基于Spring Cloud的微服务架构分析
Spring Cloud 的核心组件
1. Eureka(注册中心)
Eureka服务端
:也称服务注册中心,同其他服务注册中心一样,支持高可用配置。如果Eureka以集群模式部署,当集群中有分片出现故障时,那么Eureka就转入自我保护模式。它允许在分片故障期间继续提供服务的发现和注册,当故障分片恢复运行时,集群中其他分片会把它们的状态再次同步回来Eureka客户端
:主要处理服务的注册与发现。客户端服务通过注解和参数配置的方式,嵌入在客户端应用程序的代码中,在应用程序运行时,Eureka客户端想注册中心注册自身提供的服务并周期性地发送心跳来更新它的服务租约。同时,它也能从服务端查询当前注册的服务信息并把它们缓存到本地并周期性地刷新服务状态
2. Zuul(服务网关)
3. Ribbon(负载均衡)
ribbonServerList
服务端列表去轮询访问以达到服务均衡的作用。RibbonServerList
会被DiscoveryEnabledNIWSServerList
重写,扩展成从Eureka注册中心中获取服务端列表。同时它也会用NIWSDiscoveryPing
来取代IPing,它将职责委托给Eureka来去定服务端是否已经启动服务提供者只需要启动多个服务实例并且注册到一个注册中心或是多个相关联的服务注册中心 服务消费者直接通过调用被@LoadBalanced注解修饰过的RestTemplate来实现面向服务的接口调用
4. Hystrix(熔断保护器)
提供线程池不同的服务走不同的线程池,实现了不同服务调用的隔离,避免了服务器雪崩的问题。
5. Feign(REST转换器)
首先,对某个接口定义了@FeignClient注解,Feign就会针对这个接口创建一个动态代理 接着调用接口的时候,本质就是调用Feign创建的动态代理 Feign的动态代理会根据在接口上的@RequestMapping等注解,来动态构造要请求的服务的地址 针对这个地址,发起请求、解析响应
首先Ribbon会从Eureka Client里获取到对应的服务注册表,也就知道了所有的服务都部署在了哪些机器上,在监听哪些端口 然后Ribbon就可以使用默认的Round Robin算法,从中选择一台机器 Feign就会针对这台机器,构造并发起请求
6. Config(分布式配置)
注册中心与API网关的分析
一个独立的开发团队,为保证独立自治,以及内部多个微服务模块间的交互集成,最好启用独立的服务注册中心实现服务注册,发现能力。即开发团队内部多个微服务模块间的集成,不需要通过网关,只需要通过服务注册中心进行集成即可。 开发团队需要暴露能力给外部,包括暴露能力给其它的开发团队,需要考虑将该API接口注册到外部的网关上。在这里建议是拆分两个独立网关,一个是内部API网关,一个是放置到DMZ区面对公网访问的API网关。对于服务如果同时涉及到内部和外部使用,则两边注册。建议不要通过两次网关去路由,一个是影响性能,一个是不方便后续问题排查。 构建在开发团队之外的API网关必须具备负载均衡能力,可以配置多个IP地址。通过该API网关也最好具备和Docker容器扩展后的服务自动注册和地址加入扩展能力。
Eureka 的竞品分析:Nacos、ZooKeeper、Etcd
Eureka
Spring Cloud Eureka所选择的是AP,采用的是去中心化结构,放弃了强一致性。也就是说Eureka集群中的各个结点都是平等的,没有主从的概念。通过互相注册的方式来进行消息同步和保证高可用。并且一个Eureka Server结点挂掉了,还有其他同等的结点来提供服务,并不会引发服务的中断 Eureka只能当注册中心,想搞配置中心的话,还得搭配Spring Cloud Config+Spring Cloud Bus。其中后者支持Rabbiimq和Kafka两种模式。 使用Java语言来开发的,并且也是Spring Cloud的子项目,所以可以直接通过引入jar包的方式来集成Eureka,这点非常方便
1. ZooKeeper
Apache Zookeeper所选择的是CP,也就是放弃了高可用性。Zookeeper集群在进行消息同步的时候,必须有一半以上结点完成了同步才会返回;而当Master结点挂了或者集群中有过半的结点不能工作了,此时就会触发故障恢复,重新进行Master选举。在这个过程中,整个Zookeeper集群无法对外提供服务,从而实去了A(可用性) 为了达到C,Zookeeper采用的是自己的ZAB协议。
2. Nacos
Nacos一大特性是即支持CP,也支持AP。可以根据需要灵活选择。 Nacos除了注册中心之外,也能充当配置中心的作用。且配置中心可以按照namespace,group等维度来进行数据隔离,来达到不同环境之间配置隔离的功能。
值得一提的是,Nacos作为配置中心的持久化机制可以依赖于 Mysql
来完成(默认依赖于内置数据库)。只需要将Nacos目录下的sql脚本放到mysql中执行(会生成11个表),然后在nacos配置文件里面配一下mysql的账号密码即可。这样使用mysql作为数据源的方式相比于nacos内置数据库来说更容易管理
3. Consul
Consul是用Go语言编写的,所以无法像Eureka那样直接引入jar包就能集成,它还需要去服务器中进行额外的安装。 除了注册中心的功能之外,Consul还能起到配置中心的作用。
Consul它保证的是CP,使用raft协议,要求必须有过半的结点都写入成功才算是注册成功了,并且它也有Master和Follower的概念,在Master挂掉后,也需要自己内部进行
4. Etcd(待续)
Spring Cloud 全家桶的简介
Spring Cloud Config:配置管理工具包,让你可以把配置放到远程服务器,集中化管理集群配置,目前支持本地存储、Git 以及 Subversion。 Spring Cloud Bus:事件、消息总线,用于在集群(例如,配置变化事件)中传播状态变化,可与 Spring Cloud Config 联合实现热部署。 Eureka
:云端服务发现,一个基于 REST 的服务,用于定位服务,以实现云端中间层服务发现和故障转移。Hystrix
:熔断器,容错管理工具,旨在通过熔断机制控制服务和第三方库的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。Zuul
:Zuul 是在云平台上提供动态路由,监控,弹性,安全等边缘服务的框架。Zuul 相当于是设备和 Netflix 流应用的 Web 网站后端所有请求的前门。Archaius:配置管理 API,包含一系列配置管理 API,提供动态类型化属性、线程安全配置操作、轮询框架、回调机制等功能。 Consul:封装了 Consul 操作,Consul 是一个服务发现与配置工具,与 Docker 容器可以无缝集成。 Spring Cloud for Cloud Foundry:通过 Oauth2 协议绑定服务到 CloudFoundry,CloudFoundry 是 VMware 推出的开源 PaaS 云平台。 Spring Cloud Sleuth:日志收集工具包,封装了 Dapper 和 log-based 追踪以及 Zipkin 和 HTrace 操作,为 Spring Cloud 应用实现了一种分布式追踪解决方案。 Spring Cloud Data Flow:大数据操作工具,作为 Spring XD 的替代产品,它是一个混合计算模型,结合了流数据与批量数据的处理方式。 Spring Cloud Security:基于 Spring Security 的安全工具包,为你的应用程序添加安全控制。 Spring Cloud Zookeeper:操作 Zookeeper 的工具包,用于使用 Zookeeper 方式的服务发现和配置管理。 Spring Cloud Stream:数据流操作开发包,封装了与 Redis、Rabbit、Kafka 等发送接收消息。 Spring Cloud CLI:基于 Spring Boot CLI,可以让你以命令行方式快速建立云组件。 Ribbon
:提供云端负载均衡,有多种负载均衡策略可供选择,可配合服务发现和断路器使用。Turbine:Turbine 是聚合服务器发送事件流数据的一个工具,用来监控集群下 Hystrix 的 Metrics 情况。 Feign
:Feign 是一种声明式、模板化的 HTTP 客户端。Spring Cloud Task:提供云端计划任务管理、任务调度。 Spring Cloud Connectors:便于云端应用程序在各种 PaaS 平台连接到后端,如:数据库和消息代理服务。 Spring Cloud Cluster:提供 Leadership 选举,如:Zookeeper,Redis,Hazelcast,Consul 等常见状态模式的抽象和实现。 Spring Cloud Starters:Spring Boot 式的启动项目,为 Spring Cloud 提供开箱即用的依赖管理。
参考文献
Nacos PMC 朱鹏飞的深度技术分析 深入理解 Spring Cloud 核心组件与底层原理 Spring Cloud核心模型 & 案例汇集 基于电商网站的spring Cloud架构分析 一个完整的Spring Cloud的分布式架构 Spring Cloud - Nacos与Eureka区别及如何选型 各大微服务注册中心简单对比:ZooKeeper、Eureka、Consul 、Nacos 微服务网关和服务注册中心 注册中心与API网关不是这样用的! Eureka介绍和部署 Eureka集群部署的踩坑记录
一键生成Springboot & Vue项目!【毕设神器】
END
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