Dubbo_01_概念_分布式系统定义

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1. 分布式系统

    《分布式系统原理与范例》定义：
    分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像单个相关系统。
随着互联网的发展，网站应用的规模扩大，常规的垂直应用架构已经无法应对，而分布式服务架构以及流动计算架构势在必行。
    即是将各个服务分布到各个计算机中向外提供服务,各个计算机合起来提供一个完整的服务。

2. 发展演变

用一张Dubbo官网的图做为解释：

dubbo发展演变图

• 单一应用架构

单一应用架构

即是将所有的服务都部署在一个服务器上，最原始的方法，开发简单部署简单，不容易扩展，协同开发不容易，不易于维护。靠增加服务器来提高访问量，若更改代码，则需要每一台服务器都重新发布。

单一应用架构2

适用于小型网站，小型管理系统，将所有功能都部署到一个功能里，简单易用。

• 缺点：
  1. 性能扩展比较难
  2. 协同开发问题
  3. 不利于升级维护
• 垂直应用架构

垂直应用架构

当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。此时，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

垂直应用架构2

通过切分业务来实现各个模块独立部署，降低了维护和部署的难度，团队各司其职更易管理，性能扩展也更方便，更有针对性。
缺点：公用模块无法重复利用，开发性的浪费。

• 分布式的服务架构
  当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

分布式服务架构

分布式服务架构

抽取成界面和业务逻辑两部分，改页面就重启页面的服务器，改逻辑就重启逻辑的服务器。
由于各个服务部署在不同的服务器上，互相调用属于远程过程调用（RPC）。会出现资源浪费的问题，需要动态调度资源，提高资源利用率。

• 流动计算架构
  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基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)[ Service Oriented Architecture]是关键。

流动计算架构

流动计算架构

引入调度、治理中心来做到调度资源的作用，基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。

3. RPC

• 什么叫RPC
  RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，他是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。

RPC基本原理

简单说就是A需要调用B的一个功能，则需要一个小助手先跟B建立一个sockets链接，将参数、方法名等信息带给B的小助手，B来调用B的方法，将返回值通过sockets传递回A的小助手，小助手再将返回值传递到A服务器。
例子：

RPC例子.png

调用方法，即是序列化--通讯--反序列化交替的过程。

RPC两个核心模块

两个核心：序列化和通讯。

4. dobbo概念

• 特性（官网可看）
  1. 面向接口代理的高性能RPC调用
     即服务以接口为粒度，类似Mybatis一样方便，屏蔽了底层远程调用的细节。
  2. 智能负载均衡
     内置多种负载均衡策略，智能感知下游节点健康状况，显著减少调用延迟，提高系统吞吐量。
  3. 服务自动注册于发现
     支持多种注册中心服务，服务实例上下线实时感知。（Zookeeper）
  4. 高度可扩展能力
     遵循微内核+插件的设计原则，所有核心能力如Protocol、Transport、Seriallization被设计为扩展点，平等对待内置实现和第三方实现。
  5. 运行期流量调度
     内置条件、脚本等路由策略，通过配置不同的路由规则，轻松实现灰度发布（比如有一百台服务器在跑，可以先选择20台服务器使用新的服务，查看是否有问题，慢慢过渡，一直到100台都用新服务），同机房优先等功能。
  6. 可视化的服务治理与运维
     提供丰富服务智力、运维工具：随时查询服务元数据、服务健康状态以及调用统计，实时下发路由策略、调整配置参数。

5 Dubbo的设计架构

dubbo设计架构

1. 服务提供者（Provider）：暴露服务的服务提供方，服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
2. 服务消费者（Consumer）: 调用远程服务的服务消费方，服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务，服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
3. 注册中心（Registry）：注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者
4. 监控中心（Monitor）：服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心

• 调用关系说明
  1. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
  2. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
  3. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
  4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
  5. 服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
  6. 服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。
• 通俗版

注册中心

1. dubbo框架启动，Container启动。
2. Provider将自己所提供的服务信息注册到Registry中。
3. Consumer启动，向Registry订阅（subscribe）服务，需要什么服务就向注册中心要什么服务。如果Provider服务发生了变化，Consumer和Registry之间还基于长连接的形式将变更信息推送给Consumer。
4. 当Consumer需要调用的时候，则Consumer直接向Provider调用服务（invoke）。
5. Consumer调用的信息等与Provider相关变动会定时往Monitor监控中心发送。`