这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 10 天，本文主要介绍了微服务架构原理及特征。

为什么需要微服务架构

• 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
• 计算机理论及技术的发展

基本概念

• 服务：一组具有相同逻辑的运行实体
• 实例：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：实例与进程的之间没有必然对应关系，一个实例可以对应一个或多个进程
• 集群：通常指服务内部的逻辑划分，包含多个实例
• 常见实例承载形式：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）
• 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

服务注册及发现

• 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

解决思路：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

服务发布

• 蓝绿部署
• 灰度发布（金丝雀发布）

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

负载均衡

负责分配请求在每个下游实例上的分布

稳定性治理

• 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

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

重试的难点

• 幂等性：多次请求可能会造成数据不一致
• 重试风暴：随着调用深度的增加，重试次数会指数级上涨
• 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？

重试策略

• 限制重试比例
• 防止链路重试
• 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