从单服务设计看SLA保证

文章首发公众号：海天二路搬砖工

0. 引言

在微服务架构中，谈到SLA保证，我们更多是从宏观的角度来需求解决方案。比如，通过合理服务拆分来增加系统整体的可维护性；通过多实例部署来保证系统的灾备。但是单个服务是可靠性、性能其实也是保证系统SLA的重要一环。

本文将介绍提升单体服务SLA的一些设计原则/方法

1. 开关可控

开关可控是指通过在系统中加入一些控制开关，以便在运行时或配置时对某些功能进行开启或关闭，从而满足不同的业务需求。它实现了让系统的部分部分功能"可插拔"的效果，方便业务人员快速调整系统功能。

开关可控通常应用于以下场景：

• 定制化需求处理：某一个定制化需要，可以通过在系统中加入一个开关进行开启或关闭，方便快速处理定制化需求并减少业务人员的开发成本。
• 测试平稳迭代：通过开关独立控制系统的某个功能，将其独立于其他阶段进行功能测试和性能监控，这样就可以高效地完成系统的迭代和测试，同时降低了对整个系统的影响。
• 功能开发：通过对功能进行开关控制，可以逐步向用户推导新功能和服务，以紧密配合用户的需求，同时避免过度或不必要地浪费预算和时间。

2. 故障隔离

微服务架构下的单个服务设计而言，故障隔离是指当服务的内部某些逻辑异常、或者外部依赖项发生故障时，服务能够将其隔离，使用替代服务，或者提供柔性服务。

在具体的实现过程中，编码时需要加入对各种错误和异常情况的处理逻辑。例如，当程序出现空指针引用、参数错误、数组越界等情况时，应该抛出相应的异常或记录错误信息，防止程序崩溃，对整个系统造成影响。

3. 必要缓存

现在系统，尤其是对性能有要求的系统，使用缓存可以提高系统的性能和可扩展性，是不可或缺的一部分。

缓存给系统带来的好处至少包含以下几方面：

1. 提升响应速度： 缓存可以在不重新生成结果的情况下，直接返回已经计算出来的结果。这可以减少前端或后端服务的负载，提高系统性能和响应速度。
2. 减少冗余计算： 当相同的计算或数据需要多次访问时，可以使用缓存来避免多次冗余计算。这可以减少CPU和I / O使用，并提高服务的响应速度。
3. 提高可扩展性： 通过使用缓存，可以将计算和数据缓存到多个服务器上，这可以有效减轻单个服务器的负载，并使系统能够更好地扩展和容错。

4. 接口无状态

接口无状态（Stateless）是指在HTTP或其他协议通信中的请求、响应过程中，服务器不保存客户端请求的任何状态信息。接口无状态是保证系统SLA的基本要求。

当接口有状态时，就必须在服务器端维护状态信息。如果客户端在多个服务器之间切换，那么维护这些状态信息将会变得非常困难。而接口无状态允许服务器更方便地扩展，因为它可以在请求处理完毕后立即释放状态信息，从而在更多的服务器上分配负载并更易于水平扩展。

5. 单一职责

• 在微服务架构中，一个微服务的职责是单一的
• 在单个服务中，各个模块的职责是单一的。

在单个服务的设计中，服务中的每个模块负责不同的任务，从而使得系统更加容易维护、扩展和测试。

6. 异常监控

异常监控是指对单体服务运行过程中系统出现异常情况的监控、记录和及时响应的机制。

异常监控的具体实现可以采用以下几种方式：

1. 设计良好的监控机制：需要在服务中添加针对各种异常情况的监控机制，以便能够及时发现和记录异常情况。例如，通过添加合适的日志记录功能、性能指标监测和警报机制、信号处理和控制反馈机制等。
2. 应用异常监控工具：可以使用大量的开源或商用工具来监控单体服务，如Zabbix和Grafana等。这些工具可以帮助监控各种异常情况，并快速对异常进行反馈和处理。
3. 应用自动化工具：可以使用自动化工具，如Puppet、Chef、Ansible等，来自动监控服务和异常情况，快速响应服务出现的问题，提升安全性和可靠性。

我的公众号