[ 微服务理论 | 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 11 天

微服务架构介绍

1. 系统架构演变历史
   • 单体架构
     • debug困难
     • 模块间耦合严重
     • 开发分工，依赖管理，协作开发困难
   • 垂直应用架构：按照业务线垂直划分系统
     • 不同业务存在冗余
     • 每个业务都是单体架构
   • 分布式架构：抽出业务无关得功能模块
     • 服务模块bug影响面较大
     • 调用关系复杂
     • 不同服务冗余
   • SOA架构：面向服务划分，进行服务注册
     • 整个系统依然中心化
     • 重构困难
   • 微服务架构：彻底服务化
     • 治理难度高
     • 观测挑战
     • 安全性
     • 分布式系统复杂
2. 微服务架构核心要素
   • 服务治理
   • 可观测性
   • 安全性

微服务架构原理及特征

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)

2. 服务注册及发现

   单体服务模块间调用只是简单的函数调用，但微服务架构中模块的调用需要进行网络通信（毕竟不在同一个服务器），那如何保证不同服务间知道对方的ip:port呢？

   • 硬编码：写死在项目中显然不合理
   • DNS：有延时，无法负载均衡，域名无法配置端口，无法进行探活检测
   • 注册中心：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

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

核心服务治理功能

1. 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。

   • 难点
     1. 发布过程服务不可用
     2. 服务抖动
     3. 发布错误服务回滚
   • 解决方案
     1. 蓝绿发布
     2. 金丝雀发布（放量发布）

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. 负载均衡

   负责分配请求在每个下游实例上的分布。

4. 稳定性治理

   • 限流
   • 熔断
   • 过载保护
   • 降级

字节跳动服务治理实践

1. 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。
2. 降低长尾延时：对于偶尔耗时较长的请求，重 试请求有机会提前返回。
3. 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。
4. 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。
5. 重试可以避免掉偶发的错误，提高SLA (Service-Level Agreement)
6. 重试也会导致问题
   • 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(稍后分析)
   • 超时设置：假设-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?

参考资料

字节跳动服务治理实践 - 掘金 (juejin.cn)

‌⁢⁡⁤⁣⁣⁢⁤‌⁢⁣⁢⁡⁣⁡⁡⁤⁣⁤⁤⁤⁣⁢‬‍⁣‌⁤⁡‍‌‌⁡⁡‌‌⁡⁡微服务架构原理与治理实践 .pptx - 飞书云文档 (feishu.cn)

面试官灵魂三问：什么是SOA？什么是微服务？SOA和微服务有什么区别？ - 腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)