应用、公共应用,作为独立的服务下沉到核心和公共能力层,逐渐形成稳定的服务中心,使应用能更快速的响应多变的客户需求。
3、为每个服务设计API接口(REST方式)4、为不同的服务进行分类,不同类型的服务需要的资源不同,可以配置不同的资源,包括CPU、内存、存储等。
5.2.服务拆分原则1、粒度微小:根据业务功能划分服务粒度,总的原则是服务内部高内聚,服务之间低耦合。
2、责任单一:每个服务只做一件事,即单一职责原则。
3、隔离性原则:每个服务相互隔离,且不互相影响4、业务无关优先原则:基础服务,是一些基础组件,与具体的业务无关。
比如:短信服务、邮件服务。
这里的服务最容易划分出来做微服务,也是我们第一优先级分离出来的服务。
5.3.服务规划为实现负载均衡,允许相同的服务在多个节点注册相同的服务名,不同的端口。
如果没有前期的规划,不同的服务提供者可能会注册相同的服务名,导致消费者调用服务时产生调用混乱。
因此,需进行服务名的统一规划:1、规划期统一制定每个服务提供者的服务名或者模块标示。
2、服务名的命名规则:ModuleName_ServiceName,且所有字符小写,不同单词之间以下划线分隔。
如用户管理模块提供了获取用户信息的服务,则命名为:user_get_info。
3、新增服务名时,需要提出申请,审批通过后方可使用,为减少审批复杂度,可只审批ModuleName,即在模块内部可以自由增加服务名,不需要进行审批。
5.4.开发策略总体原则:不同的微服务需进行物理隔离。
1、SVN策略:SVN上创建独立的分支,不同微服务的代码提交不受相互影响;---由配置管理员统一控制。
问题:开发分支与集成分支,都将增加很多,维护工作量增加。
2、编译策略:代码编译时,各个微服务独立编译、打包,杜绝直接的依赖;3、工程构建:代码开发时,各微服务创建独立的工程,工程之间不能产生直接依赖4、持续集成:每个微服务独立执行持续集成。
5、版本集成:由统一的集成工具,实现自动化的版本集成,将所有微服务集成到统一的版本发布包中。
5.5.版本策略每个微服务可以独立制作版本,伴随着服务的增多,SVN分支增多,版本也将增多,版本管理的复杂度将成指数级增加。
在服务之间依赖较多时,每个服务的升级或降级都将影响其他服务的正常运行。
因此需执行如下策略:1、所有服务的版本制作交由专业的版本管理员执行。
2、采用自动化的版本制作策略,最大程度的减少人工操作。
3、每个服务的版本必须有详细的版本计划、版本说明,对于版本说明要制定模板,明确需要提交的内容、版本号、SVN标签等。
4、对项目经理的要求提升,需对整体的版本计划有严格的制定,尤其是版本之间的依赖关系要非常明确,版本升级、降级的风险评估需完全充分。
5、接口管理:严格执行接口管理制度,任何接口的变更必须进行审批、发公告等流程。
5.6.数据库挑战与策略每个微服务都有自己独立的数据库,那么后台管理的联合查询怎么处理?这应该是大家会普遍遇到的一个问题,有三种处理方案。
1)严格按照微服务的划分来做,微服务相互独立,各微服务数据库也独立,后台需要展示数据时,调用各微服务的接口来获取对应的数据,再进行数据处理后展示出来,这是标准的用法,也是最麻烦的用法。
2) 将业务高度相关的表放到一个库中,将业务关系不是很紧密的表严格按照微服务模式来拆分,这样既可以使用微服务,也避免了数据库分散导致后台系统统计功能难以实现,是一个折中的方案。
3)数据库严格按照微服务的要求来切分,以满足业务高并发,实时或者准实时将各微服务数据库数据同步到NoSQL数据库中,在同步的过程中进行数据清洗,用来满足后台业务系统的使用,推荐使用MongoDB、HBase等。
第一种方案适合业务较为简单的小公司;第二种方案,适合在原有系统之上,慢慢演化为微服务架构的公司;第三种适合大型高并发的互联网公司。
建议,我们当前采用第二种方案。
5.7.负载均衡不再采用一般的增加负载均衡服务器的方式进行负载均衡,如F5、Nginx、LVS等,而是把负载均衡的功能以库的方式集成到服务消费方的进程内,这种方案称为软负载均衡(Soft Load Balancing)或者客户端负载均衡。
在Spring Cloud中配合Eureka的服务注册功能,Ribbon子项目则为REST客户端实现了负载均衡。
使用Ribbon进行负载均衡,其工作原理可以概括为下面四个步骤:1.Ribbon首先根据其所在Zone优先选择一个负载较少的Eureka Server;2.定期从Eureka Server更新并过滤服务实例列表;3.根据指定的负载均衡策略,从可用的服务器列表中选择一个服务实例的地址;4.然后通过RestClient进行服务调用。
Ribbon本身提供了下面几种负载均衡策略:•RoundRobinRule:轮询策略,Ribbon以轮询的方式选择服务器,这个是默认值。
所以示例中所启动的两个服务会被循环访问;•RandomRule:随机选择,也就是说Ribbon会随机从服务器列表中选择一个进行访问; •BestAvailableRule:最大可用策略,即先过滤出故障服务器后,选择一个当前并发请求数最小的;•WeightedResponseTimeRule:带有加权的轮询策略,对各个服务器响应时间进行加权处理,然后在采用轮询的方式来获取相应的服务器;•AvailabilityFilteringRule:可用过滤策略,先过滤出故障的或并发请求大于阈值一部分服务实例,然后再以线性轮询的方式从过滤后的实例清单中选出一个; •ZoneAvoidanceRule:区域感知策略,先使用主过滤条件(区域负载器,选择最优区域)对所有实例过滤并返回过滤后的实例清单,依次使用次过滤条件列表中的过滤条件对主过滤条件的结果进行过滤,判断最小过滤数(默认1)和最小过滤百分比(默认0),最后对满足条件的服务器则使用RoundRobinRule(轮询方式)选择一个服务器实例。