go语言后端10| 青训营笔记

用户7350665166597
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这是我参与「第五届青训营 」笔记创作活动的第10天

一、本堂课重点内容：

  • 本堂课的知识要点有哪些？

  • 本课程内容主要分为以下4个方面：

  • 微服务架构介绍

    • 微服务架构的背景由来、架构概览、基本要素

  • 微服务架构原理及特征

    • 微服务架构的基本组件、工作原理、流量特征

  • 核心服务治理功能

    • 核心的服务治理功能，包括流量治理、服务均衡、稳定性治理

  • 字节跳动服务治理实践

    • 字节跳动在微服务架构稳定性治理中，对请求重试策略的探索及实践

二、详细知识点介绍：

  • 本堂课介绍了哪些知识点？

1 . 微服务架构介绍

系统架构的演进历史

  • 单体架构

  • 垂直应用架构

  • 分布式架构

  • SOA架构

  • 微服务架构

微服务架构概览

  • 网关
  • 服务配置和治理
  • 链路追踪和监控

微服务架构的三大要素

  • 服务治理（本课程内容）

    • 服务注册
    • 服务发现
    • 负载均衡
    • 扩缩容
    • 流量治理
    • 稳定性治理

  • 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

  • 安全

    • 身份验证
    • 认证授权
    • 访问令牌
    • 审计
    • 传输加密
    • 黑产攻击

微服务架构原理及特征

微服务架构中的基本概念及组件

  • 服务

    • 一组具有相同逻辑的运行实体

  • 实例

    • 一个服务中的每个运行实体

  • 实例与进程的关系

    • 没有必然对应关系，一般一对一或者一对多

  • 常见的实例承载形式

    • 进程、VM、k8s pod......

服务间通信

  • 微服务之间通过网络进行通信
  • 常见的通信协议包括 HTTP、RPC

服务注册及服务发现

  • 基本问题

    • 服务间调用中，如何指定下游服务实例的地址？

  • 简单方案

    • 直接指定 ip:port？

      • 没有任何动态能力
      • 有多个实例下游实例怎么办？

    • 使用 DNS？

      • 本地 DNS 存在缓存，导致延迟
      • DNS 没有负载均衡
      • 不支持服务探活检查
      • DNS 不能指定端口

  • 服务注册发现

    • 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之间的映射关系
    • 旧服务实例下线前，从服务注册中心删除该实例，下线流量
    • 新服务实例上线后，在服务注册中心注册该实例，上线流量

  • 微服务流量特征

    • 统一网关入口
    • 外网通信多数采用 HTTP，内网通信多数采用 RPC（Thrift, gRPC）

核心服务治理功能

服务发布

  • 何为服务发布

    • 让一个服务升级运行新的代码的过程

  • 服务发布难点

    • 服务不可用
    • 服务抖动
    • 服务回滚

  • 蓝绿部署

    • 将服务分成两个部分，分别先后发布
    • 简单、稳定
    • 但需要两倍资源

  • 灰度发布（金丝雀发布）

    • 先发布少部分实例，接着逐步增加发布比例
    • 不需要增加资源
    • 回滚难度大，基础设施要求高

流量治理

  • 流量控制

    • 在微服务架构中，可以从各个维度对端到端的流量在链路上进行精确控制

  • 控制维度

    • 地区维度
    • 集群维度
    • 实例维度
    • 请求维度

负载均衡

  • Round Robin
  • Random
  • Ring Hash
  • Least Request

稳定性治理

  • 限流

    • 限制服务处理的最大 QPS，拒绝过多请求

  • 熔断

    • 中断请求路径，增加冷却时间从而让故障实例尝试恢复

  • 过载保护

    • 在负载高的实例中，主动拒绝一部分请求，防止实例被打挂

  • 降级

    • 服务处理能力不足时，拒绝低级别的请求，只响应线上高优请求

字节跳动服务治理实践

  • 请求重试的意义

    • 本地函数调用

      • 通常没有重试意义

    • 远程函数调用

      • 网络抖动、下游负载高、下游机器宕机......
      • 重试是有意义的，可以避免偶发性的错误，提高 SLA

    • 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

  • 请求重试的难点

    • 幂等性

      • POST 请求可以重试吗？

    • 重试风暴

      • 随着调用链路的增加，重试次数呈指数级上升

    • 超时设置

      • 假设调用时间一共1s，经过多少时间开始重试？

  • 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

      • 返回特殊的 status code，表示“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

  • 重试效果验证

    • 字节跳动重试组件能够极大限制重试发生的链路放大效应

三、实践练习例子：

课后习题

  1. 结合 CAP 等原理，思考微服务架构有哪些缺陷？
答： 1.开发人员必须处理创建分布式系统的复杂性
     2.部署的复杂性
     3.增加内存消耗
  1. 微服务是否拆分得越“微”越好？为什么？
 答：不是。拆分粒度太细会增加运维复杂度，粒度过大又起不到效果。
  1. Service Mesh 这一架构是为了解决微服务架构的什么问题？
答：Service Mesh 是伴随微服务架构和云原生而产生的，可以说是云原生里面的网络通讯层，主要用来解决网络通讯层面的问题。
  1. 有没有可能有这样一种架构，从开发上线运维体验上是微服务，但实际运行又类似单体服务？
答：有可能。。。吧？

四、课后个人总结：

  • 本章有什么知识点不容易掌握？
  • 什么地方容易与其他内容混淆？
  • 今天学了微服务框架 - 不变的基建 这一讲，收获颇丰。青训营可能告一段落，青训营笔记可能到此为止。但是学习不会停止。

五、引用参考：

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