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引言
如果客户端要通过网络调用某个服务的代码,为了发起这个请求,需要知道服务实例的网络地址(IP 地址和端口号)。在传统运行在物理机器上的应用中,某个服务实例的网络地址一般是静态的,比如,客户端可以从只会偶尔更新的配置文件中读取网络地址。
然而在现在流行的基于云平台的微服务应用中, 服务实例需要动态分配网络地址,而且,一组服务实例可能会因为自动扩展、失败或者升级发生动态变化,因此客户端代码应该使用更加精细的服务发现机制。
服务注册表
服务注册表是服务发现的关键部分,它是一个包含服务实例网络地址的的数据库。一个服务注册表需要高可用和实时更新,客户端可以缓存从服务注册表获取的网络地址。然而,缓存的信息最终会过期,客户端不能再根据该信息发现服务实例。因此,服务注册表对集群中的服务实例使用复制协议来维护一致性。
举个例子:Netflix Eureka是典型的服务注册表的案例实现,它为服务实例的注册与查询提供了REST API:一个服务实例可以使用POST来注册自己的网络地址,它必须每30秒通过PUT去刷新,服务实例可以直接或者在服务实例注册超时的时候使用DELETE删除注册表中的信息,另外客户端可以使用HTTP GET获取注册实例的信息。
当然,除了Netflix Eureka以外,还有:
etcd:一个高可用、分布式、一致性、key-value方式的存储,被用在分享配置和服务发现中。两个著名的项目使用了它:Kubernetes和Cloud Foundry。
consul:一个发现和配置服务的工具,为客户端注册和发现服务提供了API,Consul还可以通过执行健康检查决定服务的可用性。
Apache Zookeeper:Zookeeper是一个广泛使用、高性能的针对分布式应用的协调服务。 Apache Zookeeper本来是Hadoop的子工程,现在已经是顶级工程了。
服务注册方式
服务实例必须使用服务注册表来进行服务的注册和注销,在实践过程中有不同的方式来实现服务的注册和注销:
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self-registration模式:这种模式下,服务实例自己负责通过服务注册表对自己进行注册和注销,另外如何有必要的话,服务实例可以通过发送心跳包请求防止注册过期。该种模式的架构实现如下:
self-registration模式有一些优势也有一些劣势:优势之一是它相对简单,而且不强制使用其他的系统组件。然而,一个很大的劣势是 它使得服务实例和服务注册表强耦合 ,你必须在每一个使用服务的客户端编程语言和架构代码中实现注册逻辑。
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third-party registration模式:当使用third-party registration模式的时候,服务实例本身并不负责通过服务注册表注册自己,相反的,通过另一个被称作service registrar系统组件来处理注册。service registrar通过轮询或者订阅事件来检测一些运行实例的变化,当它检测到一个新的可用服务实例时就把该实例注册到服务注册表中去,service registrar还负责注销已经被终止的服务实例,下图展示了该模式的架构:
third-party registration模式也有一些优势和劣势:主要优势是使得服务从服务注册表中被解耦,你不必为开发者使用的每种开发语言和框架实现服务注册的逻辑,相反,服务实例的注册被一个专有服务以集中式的方式处理。该模式的劣势是,除非它被内置在部署环境中,不然这又是一个需要被设置和管理的高可用系统组件。
总结
在一个微服务应用中,一组运行的服务实例是动态变化的,实例有动态分配的网络地址,因此,为了使得客户端能够向服务发起请求,必须要要有服务发现机制。
服务发现的关键是服务注册表,服务注册表是可用服务实例的数据库,它提供了管理和查询使用的API。服务实例使用这些管理API进行服务的注册和注销,系统组件使用查询API来发现可用的服务实例。
- 客户端发现的案例:Eureka、ZooKeeper
- 服务端发现的案例:consul+nigix