服务发现：客户端服务发现

背景

服务通常需要调用其他服务。单体应用中，服务通过语言级别的方法或者过程调用另外的服务。在传统的分布式部署中，服务运行在固定，已知的地址（主机和端口），因此可以请求的通过HTTP/REST或其他RPC机制调用。然而，一个现代的微服务应用通常运行在虚拟或者容器环境，服务实例数和它们的地址都在动态改变。

服务发现

因此，你需要实现一种机制，允许服务的客户端向动态变更的一组短暂的服务实例发起请求。

问题

如何让服务的客户端 - API网关或者其他服务 - 发现服务实例的地址

限制

• 每个服务在特定地址（主机和端口）实例暴露一个远程API，比如HTTP/REST，或者Thrift等等
• 服务实例的数量和他们的地址动态改变。
• 虚拟机和容器通常分配动态IP。
• 服务实例数可能动态变化。比如，EC2 Autoscaling Group基于负载确定实例数。

解决方案

当发起对服务的请求时，客户端通过查询一个服务注册中心或者服务实例的地址，服务注册中心知道所有服务实例的地址。

下图介绍了这个模式的架构。

image

这很典型的已经被微服务基架处理。

示例

微服务示例应用是使用了客户端服务发现的一个例子。它用Scala编写，使用了Spring Boot和Spring Cloud作为微服务基架。它们提供了许多功能，包括客户端服务发现。

RegistrationServiceProxy 是该应用的一个组件。为了注册用户，它通过Spring框架的RestTemplate调用其他服务：

@Component
class RegistrationServiceProxy @Autowired()(restTemplate: RestTemplate) extends RegistrationService {

  @Value("${user_registration_url}")
  var userRegistrationUrl: String = _

  override def registerUser(emailAddress: String, password: String): Either[RegistrationError, String] = {

      val response = restTemplate.postForEntity(userRegistrationUrl,
        RegistrationBackendRequest(emailAddress, password),
        classOf[RegistrationBackendResponse])
       ...
}

它和RestTemplate一起被注入，同时还有user_registration_url，它指定了REST的端点。

当应用部署时，user_registration_url被设置为URL http://REGISTRATION-SERVICE/user - 参见 docker-compose.yml 文件。REGISTRATION-SERVICE 是个逻辑的服务名字，通过客户端服务发现被解析成一个网络地址。服务发现使用了 Netflix OSS 组件。它提供了 Eureka：一个服务注册中心，以及 Ribbon：一个HTTP客户端，查询Eureka以路由HTTP请求到可用的服务实例。

客户端服务发现通过一些Spring Cloud注解来配置

@Configuration
@EnableEurekaClient
@Profile(Array("enableEureka"))
class EurekaClientConfiguration {

  @Bean
  @LoadBalanced
  def restTemplate(scalaObjectMapper : ScalaObjectMapper) : RestTemplate = {
    val restTemplate = new RestTemplate()
    restTemplate.getMessageConverters foreach {
      case mc: MappingJackson2HttpMessageConverter =>
        mc.setObjectMapper(scalaObjectMapper)
      case _ =>
    }
    restTemplate
  }

@EnableEurekaClient注解启用了Eureka客户端。@LoadBalanced注解配置了RestTemplate使用Ribbon，Ribbon被设置为使用Eureka客户端来实现服务发现。因此，RestTemplate将通过查询Eureka，找出可用服务实例的网络地址，来处理对 http://REGISTRATION-SERVICE/user 的请求

结果

客户端服务发现有如下优势：

• 相比服务端服务发现，有更少的网络活动和网络跳数

客户端服务发现有如下弊端：

• 这个模式将客户端和服务注册中心耦合
• 你必须为应用使用的每个编程语言 / 框架实现客户端服务发现的逻辑，比如Java / Scala，JavaScript / NodeJS。比如，Netflix Prana 为非JVM的客户端提供了一个以HTTP代理为基础的方式。

相关模式

• 服务注册中心 - 服务发现的一个必备组件
• 微服务基架 - 客户端服务发现是微服务基架框架的责任
• 服务端服务发现 是个替代方案