了解微服务架构 | 青训营笔记

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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

如果有错误和其他意见,麻烦留言指正💖

一、微服务架构简介

1.系统架构的演变历史

在学习微服务架构之前,我们需要了解一下系统架构的演进历史,关注为什么需要微服务架构,微服务架构解决了什么问题

系统架构按照先后出现的顺序分为单体架构垂直应用架构分布式架构SOA架构微服务架构

总结一句话:互联网的爆炸发展,老的系统架构无法适应新的需求。

2.微服务架构的整体概览

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3.微服务架构的核心要素

  • 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···
  • 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···
  • 安全:身份验证、认证授权、访问令牌、审计、传输加密、黑产攻击···

二、微服务架构原理及特征

1.基本概念

  • 服务:一组具有相同逻辑的运行实体
  • 实例:一个服务中,每个运行实体即为一个实例
  • 实例与进程的关系:实例与进程之间没有必然对应关系,可以一个实例对应一个或多个进程(反之不常见)
  • 集群:通常指服务内部的逻辑划分,包含多个实例
  • 常见的实例承载形式:进程、VM、k8s pd ···
  • 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
  • 服务间通信:对于微服务,服务间通信意味着网络传输

2.服务注册及发现

问题引入

在代码层面,如何指定调用一个目标服务的地址(ip + 端口)

解决思路

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的映射

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服务实例上下线过程

当要下线一个服务时,如果直接将服务关闭,就会导致当前网络中对该服务的请求全部失败。正确的做法是先在服务注册中心将该服务的记录删除,等待一段时间,网络中不存在该服务的请求后再将其关闭。

上线一个服务则相反,先要将服务启动,经过健康测试通过后,将记录写回服务注册中心,之后该服务就能被使用了。

3.流量特征

三、核心服务治理功能

1.服务发布

服务发布的难点

  • 服务不可用
  • 服务抖动
  • 服务回滚

解决方案

  • 蓝绿部署
  • 灰度发布

2.流量治理

在微服务架构下,可以基于地区集群实例请求等维度,对端到端流量的路由路径进行精确控制

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3.负载均衡

负载均衡(LB)负责分配请求在每个下游实例上的分布

常见LB策略:

  • 简单随机
  • 加权随机
  • 简单轮询
  • 简单加权轮询
  • 平滑加权轮询
  • 一致性哈希
  • 最少活跃数

4.稳定性治理

由于各种除程序本身因素的存在,线上服务无法避免会出问题,如网络攻击、流量突增、机房断电等等外界因素。所以需要一套方案来应对。

微服务架构中典型的稳定性治理功能包括:

  • 限流
  • 熔断
  • 过载保护
  • 降级