微服务架构的演变_微服务架构演进

用户08045119012
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	- [1.1.2 垂直应用架构](#112__34)
	- [1.1.3 分布式架构](#113__54)
	- [1.1.4 SOA架构](#114_SOA_69)
	- [1.1.5 微服务架构](#115__86)
+ [1.2 微服务架构设计原则](#12__105)
+ - [1.2.1 AKF拆分原则](#121_AKF_114)
	- * [1.2.1.1 X轴扩展（水平复制）](#1211_X_127)
		* [1.2.1.2 Y轴扩展（模块拆分）](#1212_Y_134)
		* [1.2.1.3 Z轴扩展（数据分区）](#1213_Z_141)
	- [1.2.2 前后端分离原则](#122__153)
	- [1.2.3 无状态服务](#123__164)
	- * [1.2.3.1 状态化请求](#1231__168)
		* [1.2.3.2 无状态请求](#1232__174)
		* [1.2.3.3 HTTP是无状态的](#1233_HTTP_180)
		* [1.2.3.4 无状态服务带来的好处](#1234__184)
	- [1.2.4 Restful通信风格](#124_Restful_192)

1.1 系统架构的演变过程

随着互联网的不断发展，网站应用的规模不断扩大，系统架构也因此也不断的演进、升级、迭代。从互联网早期到现在，系统架构大体经历了下面几个过程：

  • 1）单体应用架构
  • 2）垂直应用架构
  • 3）分布式架构
  • 4）SOA架构
  • 5）微服务架构

1.1.1 单体应用架构

单体应用架构也叫集中式架构，在单体应用架构中，系统将所有的功能包括前端、后端等全部打包在一起部署，所有的代码都写在一起，通常也是交由一个小的技术团队开发；

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优点：

  • 项目架构简单，开发成本低
  • 项目部署在一个节点上， 维护方便

缺点：

  • 代码耦合度太高，开发维护困难
  • 无法针对不同模块进行针对性优化
  • 系统容错率低，如果该系统一个模块出现不可用会导致整个系统无法使用。

1.1.2 垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用无法满足需求，我们就需要增加节点来提供系统的访问能力，但是并不是所有的模块都需要进行性能的提高，这时候单体应用架构无法满足我们的需求；

我们需要将系统里面的模块进行拆分，这样对于后面的水平扩容是非常友好的；

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优点：

  • 系统拆分实现了流量分担，提高了系统并发量
  • 垂直架构中可以针对不同模块进行针对性优化
  • 方便水平扩展，负载均衡，系统容错率提高

缺点：

  • 系统间相互独立，会有很多重复开发工作，影响开发效率
  • 系统间相互独立，无法进行系统数据共享（互相调用）

1.1.3 分布式架构

当垂直应用越来越多，重复的业务代码就会越来越多，并且在垂直架构中应用之间的交互不可避免，此时，为了解决基础代码重复太多、应用之间的调用等问题；我们将重复的代码抽取出来作为独立的服务，对外提供服务；

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优点：

  • 将基础服务进行了抽取，系统间相互调用，提高了代码复用和开发效率

缺点：

  • 系统间耦合度变高，调用关系错综复杂，难以维护

1.1.4 SOA架构

在分布式架构下，当服务越来越多，容量的评估，小服务资源等浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心对集群进行实时管理集群容量

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服务治理要做什么？（优点）

  • 服务注册中心，实现服务自动注册和发现，无需人为记录服务地址
  • 动态监控服务状态监控报告，人为控制服务状态
  • 服务负载均衡、服务熔断保护、服务健康检测、服务注册与发现、服务缓存等…

缺点：

  • 服务关系复杂，运维、测试部署困难

1.1.5 微服务架构

微服务架构模式是从SOA架构模式演变过来， 比SOA架构模式粒度更加精细，让专业的人去做专业的事情（专注），目的是提高效率，每个服务与服务之间互不影响，微服务架构中每个服务独立，互不影响；

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微服务的特点：

  • 单一职责：微服务中每一个服务都对应唯一的业务能力，做到单一职责
  • 微：微服务的服务拆分粒度很小，例如一个用户管理就可以作为一个服务。每个服务虽小，但“五脏俱全”。
  • 面向服务：面向服务是说每个服务都要对外暴露服务接口API。并不关心服务的技术实现，做到与平台和语言无关，也不限定用什么技术实现，只要提供Rest的接口即可。
  • 自治：自治是说服务间互相独立，互不干扰
    • 团队独立：每个服务都是一个独立的开发团队。
    • 技术独立：因为是面向服务，提供Rest接口，使用什么技术没有别人干涉
    • 前后端分离：采用前后端分离开发，提供统一Rest接口，后端不用再为PC、移动段开发不同接口
    • 数据库分离：每个服务都使用自己的数据源
    • 部署独立，服务间虽然有调用，但要做到服务重启不影响其它服务。有利于持续集成和持续交付。每个服务都是独立的组件，可复用，可替换，降低耦合，易维护

1.2 微服务架构设计原则

微服务是一种架构风格。一个大型的复杂软件应用，由一个或多个微服务组成。系统中的各个微服务可被独立部署，各个微服务之间是松耦合的。每个微服务仅关注于完成一件任务并很好的完成该任务。那么关于微服务的设计原则有哪些呢？

  • AKF拆分原则
  • 前后端分离原则
  • 无状态服务
  • RestFul 的通信风格

1.2.1 AKF拆分原则

随着互联网的高速发展，性能越来越成为我们瞩目的焦点，那么如何去提升我们服务器的性能呢？相信最简单和最直接的方法就是：加机器！如果一台不行就两台，两台不行就三台…

如何加机器？加在什么地方最有效？怎样的软件架构加机器才最有效成为我们考虑的重点；

对此，《可扩展的艺术》一书提出了一个更加系统的可扩展模型—— AKF 可扩展立方（Scalability Cube）。这个立方体中沿着三个坐标轴设置分别为：X、Y、Z。

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AKF公司的技术专家们从X/Y/Z三个维度来对应用进行扩展。理论上可以将一个单一系统进行无线的延伸扩展；

1.2.1.1 X轴扩展（水平复制）

X轴扩展就是我们平时说的水平扩容，一台机器不行就两台，两台不行就三台…简单来说就是搭建集群，使用Nginx等工具做到负载均衡，让多台机器一起工作来提升项目的整体性能；

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1.2.1.2 Y轴扩展（模块拆分）

Y轴扩展就是基于微服务架构的模块拆分，将一个庞大的项目拆分成若干个小模块，这些小模块分别独立部署在不同的机器，组成了一个完整的项目；

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1.2.1.3 Z轴扩展（数据分区）

Z轴扩展是基于数据的分区，比如我们之前学的MySQL数据拆分，ES的shard分片等都是基于数据的拆分，这些不同的数据分区独立部署不同的机器中，以提升这部分数据访问的能力；一般数据划分的方式有：

  • 1）根据数据类型进行分区（根据不同的业务拆分不同的数据库）
  • 2）根据数据的活跃程度进行分区（冷热分离）
  • 3）根据时间段进行分区（日志时间段）
  • 4）根据读写进行分区（读写分离）

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1.2.2 前后端分离原则

前后端分离原则简单的来说就是：前端负责前端的事情，后端负责后端的业务模块，前后端不再耦合在一起，分工明确；

前后端分离带来的优点有：

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