Springcloud-服务注册与发现

注册服务与发现

相关概念

Eureka

两大组件

搭建单机Eureka环境

搭建集群Eureka环境

actuator完善微服务信息

服务发现

自我保护机制

Consul

概述

作用

下载与安装

使用

补充-CAP

简介

AP(Eureka)

CP(Consul)

注册服务与发现

相关概念

服务治理

什么是服务治理   Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务治理

在传统的rpc远程调用框架中,管理每个服务与服务之间依赖关系比较复杂,管理比较复杂,所以需要使用服务治理,管理服务于服务之间依赖关系,可以实现服务调用、负载均衡、容错等,实现服务发现与注册。

注册中心

什么是服务注册与发现? Eureka采用了CS的设计架构,Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。而系统中的其他微服务,使用 Eureka的客户端连接到 Eureka Server并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。 在服务注册与发现中,有一个注册中心。当服务器启动的时候,会把当前自己服务器的信息 比如 服务地址通讯地址等以别名方式注册到注册中心上。另一方(消费者|服务提供者),以该别名的方式去注册中心上获取到实际的服务通讯地址,然后再实现本地RPC调用RPC远程调用框架核心设计思想:在于注册中心,因为使用注册中心管理每个服务与服务之间的一个依赖关系(服务治理概念)。在任何rpc远程框架中,都会有一个注册中心(存放服务地址相关信息(接口地址))

Springcloud-服务注册与发现_第1张图片

Eureka

两大组件

Eureka包含两个组件:Eureka Server和Eureka Client

  • Eureka Server提供服务注册服务 各个微服务节点通过配置启动后,会在EurekaServer中进行注册,这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息,服务节点的信息可以在界面中直观看到。

  • EurekaClient通过注册中心进行访问 是一个Java客户端,用于简化Eureka Server的交互,客户端同时也具备一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。在应用启动后,将会向Eureka Server发送心跳(默认周期为30秒)。如果Eureka Server在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳,EurekaServer将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认90秒)

搭建单机Eureka环境

  1. 搭建EurekaServer注册中心

    导入依赖

     
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-starter-netflix-eureka-server
            

    编写yml文件

    # eureka相关设置
    eureka:
      instance:
        hostname: localhost # EurekaServer的实例名称
      client:
        # 是否向eureka服务端注册
        register-with-eureka: false
        # false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
        fetch-registry: false
        # 设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
        service-url:
          defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

    在启动类上添加依赖

    package cn.pigman.springcloud;
    ​
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
    ​
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer //声明当前模块为Eureka的服务注册中心
    public class EurekaMain7001 {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(EurekaMain7001.class, args);
        }
    }
  2. 给EurekaServer工程的启动类上添加注解

    package cn.pigman.springcloud;
    ​
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
    ​
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer //声明当前模块为Eureka的服务注册中心
    public class EurekaMain7001 {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(EurekaMain7001.class, args);
        }
    }
  3. 将boot工程注册入EurekaServer

    导入EurekaClient依赖

     
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-starter-netflix-eureka-client
            

    编写yml文件

    eureka:
      client:
        # 是否将当前工程注册进为EurekaServer,默认为true
        register-with-eureka: true
        # 是否从EurekaServer抓取已有的注册信息,默认为true
        fetch-registry: true
        service-url:
          defaultZone: http://localhost:7001/eureka

    在启动类上添加注解

    package cn.pigman.springcloud;
    ​
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
    ​
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaClient //将当前工程声明为eureka的客户端
    public class PaymentMain8001 {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(PaymentMain8001.class, args);
        }
    }
  4. 测试

搭建集群Eureka环境

搭建集群EurekaServer

单机的EurekaServer与集群的EurekaServer集群最大的不同就在于每个注册中心的yml配置文件的不同。其主要实现原来可以概括为“互相注册,相互守望”。

  1. 编写yml配置文件

    EurekaServer7001

    eureka:
      instance:
        hostname: eureka7001.com
      client:
        register-with-eureka: false
        fetch-registry: false
        #如果是搭建集群EurekaServer的话,这里的service-url必须写除了当前EurekaServer之外的其他EurekaServer的地址(hostname+端口)
        #多个EurekaServer之间以 , 分隔
        service-url:
          defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/, http://eureka7003.com:7003/eureka/

    EurekaServer7002

    eureka:
      instance:
        hostname: eureka7002.com
      client:
        register-with-eureka: false
        fetch-registry: false
        service-url:
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/, http://eureka7003.com:7003/eureka/

    EurekaServer7003

    eureka:
      instance:
        hostname: eureka7003.com
      client:
        register-with-eureka: false
        fetch-registry: false
        service-url:
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/, http://eureka7002.com:7002/eureka/
  2. 写完配置文件后,在每个EurekaServer的启动类上添加 @EnableEurekaServer 注解。

    package cn.pigman.springcloud;
    ​
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
    ​
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer //声明当前模块为Eureka的服务注册中心
    public class EurekaMain7001 {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(EurekaMain7001.class, args);
        }
    }
  3. 将服务工程注册到三个EurekaServer中

    eureka:
      client:
        # 是否将当前工程注册进为EurekaServer,默认为true
        register-with-eureka: true
        # 是否从EurekaServer抓取已有的注册信息,默认为true
        fetch-registry: true
        service-url:
          #defaultZone: http://localhost:7001/eureka
           #多个EurekaServer之间以 , 分隔
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka, http://eureka7002.com:7002/eureka, http://eureka7003.com:7003/eureka
  4. 测试

    Springcloud-服务注册与发现_第2张图片

搭建功能服务集群

  1. 创建多个服务工程

  2. 为每个工程编写yml文件

    cloud-provider-payment8001模块

    server:
      port: 8001
      
    spring:
      application:
        name: cloud-payment-service
    ​
    eureka:
      client:
        # 是否将当前工程注册进为EurekaServer,默认为true
        register-with-eureka: true
        # 是否从EurekaServer抓取已有的注册信息,默认为true
        fetch-registry: true
        service-url:
          #defaultZone: http://localhost:7001/eureka
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka, http://eureka7002.com:7002/eureka, http://eureka7003.com:7003/eureka

    cloud-provider-payment8002模块

    server:
      port: 8002
      
    spring:
      application:
        name: cloud-payment-service
    ​
    eureka:
      client:
        # 是否将当前工程注册进为EurekaServer,默认为true
        register-with-eureka: true
        # 是否从EurekaServer抓取已有的注册信息,默认为true
        fetch-registry: true
        service-url:
          #defaultZone: http://localhost:7001/eureka
          defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka, http://eureka7002.com:7002/eureka, http://eureka7003.com:7003/eureka

    注意:

    这里虽然是多个服务工程,但 spring.application.name 的属性值可以相同,后期EurekaServer在调用服务的时候会通过端口号来进行区分。也就是说,EurekaServer中可以有多个同名的服务工程,调用工程的时候通过端口号来区分。

  3. 测试

搭建完Eureka集群环境后,想要访问集群中的某个服务,只需要通过服务名就可以访问。但在此处会有个小bug,就是如果该服务名下有多个服务工程,那么EurekaServer并不知道你想要访问的是那一个服务,就会抛出一个异常。要想解决该问题,可以通过Ribbon和Eureka整合。

给RedisTemplate对象添加 @Loadbalanced 注解赋予负载均衡功能:

package cn.pigman.springcloud.config;
​
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
​
@Configuration
public class ApplicationContextConfig {
​
    @Bean
    @LoadBalanced //赋予RestTemplate对象负载均衡的能力
    public RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
​
}

actuator完善微服务信息

修改服务名称

eureka:
    instance:
        instance-id: payment-8001 # 修改服务模块的名称(不能重复)

修改前

修改后

启用访问路径显示Ip地址

eureka:
    instance:
    prefer-ip-address: true

服务发现

对于注册进EurekaServer的微服务,可以通过服务发现(DiscoveryClient)来获取该服务的信息。

使用步骤

  1. 在启动类上添加注解

    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaClient
    @EnableDiscoveryClient //服务发现
    public class PaymentMain8001{
        public static void main(String[] args)
        {
            SpringApplication.run(PaymentMain8001.class,args);
        }
    }
  2. 注入DiscoveryClient对象

    @Resource
        private DiscoveryClient discoveryClient;
    ​
    @GetMapping(value = "/payment/discovery")
        public Object discovery()
        {
            List services = discoveryClient.getServices();
            for (String element : services) {
                System.out.println(element);
            }
    ​
            List instances = discoveryClient.getInstances("CLOUD-PAYMENT-SERVICE");
            for (ServiceInstance element : instances) {
                System.out.println(element.getServiceId() + "\t" + element.getHost() + "\t" + element.getPort() + "\t"
                        + element.getUri());
            }
            return this.discoveryClient;
        }

自我保护机制

概述

保护模式主要用于一组客户端和Eureka Server之间存在网络分区场景下的保护。一旦进入保护模式,Eureka Server将会尝试保护其服务注册表中的信息,不再删除服务注册表中的数据,也就是不会注销任何微服务。

如果在EurekaServer网页上看到了这段信息,就说明开了自我保护机制。

为什么需要自我保护

为了防止一种情况:EurekaClient可以正常运行,但可能因为网络不通的原因,EurekaClient没法连接到EurekaServer。

什么是自我保护模式?

默认情况下,如果EurekaServer在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳,EurekaServer将会注销该实例(默认90秒)。但是当网络分区故障发生(延时、卡顿、拥挤)时,微服务与EurekaServer之间无法正常通信,以上行为可能变得非常危险了——因为微服务本身其实是健康的,此时本不应该注销这个微服务。Eureka通过“自我保护模式”来解决这个问题——当EurekaServer节点在短时间内丢失过多客户端时(可能发生了网络分区故障),那么这个节点就会进入自我保护模式。

在自我保护模式中,Eureka Server会保护服务注册表中的信息,不再注销任何服务实例。

Springcloud-服务注册与发现_第3张图片

综上,自我保护模式是一种应对网络异常的安全保护措施。它的架构哲学是宁可同时保留所有微服务(健康的微服务和不健康的微服务都会保留)也不盲目注销任何健康的微服务。使用自我保护模式,可以让Eureka集群更加的健壮、稳定。

停止自我保护模式

默认情况下,Eureka会自动开启自我保护机制,那么要如何关闭自我保护机制呢?

  • 在EurekaServer端的yml文件添加如下配置

     server:
        #关闭自我保护机制,保证不可用服务被及时踢除,默认为true(开启)
           enable-self-preservation: false
        eviction-interval-timer-in-ms: 2000
  • 在EurekaClient端的yml文件添加如下配置

    eureka:
      instance:
        #Eureka客户端向服务端发送心跳的时间间隔,单位为秒(默认是30秒)
          lease-renewal-interval-in-seconds: 1
        #Eureka服务端在收到最后一次心跳后等待时间上限,单位为秒(默认是90秒),超时将剔除服务
          lease-expiration-duration-in-seconds: 2

Consul

概述

Consul 是一套开源的分布式服务发现和配置管理系统,由 HashiCorp 公司用 Go 语言开发。提供了微服务系统中的服务治理、配置中心、控制总线等功能。这些功能中的每一个都可以根据需要单独使用,也可以一起使用以构建全方位的服务网格,总之Consul提供了一种完整的服务网格解决方案。

它具有很多优点。包括: 基于 raft 协议,比较简洁; 支持健康检查, 同时支持 HTTP 和 DNS 协议 支持跨数据中心的 WAN 集群 提供图形界面 跨平台,支持 Linux、Mac、Windows。

作用

  • 服务发现

  • 健康检测

  • KV存储

  • 多数据中心

  • 可视化Web界面

下载与安装

下载完成后,在命令行界面通过 consul agent -dev 命令运行。

使用

  • EurekaServer端

    导入依赖

     
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-starter-consul-discovery
            

    在yml文件中添加如下配置

    ###consul服务端口号
    server:
      port: 8003
    ​
    spring:
      application:
        name: consul-provider-payment
    ####consul注册中心地址
      cloud:
        consul:
          host: localhost
          port: 8500
          discovery:
            #hostname: 127.0.0.1
            service-name: ${spring.application.name}

    主启动类

    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient //该注解用于向使用consul或者zookeeper作为注册中心时注册服务
    public class PaymentMain8003{
        public static void main(String[] args)
        {
            SpringApplication.run(PaymentMain8006.class,args);
        }
    }
    ​
  • EurekaClient端

    导入依赖

     
            
                org.springframework.cloud
                spring-cloud-starter-consul-discovery
            

    在yml文件中添加如下配置

    ###consul服务端口号
    server:
      port: 80
    ​
    spring:
      application:
        name: cloud-consumer-order
    ####consul注册中心地址
      cloud:
        consul:
          host: localhost
          port: 8500
          discovery:
            #hostname: 127.0.0.1
            service-name: ${spring.application.name}

    主启动类

    @SpringBootApplication
    @EnableDiscoveryClient
    public class OrderConsulMain80{
        public static void main(String[] args)
        {
            SpringApplication.run(OrderConsulMain80.class,args);
        }
    }

补充-CAP

简介

CAP理论关注粒度是数据,而不是整体系统设计的策略。

  • C:Consistency(强一致性)

  • A:Availability(可用性)

  • P:Partition tolerance(分区容错性)

Springcloud-服务注册与发现_第4张图片

CAP理论最多只能同时较好的满足两个。

CAP理论的核心是:一个分布式系统不可能同时很好的满足一致性,可用性和分区容错性这三个需求, 因此,根据 CAP 原理将 NoSQL 数据库分成了满足 CA 原则、满足 CP 原则和满足 AP 原则三大类:

  • CA - 单点集群,满足一致性,可用性的系统,通常在可扩展性上不太强大。

  • CP - 满足一致性,分区容忍必的系统,通常性能不是特别高。

  • AP - 满足可用性,分区容忍性的系统,通常可能对一致性要求低一些。

AP(Eureka)

当网络分区出现后,为了保证可用性,系统B可以返回旧值,保证系统的可用性。 结论:违背了一致性C的要求,只满足可用性和分区容错,即AP

Springcloud-服务注册与发现_第5张图片

CP(Consul)

当网络分区出现后,为了保证一致性,就必须拒接请求,否则无法保证一致性 结论:违背了可用性A的要求,只满足一致性和分区容错,即CP

Springcloud-服务注册与发现_第6张图片

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