这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 7 天 本文是对于掘金课程的课程笔记，针对课程内容的一些重难点、本人在学习微服务架构知识时候进行的简单记录。本次课程基本为理论课程，接下来我将对微服务架构中的重要内容进行说明。
一、本堂课的重点内容
- 微服务架构介绍
- 微服务架构原理及特征
- 核心服务治理功能
- 字节跳动服务治理实践
二、详细知识点介绍
微服务架构介绍
系统架构演变历史
- 单体架构：例如学校的课设，单机架构，将所有的内容逻辑放在一个项目里面
- 垂直应用架构：按照业务线垂直划分
- 分布式架构：抽取业务无关的公共模块
- SOA架构：面向服务（拥有服务注册中心）
- 微服务架构：彻底的服务化
微服务架构概览
- 核心组件（各种服务和MQ）
- 网关：处理外界流量
- 服务配置和治理：服务的基础化能力
- 链路追踪和监控：提供问题定位的能力
微服务架构核心要素
- 服务治理：重点，包括服务注册、服务发现、负载均衡等
- 可观测性：日志采集、日志分析等
- 安全：身份验证、认证授权等
微服务架构原理及特征
基本概念
- 服务：一组具有相同逻辑的运行实体（相同逻辑：相同代码）
- 实例：一个服务中，每个运行实体即一个实例
- 集群：服务内部的逻辑划分，包含多个实例（服务包含集群，集群包含实例）
- 有状态/无状态服务：服务的实例是否存储了可持久化数据
服务间通信
对于单体服务，不同模块通信就是函数调用；对于微服务，服务间通信意味着网络传输
服务注册与发现
在代码层面，如何指定调用一个目标服务的地址？（IP:PORT）
- hardcode：直接用grpc的api来调用地址（不太可能指定固定的IP地址，不能写死）
- DNS：登记地址（本地DNS存在缓存，导致延时；负载均衡问题；不支持服务实例的探活检查；域名无法配置端口）
- 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
流量特征
- 统一网关入口
- 内网通信多数采用RPC
- 网状调用链路
核心服务治理功能
服务发布
服务发布，指让一个服务升级运行新的代码的过程
服务发布的难点：服务不可用；服务抖动；服务回滚
流程：
- 蓝绿部署（简单稳定，但是需要两倍资源）
- 灰度发布（金丝雀发布）
流量控制
在微服务架构下，可以基于地区、集群、实例和请求等维度，对流量进行控制
负载均衡
负载均衡负责分配请求在每个下游实例上的分布
常见的LB策略：
- Round Robin
- Random
- Ring Hash
- Least Request
稳定性治理（关键）
线上服务总是会出问题的，这与程序的正确行为无关
- 网络攻击
- 流量突增
- 机房断电
- 光纤被挖
- 机器故障
稳定性治理功能：
- 限流（rate limit，可以拒绝qps）
- 熔断（负载过大等其他因素无法连接服务时，connection failure）
- 过载保护（CPU 99%,用dynamic overload检测并拒绝请求）
- 降级（保证重要的服务能够得到处理）
字节跳动服务治理实践
重试的意义
重试可以避免掉偶发的错误，提高SLA（Servie-Level Agreement）
- 降低错误率（0.01->0.0001）
- 降低长尾延时
- 容忍暂时性错误（例如网络抖动）
- 避开下游故障实例
重试的难点
- 幂等性
- 重试风暴（3->9->27->3^n）
- 超时设置
重试策略
- 限制重试比例：设定一个重试比例阈值（1%：成功1000次，只能重试10次）
- 防止链路重试：限制每层都发生重试（可以返回特殊的status表明请求失败，但别重试）
- Hedged requests：对于可能超时（或延时高）的请求，重新向另一个下游实例发送一个相同的请求，并等待先到达的响应
三、课后个人总结
通过本节课的学习，我对微服务架构有了更好的了解，对于其中基本概念以及服务治理功能有了深入的理解，对于重试的意义、难点与策略有了大致的掌握。课程中对于具体的概念会有相应的例子来进行辅助说明，对于我的理解有较大的帮助，例如服务的注册与发现，显然我们刚开始会想到直接调用API来调用IP端口，但是对于一个大型的服务项目来说，IP端口不可能是固定的，因此想到利用NDS，然后又有相应的问题，最后会采用服务注册中心（微服务架构顺势引入），一切都非常合理，也让人印象深刻。
