这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 9 天
1.主要内容
- 微服务架构的由来和基本介绍
- 微服务架构的原理和特征
- 核心服务治理
- 服务治理实践
2.本节详细内容
微服务架构介绍
系统架构的演变历史
单体架构 - 垂直应用架构 - 分布式架构 - SOA架构 - 微服务架构
- 单体架构（all in one）：优点：性能最高，冗余小；缺点：debug困难，模块互相影响
- 垂直应用架构（按业务线垂直划分）：优点：业务独立开发维护；确定：不同业务存在冗余，每个业务仍然是单体
- 分布式架构（抽出业务无关的公共模块）：优点：业务无关的独立服务；缺点：服务模块挂了都挂了，调用关系十分复杂，不同服务间存在冗余
- SOA架构（面向服务）：优点：服务注册；缺点：整体服务是中心化的，需要从上向下设计，重构较为困难
- 微服务架构（彻底的服务化）：优点：开发效率高，每个业务独立设计，自下而上设计，故障隔离；缺点：治理和运维难度大，安全性较差，观测困难
微服务架构核心要素
- 服务治理
- 可观测性
- 安全
微服务架构原理和特征
基本概念
- 服务：一组具有相同逻辑的运行实体
- 实例：一个服务中的每个运行实体
- 实例与进程的关系：一般一对一或者一对多
- 常见的实例承载形式：进程，K8s pod
- 服务间通信：微服务之间通过网络进行通信，常见的通信协议包括 HTTP、RPC
服务注册与发现
服务注册发现
- 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
- 旧服务实例下线前，从服务注册中心删除该实例，下线流量
- 新服务实例上线后，在服务注册中心注册该实例，上线流量
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）
- 网状调用链路
核心服务治理功能
服务发布
服务发布难点
- 不可用
- 抖动
- 回滚
蓝绿发布
- 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
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
在微服务架构中，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
负载均衡
常见策略
- Round Robin
- Random
- Ring Hash
- Least Request
稳定性治理
- 限流：限制服务处理的最大 QPS，拒绝过多请求
- 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
- 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
- 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
3.服务治理实践
重试意义
本地函数调用没有重试意义，远程调用可以避免偶发性的错误
- 降低错误率
- 降低长尾延时
- 容忍暂时性错误
- 避开下游故障实例
重试的难点
- 幂等性：多次请求可能会造成数据不一致
- 重试风暴：随着调用深度的增加，重试次数会指数级增长
- 超时设置：第一次请求经过多长时间才开始重试
重试策略
- 限制重试比例：设定一个重试比例阈值（例如 1%），重试次数占所有请求比例不超过该阈值
- 防止链路重试：返回特殊的 status code，表示“请求失败，但别重试”
- Hedged Requests：对于可能超时（或者高延时）的请求，重新向另一个下游实例发送一个相同的请求，并等待先到达的相应
4.课后总结
- 架构介绍
- 微服务整体的原理和治理
- 合适的架构才是最好的架构
5.引用
字节内部课：微服务架构原理与治理实践
稀土掘金-后端学习资料
