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
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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
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
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
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