微服务框架| 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 14 天
今日学习:

  • 微服务框架

微服务

架构发展

  • 单体架构

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  • 垂直应用架构

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按照业务线垂直划分

  • 分布式架构

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抽出与业务无关的公共模块

  • SOA架构

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面向服务

  • 微服务架构

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彻底的服务化

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

  • 服务治理(本课程内容)

    • 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

基本概念

  • 服务(service)

    • 一组具有相同逻辑的运行实体
  • 实例(instance)

    • 一个服务中的每个运行实体就是一个实例
  • 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
  • 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

服务间通信

对于单体服务,不同模块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-不同的实例

服务注册及发现

  • 基本问题

    • 服务间调用中,如何指定下游服务实例的地址?

固定ip和dns都有问题:实例多,无法负载均衡,本地有缓存,ip不存在不过报错,域名不能配置端口

注册与上下线
  • 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

服务发布

让一个服务升级运行新的代码的过程

服务难点

  • 服务不可用
  • 服务抖动
  • 服务回滚

蓝绿部署

  • 将服务分成两个部分,分别先后发布,也就是两个系统
  • 简单、稳定
  • 但需要两倍资源

流量治理

可以基于地区,集群,实例,请求等维度,对流量进行控制

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负载均衡

负责分配请求在每个下游实例上的发布

常见的LB策略

  • Round Robin
  • Random
  • Ring Hash

稳定性治理(关键)-真实开发与学校学习的区别

  • 限流

    • 用户请求过多,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,保证重要的服务正常工作

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如上图所示

重试的意义

本地函数调用

异常行为

  • 参数非法
  • OOM(out of memory)
  • NPE(Null Pointer Exception)
  • 边界case
  • 系统崩溃
  • 死循环
  • 程序异常退出

本地函数无重试的必要

远程函数调用

异常

  • 网络抖动
  • 下游负载高
  • 下游机器宕机
  • 本地机器负载高
  • 下游熔断,限流

重试可以避免偶发的错误

  • 重试的意义

    • 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

学习收获

个人总结:

微服务就是把服务拆分的更加细致。能够处理更加复杂的业务。

系统的总结:

总的来说,一方面微服务可以帮助我们应对飙升的系统复杂度;另一个方面,微服务可以帮助我们进行更大范围的扩展,从开发阶段项目并行开发的扩展,到交付阶段并行交付的扩展,再到相应的组织结构和组织能力的扩展,皆因微服务而受惠。

微服务的核心是[服务治理],而服务治理的关键是服务划分

参考文献:

【后端专场 学习资料四】第五届字节跳动青训营 - 掘金 (juejin.cn)

(37 封私信 / 9 条消息) 微服务架构是什么? - 知乎 (zhihu.com)