微服务 | 青训营笔记

这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 12 天

一、微服务架构介绍

系统架构演进的必要性:

  • 互联网的爆炸性发展
  • 硬件设施的快速发展
  • 需求复杂性的多样化
  • 开发人员的急剧增加
  • 计筧机理论及技术的发展

1.系统架构演变历史

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1.单体架构

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优势:性能高,冗余小
劣势:debug 调试困难,模块相互影响,无法进行模块分工

2.垂直应用架构

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按照业务线垂直划分。

优势:业务独立开发维护
劣势:不同业务存在冗余,无法复用;业务仍旧是单体架构

3.分布式架构

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将业务无关的公共模块抽出。

优势:具有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,不同服务有冗余

4.SOA 架构

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是面向服务的。

优势:具有服务注册的概念
劣势:整个系统设计是中心化的,需要从上至下设计划分,并且重构困难

5.微服务架构

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具有彻底的服务化

优势:开发迭代效率高,业务自下而上独立设计,故障可控
劣势:治理、运维难度急剧增加,增加了观测挑战,安全性等问题,分布式系统具有一定的复杂性

2.微服务架构概览

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3.微服务架构核心要素

  • 服务治理:服务注册、服务发现、负载均衡、扩缩容、流量治理、稳定性治理等
  • 可观测性:日志采集、日志分析、监控打点、监控大盘、异常报警、链路追踪等
  • 安全:、身份验证、认证授权、访问令牌、审计、传输加密、黑产攻击等

二、微服务架构原理及特征

1.基本概念

将 HDFS 看做一组微服务

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  • 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 等。

  • 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: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。

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2.服务注册及发现

任务:代码层面指定调用一个目标服务的地址 (ip:port)

解决方式:增加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。

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服务实例上下线过程

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3.流量特征

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  • 统一网关入口
  • 内网通信多数采用 RPC
  • 网状调用链路服务架构

阐述了微服务出现的必要性以及微服务架构的演进,从原理上介绍了服务从注册产生到移除的过程,帮助我了解微服务的工作运行流程。更多微服务操作的流程仍需深入学习。