微服务架构原理 | 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 18 天

1. 系统架构演变历史

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1.1 单体架构

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所有都在一个进程里

优势:

  • 性能最高
  • 冗余小

劣势:

  • debug困难
  • 模块相互影响
  • 几乎无法模块分工,依赖管理,开发流程

1.2 垂直应用架构

image.png 按照业务线划分

优势:

  • 业务独立开发维护

劣势:

  • 不同业务存在冗余
  • 每个业务还是单体

1.3 分布式架构

image.png 抽出业务无关的服务模块

优势:

  • 业务无关的独立服务

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

1.4 SOA架构

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面向服务

优势:

  • 服务注册

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

1.5 微服务架构

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彻底的服务化

优势:

  • 开发效率
  • 业务独立设计
  • 自下而上
  • 故障隔离

劣势:

  • 治理,运维难度
  • 观测挑战
  • 安全性
  • 分布式系统

微服务架构概览

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核心要素

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2. 微服务架构原理及特征

2.1 基本概念

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  • 服务(service)
    • 一组具有相同逻辑(代码)的运行实体(实例)
  • 实例(instance)
    • 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
    • 没有必然的对应关系,一个实例可以对应一个或多个进程(反之不然)
  • 集群(cluster)
    • 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 pod...
  • 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。
对于微服务,服务间通信意味着网络传输。

2.2 服务注册与发现

注册

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如何指定调用一个目标服务的地址(ip:port)?
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。

服务实例上线和下线过程

下线:先在Service Register删除addr,再对相应的实例删除
上线:先对相应的实例添加,再在Service Register添加addr

2.3 流量特征

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  • 统一网关入口
  • 内网通信多采用RPC
  • 网状调用链路

3. 服务核心治理功能

3.1 服务发布

即,指让一个服务升级运行新的代码的过程 image.png

蓝绿部署

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灰度部署(金丝雀发布)

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3.2 流量治理

在微服务架构下,我们可以基于地区、集群、实例、请求等维度,对端到端流量的路径进行精确控制。 image.png

3.3 负载均衡

负责分配请求在每个下游实例上的分布。

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3.4 稳定性治理

线上服务总是会出问题的,这与代码的正确性无关

image.png 微服务架构中典型的稳定性治理功能

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限流

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熔断

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过载保护

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降级

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