背景

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用框架已无法应对,分布式服务以及流动计算机势在必行,亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。

 单一应用架构

当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

垂直应用架构

当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,提升效率的方法之一是将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。此时,用于加速前端页面开发的web框架(MVC)是关键。

分布式服务架构

当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

流动计算架构

当服务越来越多,容量的评估,小服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加一个调调中心基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提供机器利用率的资源调调和治理中心(SOA)是关键。

 

 需求

 当服务越来越多时,服务URL配置管理变得非常困难,F5硬件负载均衡器的单点压力越来越大。此时,需要一个服务注册中心,动态地注册和发现服务,使服务的位置透明。并通过在消费方获取服务提供方的地址列表,实现软负载均衡和Failover,降低对F5硬件负载均衡器的依赖,也能减少部分成本。

当进一步发展,服务间依赖关系变得错综复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。这时,需要自动画出应用间的依赖关系图,以帮助架构师理清关系。

接着,服务的调用量越来越大,服务的容量问题就暴露出来,这个服务需要多少机器支撑?什么时候该加机器?为了解决这些问题,第一步,要将服务现在每天的调用量,响应时间,都统计出来,作为容量规划的参考指标。其次,要可以动态调整权重,在线上,将某台机器的权重一直加大,并在加大的过程中记录响应时间的变化,直到响应时间到达阀值,记录此时的访问量,再以此访问量乘以机器数反推总容量。

 

架构

Provider:暴露服务的服务提供方。

Consumer:调用远程访问的服务消费方。

Registry:服务注册与发现的注册中心。

Monitor:统计服务的调用次数和调用时间的监控中心。

Container:服务运行容器。

调用关系说明:

0:服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。

1:服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。

2:服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。

3:注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。

4:服务消费者,从消费者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。

5:服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

连通性

  • 注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于目录服务,服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互,注册中心不转发请求,压力较小。
  • 监控中心负责统计各服务调用次数,调用时间等,统计先在内存中汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器,并以报表展示。
  • 服务提供者向注册中心注册其提供的服务,并汇报调用时间到监控中心,此时间不包含网络开销。
  • 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表,并根据负载算法直接调用提供者,同时汇报调用时间到监控中心,此时间包含网络开销。
  • 注册中心,服务提供者,服务消费者三者之间均为长连接,监控中心除外。
  • 注册中心通过长连接感知服务提供者的存在,服务提供者宕机,注册中心将立即推送事件通知消费者。
  • 注册中心和监控中心全部宕机,不影响已运行的提供者和消费者,消费者在本地缓存了提供者列表。
  • 注册中心和监控中心都是可选的,服务消费者可以直连服务提供者。

健壮性

  • 监控中心宕掉不影响使用,只是丢失部分采样数据。
  • 数据库宕掉后,注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询,但不能注册新服务。
  • 注册中心对等集群,任意一台宕掉后,将自动切换到另一台。
  • 注册中心全部宕掉后,服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯。
  • 服务提供者无状态,任意一台宕掉后,不影响使用。
  • 服务提供者全部宕掉后,服务消费者应用将无法使用,并无限次重连等待服务提供者恢复。

 

 posted on 2021-04-10 21:37  会飞的金鱼  阅读(83)  评论(0)    收藏  举报