这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 12 天
1. 微服务架构介绍
1.1 系统架构演变历史
1.1.1 单体架构
all in one process
优势 劣势 性能最高 debug困难 冗余小 模块相互影响 模块分工、开发流程 
1.1.2 垂直应用架构
按业务线垂直划分
优势 劣势 业务独立开发维护 不同业务存在冗余 每个业务还是单体
1.1.3 分布式架构
抽出业务无关的公共模块
优势 劣势 业务无关的公共模块 服务模块bug可导致全站瘫痪 调用关系复杂 不同服务冗余
1.1.4 SOA架构
面向服务
优势 劣势 服务注册 整个系统设计是中心化的 需要从上至下设计 重构困难
1.1.5 微服务架构
彻底的服务化
优势 劣势 开发效率 治理、运维难度 业务独立设计 观测挑战 自下而上 安全性 故障隔离 分布式系统
1.2 微服务架构概览
1.3 微服务架构核心要素
2. 微服务架构原理及特征
2.1 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，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，可以一个实例可以对应一个或多个进程（反之不常见)
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)
如果把HDFS看做一组微服务：
服务间通信：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 服务注册及发现
2.3 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
3. 核心服务治理功能
3.1 服务发布
服务发布(deployment)，即指让一个服务升级运行新的代码的过程。
灰度发布（金丝雀发布)
金丝雀(canary)对瓦斯及其敏感，17世纪时，英国旷工在下井前会先放入一只金丝雀，以确保矿井中没有瓦斯。
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，对端到端流量的路由路径进行精确控制。
3.3 负载均衡
负载均衡(Load Balance)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
- ……
3.4 稳定性治理
线上服务总是会出问题的，这与程序的正确性无关。
- 网络攻击
- 流量突增
- 机房断电光纤被挖
- 机器故障
- 网络故障
- 机房空调故障
- ……
限流
熔断
过载保护
降级
4. 字节跳动服务治理实践
4.1 重试的意义
重试可以避免掉偶发的错误，提高SLA (Service-Level Agreement)
降低错误率：假设单次请求的错误概率为0.01，那么连续两次错误概率则为0.0001。
降低长尾促时：对于偶尔耗时较长的请求,重试请求有机会提前返回。
容忍暂时性错误：某些时候系统会有暂时性异常（例如网络抖动），重试可以尽量规避。
避开下游故障实例：一个服务中可能会有少量实例故障（例如机器故障)，重试其他实例可以成功。
4.2 重试的难点
既然重试这么多好处，为什么默认不用呢?
幂等性：多次请求可能会造成数据不—致
重试风暴：随着调用深度的增加，重试次数会指数级上涨(稍后分析)
超时设置：假设一个调用正常是1s的超时时间，如果允许一次重试，那么第一次请求经过多少时间时，才开始重试呢?
4.3 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
链路层面的防重试风暴的核心是限制每层都发生重试，理想情况下只有最下一层发生重试。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。
4.4 重试效果验证
实际验证经过上述重试策略后，在链路上发生的重试放大效应。
