微服务 ≠ 单元化!搞懂这两个概念,才能设计真正的高可用系统

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在构建大型互联网系统(如电商、支付、社交平台)时,我们常听到两个高频词:微服务单元化。很多人误以为“上了微服务就万事大吉”,或把“单元化”当作微服务的升级版。
但真相是:它们解决的是完全不同的问题,且必须协同工作,才能支撑亿级流量下的稳定运行

本文将从本质出发,厘清二者的核心差异,并通过真实架构演进路径,告诉你:为什么头部公司既要做微服务,又要搞单元化?


一、先说结论:它们根本不是一回事!

概念解决什么问题?关注点类比
微服务业务复杂度高 → 代码难维护、团队协作难逻辑拆分(怎么写代码)公司按职能分部门:销售部、技术部、财务部
单元化流量规模大 + 多机房部署 → 容灾差、延迟高、故障影响全站物理隔离(怎么部署系统)公司按区域设分公司:北京分公司、上海分公司,每个分公司都有自己的销售、技术、财务

微服务是“逻辑架构”,单元化是“物理架构”
微服务解决“怎么拆”,单元化解决“怎么隔”


二、微服务:拆得清,才能跑得快

场景痛点

早期单体订单系统,交易、库存、支付、履约全塞在一个应用里:

  • 改一行库存代码,要全量回归测试;
  • 一个服务宕机,整个下单链路瘫痪;
  • 团队协作互相阻塞,上线周期长达数周。

微服务化怎么做?

采用 领域驱动设计(DDD) ,将“订单”主域拆分为多个子域微服务:

订单中心
├── 订单核心服务(创建、状态管理)
├── 履约服务(物流调度、仓库协同)
├── 库存服务(实时扣减/回滚)
├── 支付服务(对接网关、资金流水)
└── 营销服务(优惠券、满减计算)

每个服务:

  • 独立数据库、独立部署
  • 自主技术选型(Java/Go 可混用)
  • 接口幂等、异步解耦(通过 MQ)

效果

  • 团队自治,迭代速度提升 3 倍+
  • 故障隔离(支付挂了,下单仍可创建)
  • 技术栈灵活演进

⚠️ 但!微服务无法解决

  • 北京机房断电,全站不可用
  • 用户请求跨北京↔上海调用,RT 高达 50ms
  • 一个 DB 故障,影响所有用户

这时候,就需要 单元化 登场。


三、单元化:隔得住,才能活得久

什么是单元化?

将整个系统按用户 ID、地域等维度划分为多个物理隔离的“单元”(Cell)每个单元包含完整的微服务栈和数据副本,能独立处理一部分用户的全链路请求。

                    ┌──────────────┐
                    │  Global Router (API Gateway) │
                    └───────┬──────┘
                            │ user_id % 3
        ┌───────────────────┼───────────────────┐
        ▼                   ▼                   ▼
┌─────────────┐   ┌─────────────┐   ┌─────────────┐
│   Cell A    │   │   Cell B    │   │   Cell C    │
│ ┌─────────┐ │   │ ┌─────────┐ │   │ ┌─────────┐ │
│ │ Order   │ │   │ │ Order   │ │   │ │ Order   │ │
│ ├─────────┤ │   │ ├─────────┤ │   │ ├─────────┤ │
│ │ Inventory││   │ │ Inventory││   │ │ Inventory││
│ ├─────────┤ │   │ ├─────────┤ │   │ ├─────────┤ │
│ │ Payment │ │   │ │ Payment │ │   │ │ Payment │ │
│ └─────────┘ │   │ └─────────┘ │   │ └─────────┘ │
└─────────────┘   └─────────────┘   └─────────────┘

单元化解决了什么?

问题微服务方案单元化方案
机房级故障全站不可用仅影响 1/N 用户(如 Cell A 挂,B/C 正常)
跨机房延迟服务调用频繁跨城,RT 高单元内同机房调用,RT < 1ms
爆炸半径一个 DB 故障影响全量用户故障被限制在单个单元
弹性扩容需整体扩容可单独扩容热点单元(如大促只扩 Cell A)

💡 典型案例

  • 支付宝“三地五中心”:按用户分片,实现异地多活
  • 淘宝双11:订单、库存单元化,单机房扛住全量流量
  • 微信支付:单元化保障 99.99% 可用性

四、关键澄清:单元化 ≠ 微服务的替代!

很多同学误以为:

“微服务不够用,所以要用单元化。”

这是典型误解!单元化是在微服务基础上叠加的物理部署策略,二者关系如下:

  • 每个单元内部,仍然是微服务架构
    (Cell A 里有 Order、Inventory、Payment 等微服务)
  • 微服务负责“逻辑解耦”,单元化负责“物理隔离”
  • 没有微服务,单元化难以实施(单体应用无法按单元拆分)
  • 没有单元化,微服务无法应对超大规模容灾

正确演进路径
单体 → 微服务(解决复杂度) → 单元化(解决规模与容灾)


五、单元化的三大挑战与应对

1. 数据同步难题

  • 问题:用户资料变更需同步到其他单元(如换手机号)
  • 方案:通过 Binlog 订阅(Canal/DTS)或 MQ 广播,实现最终一致

2. 全局服务处理

  • 问题:风控、配置中心等无法单元化
  • 方案:部署为“共享服务”,所有单元调用同一套(接受跨机房延迟)

3. 路由一致性

  • 问题:必须保证同一用户始终路由到同一单元
  • 方案:API 网关基于 user_id 做 sticky routing,前端 Cookie/Token 携带单元标识

六、总结:何时需要单元化?

系统规模建议架构
中小型系统,单机房部署✅ 微服务足够
大型互联网系统,多机房/多Region微服务 + 单元化
金融/政务核心系统,强容灾要求✅ 单元化是标配

🔑 记住

  • 微服务让你“拆得开” —— 应对业务复杂度
  • 单元化让你“隔得住” —— 应对流量规模与灾难
  • 二者结合,才能构建真正高可用、高扩展的系统