分布式高可用性ID服务器设计实现

服务端/后台开发中如何生成id是每个开发者都会遇到的问题，在电商、游戏领域尤其突出。如何保证生成id的唯一性、可靠性、高可用性，如何组织id的格式，在不同的应用场景和限制下实现方式也不尽相同。

我们的应用场景类似电商，在一个订单的生命周期内，有多个逻辑需要生成各自的id，还要考虑到可读性和灵活性，我们决定实现一个独立的id服务。

首先，id服务必须具有高可用性，业务逻辑处理中创建id失败是不可接受的，所以id服务必须分布式部署，有多个节点同时对外服务，一个节点失败则重试其他节点，保证成功创建id。

在分布式系统中保证数据的一致性成本是很高的，为了简化设计和实现，每个节点都设计成对等的、独立的，不需要保持数据同步。

其次，id服务必须可靠，数据不能丢失，因此数据的存储放在独立的mysql数据库中，使用replace方式更新数据，id服务本身记录更新日志。

最后，id服务必须灵活，可以自定义id格式，可以高效灵活的实现客户端，因此通讯协议使用json over udp方式，在id服务端使用lua实现id格式的灵活定义。

ID 规则

具体规则有lua脚本定义，修改脚本后需要reload生效，需要实现4个函数

min_counter : 计数器最小值

max_counter : 计数器最大值

reset_seconds : 计数器重置周期

create_id : 根据计数器、自定义参数和时间参数创建ID。

例如：

    function min_counter()

        return 0

    end

    function max_counter()

        return 9999

    end

    function reset_seconds()

        return 86400

    end

    function create_id(counter,now,salt)

        local seq = counter:generate_counter()

        local new_id = string.format("%01d%02d%02d%04d",now:year()%10 ,now:month(),now:day(),seq)

        return new_id

    end

接口

采用udp协议，数据格式为json ，字段定义：

action: 请求类型 get： 创建ID ， monitor：监控

rule_name: 规则名字， 由服务端定义

app_name : 应用名或命名空间 ， 客户端自定义，rule_name和app_name一起决定生成ID的唯一性

salt : 自定义参数 ，可选项 ，

seq : 自定义参数，可选项，原样返回

例如:

创建ID请求: {“action”:”get”,”rule_name”:”o2o”,”app_name”:”test”}

响应：{“code”:0,”message”:”success”,”data”:”505140001″}

监控请求：{“action”:”monitor”,”rule_name”:”o2o”,”app_name”:”test”}

响应：{“code”:0,”message”:”ok”,”data”:{“counter”:3,”node_offset”:1}}

性能

id服务器使用c++实现，性能测试做的比较简单，因为性能不是id服务的主要关注点， 简单以php为客户端进行测试。

4个php并发进程，每个进程不停发送20万个请求，测试结果：

total:200000 fail:0 min:0.000214 max:0.087330 avg:0.000393

total:200000 fail:0 min:0.000215 max:0.087129 avg:0.000391

total:200000 fail:0 min:0.000221 max:0.087252 avg:0.000391

total:200000 fail:0 min:0.000218 max:0.087484 avg:0.000391

说明 min : 最小耗时(秒) max : 最大耗时(秒) avg : 平均耗时(秒)

服务器TPS达到近1万/秒时，平均延迟在0.3毫秒。

经过在生产环境使用，运行稳定，现在将整个系统开源出来，欢迎试用，有任何意见和建议欢迎反馈到 lxyfirst＠163.com 。

项目源代码位置 : https://github.com/lxyfirst/id_server

大家有需要的伙伴可自取，有兴趣一起学习交流c/c++编程的小伙伴可以加群：941636044一起进步！

注：文章转载自：http://blog.jobbole.com/95894/#article-comment