因為Martin Fowler和Chris Richardson兩位大神的布道，及NetFlix和Amazon公司的實踐，國內(nèi)對于微服務的一些基礎問題理解基本一致，但受限于自身單體應用的限制，過度到微服務架構，又要各想辦法，具體問題具體看了。本篇描述一下微服務架構的基本概念及個人的一些理解。“微服務架構是一種架構模式，它提倡將單一應用程序劃分成一組小的服務，服務之間相互協(xié)調(diào)、互相配合，為用戶提供最終價值。每個服務運行在其獨立的進程中，服務和服務之間采用輕量級的通信機制相互溝通（通常是基于HTTP的Restful API).每個服務都圍繞著具體的業(yè)務進行構建，并且能夠被獨立的部署到生產(chǎn)環(huán)境、類生產(chǎn)環(huán)境等。另外，應盡量避免統(tǒng)一的、集中的服務管理機制，對具體的一個服務而言，應根據(jù)業(yè)務上下文，選擇合適的語言、工具對其進行構"---- Martin Fowler的博客

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  微服務的特征與界定

單體應用vs 微服務架構

 優(yōu)點

1:提升開發(fā)交流，每個服務足夠內(nèi)聚，足夠小，代碼容易理解；

2:服務獨立測試、部署、升級、發(fā)布；

3:按需定制的DFX，資源利用率，每個服務可以各自進行x擴展和z擴展，而且，每個服務可以根據(jù)自己的需要部署到合適的硬件服務器上；每個服務按4:需要選擇HA的模式，選擇接受服務的實例個數(shù)；

5:容易擴大開發(fā)團隊，可以針對每個服務（service）組件開發(fā)團隊；

6:提高容錯性（fault isolation），一個服務的內(nèi)存泄露并不會讓整個系統(tǒng)癱瘓；

7:新技術的應用，系統(tǒng)不會被長期限制在某個技術棧上；

缺點

沒有銀彈，微服務提高了系統(tǒng)的復雜度；開發(fā)人員要處理分布式系統(tǒng)的復雜性；服務之間的分布式通信問題；服務的注冊與發(fā)現(xiàn)問題；服務之間的分布式事務問題；數(shù)據(jù)隔離再來的報表處理問題；服務之間的分布式一致性問題；服務管理的復雜性，服務的編排；不同服務實例的管理。

Chris Richardson提出的微服務的三維擴展模型：

X軸，服務實例水平擴展，保證可靠性與性能；

Y軸，功能的擴展，服務單一職責，功能獨立；

Z軸，數(shù)據(jù)分區(qū)，數(shù)據(jù)獨立，可靠性保證；

  通信問題

微服務的拆分一般會帶來IPC通信的問題。通信機制需要完備可靠，服務之間的通信選擇應盡量單一，從兩個維度對通信的模式進行劃分：

第一個維度是一對一還是一對多：

一對一：每個客戶端請求有一個服務實例來響應。

一對多：每個客戶端請求有多個服務實例來響應。

第二個維度是這些交互式同步還是異步：

同步模式：客戶端請求需要服務端即時響應，甚至可能由于等待而阻塞。

異步模式：客戶端請求不會阻塞進程，服務端的響應可以是非即時的。

微服務架構認為，服務間通信應該就只有這幾種模式。AC出于時延、編程模型等方面的考慮，提供了一套通信機制，業(yè)務之間的通信要按需選用。

  服務的發(fā)現(xiàn)與注冊

一般的微服務架構里都有兩層API GetWay，一層是外部API GetWay，用于用戶訪問系統(tǒng)；一層是內(nèi)部API GetWay，內(nèi)部服務之間的API GetWay。內(nèi)部API GetWay要解決的問題就是服務發(fā)現(xiàn)和服務注冊。從這也能看出來，為什么通信的方式要盡量單一，API GetWay有一項工作就是協(xié)議轉換。

微服務可能是HA主備的，也可能是LB的，怎么找到一個服務？有兩種思路，客戶端發(fā)現(xiàn)（上圖）,客戶端去注冊中心查詢服務實例列表，自行選擇；另一種是服務端發(fā)現(xiàn)（下圖），添加LB模塊，客戶端把請求發(fā)向LB，由LB根據(jù)負載均衡策略選擇服務實例；

微服務注冊表的典型實現(xiàn):

 ETCD : 是一個高可用，分布式的，一致性的，鍵值表，用于共享配置和服務發(fā)現(xiàn)。兩個著名案例包括Kubernetes和Cloud Foundry。 ZK: 是一個廣泛使用，為分布式應用提供高性能整合的服務。Apache ZooKeeper最初是Hadoop的子項目，現(xiàn)在已經(jīng)變成頂級項目。

微服務架構的部署

微服務架構對于部署的要求 ：

部署速率，Amazon與NetFlix都有千個服務，每個服務都有持續(xù)部署的要求，Amazon的服務每秒都會部署一次；

部署自動化，一切都要自動化，IaaS與PaaS解決I層與P層自動化部署，微服務有自動部署與運維工具，并實現(xiàn)Auto-Scaling；

部署提供基礎機制，為實現(xiàn)分布式部署要求，部署機制一般都有資源池化、服務的生命周期來看，部署服務與服務注冊是一體的；

部署的粒度：

VM: 部署系統(tǒng)管理的VM的生命周期，如當前AC的iDeploy部署，把AC部署拆分為每個VM的安裝、配置與啟動；這種方式粒度粗，支撐不了微服務的部署(除非一個服務占用一個VM); 

App: 管理應用的生命周期及部署形態(tài)，生命周期分為部署、配置、啟動、升級等，部署形態(tài)有主備、LB、Daemon等；

Container: 相比于APP，容器有更好的隔離性和移植性；

微服務：一般的微服務要么是APP，要么是Container，但AC就不是。受限于ONOS架構，我們的服務是一組feature；

MS部署的解決方案：

TOSCA: 云應用拓撲標準，一種描述云化部署的DSL，我司主推一個標準，PaaS的部署系統(tǒng)和MANO用的都是TOSCA；

Kubernetes:Google開源的容器管理系統(tǒng)，提出了Pod/Service/Labels等概念，以ETCD為中心，PaaS基于K8S開發(fā)出了我司的云化部署平臺；

Mesosphere:DCOS，數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)，基于mesos實現(xiàn)資源池化，有自身的編排工具；分布式LAB基于DCOS的思想做出了一套部署與集群管理系統(tǒng)(HASEN)；

微服務的劃分

微服務的劃分主要是保證微服務功能內(nèi)聚，職責單一。一般使用DDD(Domain Drive Design)的思想與方法對微服務進行劃分，這種方法有點類似于數(shù)據(jù)庫ER圖的劃分，不斷分解數(shù)據(jù)，保證關系型數(shù)據(jù)庫符合原子性、冗余性的范式要求。當然，微服務的劃分比數(shù)據(jù)表劃分更復雜，也沒有微服務范式的概念，但思想是一致的。更多的內(nèi)容，請參考《領域驅動設計》這本書。

分布式一致性

有兩個大的思路：全局的分布式事務；事件驅動；

分布式事務就是現(xiàn)在AC的思路，在設計開發(fā)中；

事件驅動，忽略了事務的概念，由每個服務在應用層面保存服務的狀態(tài)，服務之間的通信使用事件機制通知；此種方法可以保證微服務間的獨立性，但把問題交給了服務的設計者；具體事件驅動的案例見參考材料；

數(shù)據(jù)隔離問題

微服務之間數(shù)據(jù)隔離可以保證服務的獨立升級與部署，數(shù)據(jù)隔離有三個維度：

數(shù)據(jù)表級隔離；數(shù)據(jù)表之間獨立，沒有外鍵關系；

數(shù)據(jù)庫級隔離；不同服務有不同的數(shù)據(jù)庫；

DBMS級隔離；不同服務有不同的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；

一般做到數(shù)據(jù)庫級隔離就可以了，服務之間的數(shù)據(jù)交換使用服務間接口。

從單體到微服務

微服務架構是一個衍生架構，都是從單體架構演化而來的。

因為微服務架構本身的復雜性，初創(chuàng)系統(tǒng)出于快速開發(fā)、快速驗證的考慮，很少在一開始就使用微服務架構。加之微服務的概念在這兩年才火，大型單體應用也是看到了開發(fā)與維護的成本在不斷增加，才會有轉型微服務的動力。因此，如何從單體到微服務是一個普遍問題。

從單體到微服務的原則：

逐步演進，不要全部重構 。

全部重構，帶來極大的成本和風險，系統(tǒng)會有很長的不穩(wěn)定期。而且，最終的效果也不會很好，在設計時很難想到所有問題。微服務架構的演化思路應該是一步步鋪基礎設施，一點點拆分微服務。

演化建議（個人建議）

1. 不要增加新的耦合；

不要有編譯依賴，如直接import其它模塊的類；

使用版本建議的通信方式，不要使用osgiservice，這個耦合還是很強；不要直接訪問其它模塊的數(shù)據(jù)表；

避免不必要的親合性，注意特性之間的狀態(tài)，如A特性訪問B特性的2個請求有狀態(tài)，那這兩個特性實例就有親合性；

2. 前后端分離；

  前后端業(yè)務分離，前端之間不會耦合，能前端做的，就放在前端；

3. 獨立的服務逐漸拆出；

  逐步拆出功能獨立的微服務，對有特殊DFX要求的微服務也可以優(yōu)先拆出；

DevOps與微服務架構

DevOps 是09年提出來的概念，但一直沒有太火。直到14年，容器與微服務架構的提出，DevOps才得到了快速的發(fā)展。DevOps不單是一個實現(xiàn)自動化的工具鏈，而是組織、流程與技術的結合。組織上強調(diào)全棧團隊、團隊特性專一、團隊自治；技術上打通開發(fā)與運維；流程上強調(diào)端到端、可視化、灰度升級、A/B測試等。

對于DevOps，MS不是必須的，但MS為DevOps提供了最好的架構支撐，對于組織和流程的要求也是一致的。所以，也有人稱MS是DevOps架構。

目前國內(nèi)多家巨頭都對微服務的支持投入巨大，例如騰訊云micro-service、 華為云微服務云應用平臺ServiceStage 等等。

本文名稱：大神告訴你如何理解微服務框架
轉載注明：http://www.chinadenli.net/article38/gocipp.html

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