随着互联网的发展,网站应用的规模也在不断的扩大,进而导致系统架构也在不断的进行变化。
从互联网早起到现在,系统架构大体经历了下面几个过程:
单体应用架构—>垂直应用架构—>分布式架构—>SOA架构—>微服务架构, 当然还有悄然兴起的Service Mesh
(服务网格化)。
接下来我们就来了解一下每种系统架构的优缺点。
互联网早期,一般的网站应用流量较小,只需一个应用,将所有功能代码都部署在一起就可以,这 样可以减少开发、部署和维护的成本。
比如说一个电商系统,里面会包含很多用户管理,商品管理,订单管理,物流管理等等很多模块, 我们会把它们做成一个 web
项目,然后部署到一台 tomcat
服务器上。
优点:
缺点:
随着访问量的逐渐增大,单一应用只能依靠增加节点来应对,但是这时候会发现并不是所有的模块 都会有比较大的访问量 .
还是以上面的电商为例子, 用户访问量的增加可能影响的只是用户和订单模块,但是对消息模块 的影响就比较小 . 那么此时我们希望只多增加几个订单模块,而不增加消息模块 。 此时单体应用就做不到了,垂直应用就应运而生了 .
所谓的垂直应用架构,就是将原来的一个应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。比如我们可 以将上面电商的单体应用拆分成 :
CMS
系统(广告管理 营销管理)CMS
的节点。优点:
缺点:
当垂直应用越来越多,重复的业务代码就会越来越多。这时候,我们就思考可不可以将重复的代码 抽取出来,做成统一的业务层作为独立的服务,然后由前端控制层调用不同的业务层服务呢?
这就产生了新的分布式系统架构。它将把工程拆分成表现层和服务层两个部分,服务层中包含业务 逻辑。表现层只需要处理和页面的交互,业务逻辑都是调用服务层的服务来实现。
优点:
缺点 :
SOA
架构 在分布式架构下,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 一个调度中心对集群进行实时管理。此时,用于资源调度和治理中心 (SOA Service Oriented Architecture
,面向服务的架构 ) 是关键。
优点:
缺点:
微服务架构在某种程度上是面向服务的架构SOA
继续发展的下一步,它更加强调服务的 " 彻底拆分 " 。
优点 :
Restful
等轻量级http
协议相互调用缺点 :
微服务架构, 简单的说就是将单体应用进一步拆分,拆分成更小的服务,每个服务都是一个可以独立运行的项目。
一旦采用微服务系统架构,就势必会遇到这样几个问题:
restful rpc
)对于上面的问题,是任何一个微服务设计者都不能绕过去的,因此大部分的微服务产品都针对每一个问题提供了相应的组件来解决它们。
服务治理就是进行服务的自动化管理,其核心是服务的自动注册与发现。
服务注册 : 服务实例将自身服务信息注册到注册中心。
服务发现 : 服务实例通过注册中心,获取到注册到其中的服务实例的信息,通过这些信息去请求它们提 供的服务。
服务剔除 : 服务注册中心将出问题的服务自动剔除到可用列表之外,使其不会被调用到。
在微服务架构中,通常存在多个服务之间的远程调用的需求。目前主流的远程调用技术有基于 HTTP
的RESTful
接口以及基于 TCP
的 RPC
协议。
REST(Representational State Transfer)
HTTP
调用的格式,更标准,更通用,无论哪种语言都支持 http
协议RPC(Remote Promote Call)
RPC
框架的主要目标就是让远程服 务调用更简单、透明。 RPC
框架负责屏蔽底层的传输方式、序列化方式和通信细节。开发人员在使 用的时候只需要了解谁在什么位置提供了什么样的远程服务接口即可,并不需要关心底层通信细节 和调用过程。随着微服务的不断增多,不同的微服务一般会有不同的网络地址,而外部客户端可能需要调用多个 服务的接口才能完成一个业务需求,如果让客户端直接与各个微服务通信可能出现:
url
地址,增加难度针对这些问题, API
网关顺势而生。
API
网关直面意思是将所有 API
调用统一接入到API
网关层,由网关层统一接入和输出。一个网关的 基本功能有:统一接入、安全防护、协议适配、流量管控、长短链接支持、容错能力。有了网关之后, 各个API
服务提供团队可以专注于自己的的业务逻辑处理,而 API
网关更专注于安全、流量、路由等问 题。
在微服务当中,一个请求经常会涉及到调用几个服务,如果其中某个服务不可用,没有做服务容错 的话,极有可能会造成一连串的服务不可用,这就是雪崩效应。
我们没法预防雪崩效应的发生,只能尽可能去做好容错。服务容错的三个核心思想是:
随着微服务架构的流行,服务按照不同的维度进行拆分,一次请求往往需要涉及到多个服务。互联 网应用构建在不同的软件模块集上,这些软件模块,有可能是由不同的团队开发、可能使用不同的编程 语言来实现、有可能布在了几千台服务器,横跨多个不同的数据中心。因此,就需要对一次请求涉及的 多个服务链路进行日志记录,性能监控即链路追踪
ServiceComb
SpringCloud
Spring Cloud
是一系列框架的集合。它利用Spring Boot
的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用Spring Boot
的开发风格做到一键启动和部署。
Spring Cloud
并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服 务框架组合起来,通过 Spring Boot
风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留 出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。
SpringCloud Alibaba
Spring Cloud Alibaba
致力于提供微服务开发的一站式解决方案。此项目包含开发分布式应用微服 务的必需组件,方便开发者通过 Spring Cloud
编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。
SpringCloud Alibaba
介绍 Spring Cloud Alibaba
致力于提供微服务开发的一站式解决方案。此项目包含开发分布式应用微服 务的必需组件,方便开发者通过 Spring Cloud
编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。
依托 Spring Cloud Alibaba
,您只需要添加一些注解和少量配置,就可以将 Spring Cloud
应用接 入阿里微服务解决方案,通过阿里中间件来迅速搭建分布式应用系统。
服务限流降级:默认支持 WebServlet、WebFlux, OpenFeign、RestTemplate、Spring Cloud Gateway, Zuul, Dubbo
和 RocketMQ
限流降级功能的接入,可以在运行时通过控制台实时修改限流降级规则,还支持查看限流降级 Metrics
监控。
服务注册与发现:适配Spring Cloud
服务注册与发现标准,默认集成了 Ribbon
的支持。
分布式配置管理:支持分布式系统中的外部化配置,配置更改时自动刷新。
消息驱动能力:基于Spring Cloud Stream
为微服务应用构建消息驱动能力。
分布式事务:使用@GlobalTransactional
注解, 高效并且对业务零侵入地解决分布式事务问题。
阿里云对象存储:阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。支持在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。
分布式任务调度:提供秒级、精准、高可靠、高可用的定时(基于 Cron
表达式)任务调度服务。同时提供分布式的任务执行模型,如网格任务。网格任务支持海量子任务均匀分配到所有 Worker(schedulerx-client)
上执行。
阿里云短信服务:覆盖全球的短信服务,友好、高效、智能的互联化通讯能力,帮助企业迅速搭建客户触达通道。
Sentinel
:把流量作为切入点,从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳 定性。
Nacos
:一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。
RocketMQ
:一款开源的分布式消息系统,基于高可用分布式集群技术,提供低延时的、高可靠 的消息发布与订阅服务。
Dubbo
: Apache Dubbo™ 是一款高性能 Java RPC 框架。
Seata
:阿里巴巴开源产品,一个易于使用的高性能微服务分布式事务解决方案。
Alibaba Cloud ACM
:一款在分布式架构环境中对应用配置进行集中管理和推送的应用配置中心 产品。
Alibaba Cloud OSS
: 阿里云对象存储服务( Object Storage Service ,简称 OSS ),是阿里云提 供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和 访问任意类型的数据。
Alibaba Cloud SchedulerX
: 阿里中间件团队开发的一款分布式任务调度产品,提供秒级、精 准、高可靠、高可用的定时(基于 Cron 表达式)任务调度服务。
Alibaba Cloud SMS
: 覆盖全球的短信服务,友好、高效、智能的互联化通讯能力,帮助企业迅速 搭建客户触达通道。
SpringCloud
和SpringCloudAlibaba
很多人可能会问,有了spring cloud
这个微服务的框架,为什么又要使用spring cloud alibaba
这个框架了?最重要的原因在于spring cloud
中的几乎所有的组件都使用Netflix
公司的产品,然后在其基础上做了一层封装。然而Netflix
的服务发现组件Eureka
已经停止更新,在使用过程中也存在着细小的问题;由此他的替代产品,也就是spring cloud alibaba
,目前正处于蓬勃发展的态式。详情请读者自己百度了解,SpringCloud
组件的停更和替换说明。
两者的相同点:
1.通信方式:http restful
2.分布式追踪链路:sleuth+zipkin
所以说,不管是从微服务一站式解决方面来说,还是从项目长期维护上面来说,alibaba
替代springcloud
已经成为了一种必然趋势。