微服务治理

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微服务技术对比

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服务拆分和远程调用

服务拆分原则

  • 微服务要做到单一职责,不要重复开发业务。
  • 不同微服务都应该有自己独立的数据库。
  • 微服务可以将业务暴露为接口,供其他微服务调用。

远程调用

  1. 在Spring容器注入RestTemplate的实例。
  2. 通过实例发起Http请求,可以指定具体类型,把返回结果反序列化为Java对象。

Eureka注册中心

作用

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注意:一个微服务,既可以是服务提供者,又可以是服务消费者,因此eureka将服务注册、服务发现等功能统一封装到了eureka-client端。

搭建eureka-server

  1. 在一个独立的项目引入spring-cloud-starter-netflix-eureka-server的依赖。

  2. 在启动类上添加@EnableEurekaServer注解,开启eureka的注册中心功能。

  3. 编写配置文件:

     server:
       port: 10086 # 服务端口
     spring:
       application:
         name: eurekaserver #eureka的服务名称
     eureka:
       client:
         service-url: #eureka的地址信息
           defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
    

注意:eureka自己也是一个微服务,eureka在启动时也会把自己注册到eureka上面,目的是为了将来eureka集群之间的通讯。

服务注册

  1. 引入eureka客户端的依赖spring-cloud-starter-netflix-eureka-client。

  2. 配置eureka地址:

     spring:
       application:
         name: userservice
     eureka:
       client:
         service-url:
           defaultZone: http://127.0.0.1:10086/eureka
    

服务发现

  1. 引入eureka客户端的依赖。
  2. 配置eureka地址。
  3. 给RestTemplate添加@LoadBalanced注解,实现负载均衡。
  4. 远程调用服务提供者的服务名称

Ribbon负载均衡

原理

添加了@LoadBalanced注解,即可实现负载均衡功能,这是因为SpringCloud底层用了一个名为Ribbon的组件,来实现负载均衡功能的。

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基本流程如下:

  1. 拦截RestTemplate的请求http://userservice/user/1
  2. RibbonLoadBalancerClient会从请求url中获取服务名称,也就是userservice。
  3. DynamicServerListLoadBalancer根据userservice到eureka拉取服务列表。
  4. eureka返回列表,localhost:8081、localhost:8082。
  5. IRule利用内置负载均衡规则,从列表中选择一个,例如localhost:8081。
  6. RibbonLoadBalancerClient修改请求地址,用localhost:8081替代userservice,得到http://localhost:8081/user/1,发起的真实请求。

负载均衡策略

内置负载均衡规则类规则描述
RoundRobinRule简单轮询服务列表来选择服务器。它是Ribbon默认的负载均衡规则。
AvailabilityFilteringRule对以下两种服务器进行忽略: (1)在默认情况下,这台服务器如果3次连接失败,这台服务器就会被设置为“短路”状态。短路状态将持续30秒,如果再次连接失败,短路的持续时间就会几何级地增加。 (2)并发数过高的服务器。如果一个服务器的并发连接数过高,配置了AvailabilityFilteringRule规则的客户端也会将其忽略。并发连接数的上限,可以由客户端的..ActiveConnectionsLimit属性进行配置。
WeightedResponseTimeRule为每一个服务器赋予一个权重值。服务器响应时间越长,这个服务器的权重就越小。这个规则会随机选择服务器,这个权重值会影响服务器的选择。
ZoneAvoidanceRule以区域可用的服务器为基础进行服务器的选择。使用Zone对服务器进行分类,这个Zone可以理解为一个机房、一个机架等。而后再对Zone内的多个服务做轮询。
BestAvailableRule忽略那些短路的服务器,并选择并发数较低的服务器。
RandomRule随机选择一个可用的服务器。
RetryRule重试机制的选择逻辑

IRule接口默认的实现是ZoneAvoidanceRule,是一种轮询方案。


自定义负载均衡策略:

  1. 代码方式:自定义IRule,返回实现的策略。

     @Bean
     public IRule randomRule(){
         return new RandomRule();
     }
    

此种方式是作用于全局

  1. 配置文件方式:

     userservice: # 给某个微服务配置负载均衡规则,这里是userservice服务
       ribbon:
         NFLoadBalancerRuleClassName: com.netflix.loadbalancer.RandomRule # 负载均衡规则
    

此种方式作用于某个微服务

饥饿加载

Ribbon默认是采用懒加载,即第一次访问时才会去创建LoadBalanceClient,请求时间会很长。

而饥饿加载则会在项目启动时创建,降低第一次访问的耗时,通过下面配置开启饥饿加载:

 ribbon:
   eager-load:
     enabled: true  #开启饥饿加载
     clients: userservice  #指定饥饿加载的服务名称

Nacos

安装和服务注册与发现

安装:

  1. 下载安装包
  2. 解压
  3. 在bin目录下运行:startup.cmd -m standalone(单机启动)

服务注册与发现:

  1. 在父工程中引入SpringCloudAlibaba的依赖。

  2. 在提供者和消费者里面引入nacos-discovery依赖。

  3. 配置nacos的地址:

     spring:
       cloud:
         nacos:
           server-addr: localhost:8848
    

服务分级存储模型

一个服务可以有多个实例,Nacos将同一机房内的实例划分为一个集群

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  1. 一级是服务,例如userservice。
  2. 二级是集群,例如杭州或上海。
  3. 三级是实例,例如杭州机房的某台部署了userservice的服务器。

配置集群

 spring:
   cloud:
     nacos:
       server-addr: localhost:8848
       discovery:
         cluster-name: HZ # 集群名称

同集群优先的负载均衡

默认的ZoneAvoidanceRule策略并不能实现根据同集群优先来实现负载均衡。

因此Nacos中提供了一个NacosRule的实现,可以优先从同集群中挑选实例。

 userservice:
   ribbon:
     NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则 

NacosRule:优先在本地集群中随机访问,本地集群找不到提供者才会去其他集群寻找。

同集群的权重配置

Nacos提供了权重配置来控制访问频率,权重越大则访问频率越高,在控制台中修改权重。

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如果权重修改为0,则该实例永远不会被访问

环境隔离-namespace

在Nacos控制台新建namespace。

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  • 每个namespace有唯一id。
  • 不同namespace下的服务不可见

给微服务配置namespace:

 spring:
   cloud:
     nacos:
       server-addr: localhost:8848
       discovery:
         cluster-name: HZ
         namespace: 492a7d5d-237b-46a1-a99a-fa8e98e4b0f9 # 命名空间,填ID

Nacos和Eureka的区别

Nacos的服务实例分为两种类型:

  • 临时实例:如果实例宕机超过一定时间,会从服务列表剔除,默认的类型。
  • 非临时实例(永久实例):如果实例宕机,不会从服务列表剔除。

配置一个服务实例为永久实例:

 spring:
   cloud:
     nacos:
       discovery:
         ephemeral: false # 设置为非临时实例

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Nacos与eureka的共同点:都支持服务注册和服务拉取,以及对服务提供者心跳方式做健康检测。

Nacos与eureka的区别:

  • Nacos支持服务端主动检测提供者状态:临时实例采用心跳模式,非临时实例采用主动检测模式。
  • 临时实例心跳不正常会被剔除,非临时实例则不会被剔除
  • Nacos支持主动推送变更消息,服务列表更新更及时。
  • Nacos集群默认采用AP方式,当集群中存在非临时实例时,采用CP模式;Eureka采用AP方式,不支持切换。