这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的的第6篇笔记
微服务架构介绍
系统架构的演进历史
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单体架构
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All in one process
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优势:
- 性能最高
- 冗余小
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劣势:
- debug困难
- 模块相互影响
- 模块分工、开发流程
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垂直应用架构
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按照业务线垂直划分
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优势︰
- 业务独立开发维护
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劣势︰
- 不同业务存在冗余2
- 每个业务还是单体
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分布式架构
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抽出与业务无关的公共模块
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优势:
- 业务无关的独立服务
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劣势:
- 服务模块bug可导致全站瘫痪
- 调用关系复杂
- 不同服务冗余
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SOA架构
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面向服务
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优势:
- 服务注册
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劣势:
- 整个系统设计是中心化的
- 需要从上至下设计
- 重构困难
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微服务架构
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彻底的服务化
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优势:
- 开发效率
- 业务独立设计
- 自下而上
- 故障隔离
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劣势:
- 治理、运维难度
- 观测挑战
- 安全性
- 分布式系统
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微服务架构概览
- 网关
- 服务配置和治理
- 链路追踪和监控
微服务架构的三大要素
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服务治理
- 服务注册
- 服务发现
- 负载均衡
- 扩缩容
- 流量治理
- 稳定性治理
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可观测性
- 日志采集
- 日志分析
- 监控打点
- 监控大盘
- 异常报警
- 链路追踪
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安全
- 身份验证
- 认证授权
- 访问令牌
- 审计
- 传输加密
- 黑产攻击
微服务架构原理及特征
微服务架构中的基本概念及组件
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服务(service)
- 一组具有相同逻辑的运行实体
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实例(instance)
- 一个服务中的每个运行实体
一个服务(service)就是运行同一份代码(code base)的多个实例(instance)
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实例与进程的关系
- 没有必然对应关系，一般一对一或者一对多
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集群(cluster)
- 通常指服务内部的逻辑划分,包含多个实例
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常见的实例承载形式
- 进程、VM、k8s pod......
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有状态/无状态服务
- 服务的实例是否存储了可持久化的数据(例如磁盘文件)。
服务间通信
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对于单体服务，不同模块通信只是简单的函数调用。
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对于微服务，服务间通信意味着网络传输。
- 微服务之间通过网络进行通信
- 常见的通信协议包括 HTTP、RPC
服务注册及服务发现
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基本问题
- 服务间调用中，如何指定下游服务实例的地址？
- 在代码层面，如何指定调用一个目标服务的地址(ip:port) ?
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简单方案
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hardcode：直接指定 ip:port？
- 没有任何动态能力
- 有多个实例下游实例怎么办？
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使用 DNS？
- 本地 DNS 存在缓存，导致延迟
- DNS 没有负载均衡
- 不支持服务探活检查
- DNS 不能指定端口
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服务注册发现
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新增一个统一的服务注册中心，用于存储服务名到服务实例之间的映射关系
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服务实例上限及下线流程
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旧服务实例下线前，从服务注册中心删除该实例，下线流量
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新服务实例上线后，在服务注册中心注册该实例，上线流量
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微服务流量特征
- 统一网关入口
- 外网通信多数采用 HTTP，内网通信多数采用 RPC（Thrift, gRPC）
核心服务治理功能
服务发布
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何为服务发布
- 让一个服务升级运行新的代码的过程
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服务发布难点
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服务不可用
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服务抖动
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服务回滚
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蓝绿部署
- 将服务分成两个部分，分别先后发布
- 简单、稳定
- 但需要两倍资源
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灰度发布（金丝雀发布）
- 先发布少部分实例，接着逐步增加发布比例
- 不需要增加资源
- 回滚难度大，基础设施要求高
流量治理
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流量控制
- 在微服务架构中，可以从各个维度对端到端的流量在链路上进行精确控制
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控制维度
- 地区维度
- 集群维度
- 实例维度
- 请求维度
负载均衡
- Round Robin
- Random
- Ring Hash
- Least Request
稳定性治理
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限流
- 限制服务处理的最大 QPS，拒绝过多请求
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熔断
- 中断请求路径，增加冷却时间从而让故障实例尝试恢复
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过载保护
- 在负载高的实例中，主动拒绝一部分请求，防止实例被打挂
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降级
- 服务处理能力不足时，拒绝低级别的请求，只响应线上高优请求
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