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阿里架构师的工作总结:Spring Cloud在架构演进中起到的作用(二)
2019-09-17 18:52:55 】 浏览:54
Tags:阿里 架构 师的 工作总结 Spring Cloud 演进 起到 作用
Dashboard和Turbine

当熔断发生的时候需要迅速的响应来解决问题,避免故障进一步扩散,那么对熔断的监控就变得非常重要。熔断的监控现在有两款工具:Hystrix-dashboard和Turbine。

Hystrix-dashboard是一款针对Hystrix进行实时监控的工具,通过Hystrix Dashboard我们可以直观地看到各Hystrix Command的请求响应时间, 请求成功率等数据。但是只使用Hystrix Dashboard的话, 你只能看到单个应用内的服务信息, 这明显不够. 我们需要一个工具能让我们汇总系统内多个服务的数据并显示到Hystrix Dashboard上,这个工具就是Turbine,监控的效果图如下:

配置中心

随着微服务不断的增多,每个微服务都有自己对应的配置文件。在研发过程中有测试环境、UAT环境、生产环境,因此每个微服务又对应至少三个不同环境的配置文件。这么多的配置文件,如果需要修改某个公共服务的配置信息,如:缓存、数据库等,难免会产生混乱,这个时候就需要引入Spring Cloud另外一个组件:Spring Cloud Config。

Spring Cloud Config

Spring Cloud Config是一个解决分布式系统的配置管理方案。它包含了Client和Server两个部分,Server提供配置文件的存储、以接口的形式将配置文件的内容提供出去,Client通过接口获取数据、并依据此数据初始化自己的应用。

其实就是Server端将所有的配置文件服务化,需要配置文件的服务实例去Config Server获取对应的数据。将所有的配置文件统一整理,避免了配置文件碎片化。

如果服务运行期间改变配置文件,服务是不会得到最新的配置信息,需要解决这个问题就需要引入Refresh。可以在服务的运行期间重新加载配置文件。

当所有的配置文件都存储在配置中心的时候,配置中心就成为了一个非常重要的组件。如果配置中心出现问题将会导致灾难性的后果,因此在生产中建议对配置中心做集群,来支持配置中心高可用性。

Spring Cloud Bus

上面的Refresh方案虽然可以解决单个微服务运行期间重载配置信息的问题,但是在真正的实践生产中,可能会有N多的服务需要更新配置,如果每次依靠手动Refresh将是一个巨大的工作量,这时候Spring Cloud提出了另外一个解决方案:Spring Cloud Bus。

Spring Cloud Bus通过轻量消息代理连接各个分布的节点。这会用在广播状态的变化(例如配置变化)或者其它的消息指令中。Spring Cloud Bus的一个核心思想是通过分布式的启动器对Spring Boot应用进行扩展,也可以用来建立一个或多个应用之间的通信频道。目前唯一实现的方式是用AMQP消息代理作为通道。

Spring Cloud Bus是轻量级的通讯组件,也可以用在其它类似的场景中。有了Spring Cloud Bus之后,当我们改变配置文件提交到版本库中时,会自动的触发对应实例的Refresh,具体的工作流程如下:

服务网关

在微服务架构模式下,后端服务的实例数一般是动态的,对于客户端而言很难发现动态改变的服务实例的访问地址信息。因此在基于微服务的项目中为了简化前端的调用逻辑,通常会引入API Gateway作为轻量级网关,同时API Gateway中也会实现相关的认证逻辑从而简化内部服务之间相互调用的复杂度。

Spring Cloud体系中支持API Gateway落地的技术就是Zuul。Spring Cloud Zuul路由是微服务架构中不可或缺的一部分,提供动态路由,监控,弹性,安全等的边缘服务。Zuul是Netflix出品的一个基于JVM路由和服务端的负载均衡器。

它的具体作用就是服务转发,接收并转发所有内外部的客户端调用。使用Zuul可以作为资源的统一访问入口,同时也可以在网关做一些权限校验等类似的功能。

链路跟踪

随着服务的越来越多,对调用链的分析会越来越复杂,如服务之间的调用关系、某个请求对应的调用链、调用之间消费的时间等,对这些信息进行监控就成为一个问题。在实际的使用中我们需要监控服务和服务之间通讯的各项指标,这些数据将是我们改进系统架构的主要依据。因此分布式的链路跟踪就变的非常重要,Spring Cloud也给出了具体的解决方案:Spring Cloud Sleuth和Zipkin。

Spring Cloud Sleuth为服务之间调用提供链路追踪。通过Sleuth可以很清楚的了解到一个服务请求经过了哪些服务,每个服务处理花费了多长时间。从而让我们可以很方便的理清各微服务间的调用关系。

Zipkin是Twitter的一个开源项目,允许开发者收集 Twitter 各个服务上的监控数据,并提供查询接口

分布式链路跟踪需要Sleuth+Zipkin结合来实现。

总结

我们从整体上来看一下Spring Cloud各个组件如何来配套使用:

从上图可以看出Spring Cloud各个组件相互配合,合作支持了一套完整的微服务架构。

  • 其中Eureka负责服务的注册与发现,很好将各服务连接起来

  • Hystrix负责监控服务之间的调用情况,连续多次失败进行熔断保护

  • Hystrix dashboard,Turbine负责监控Hystrix的熔断情况,并给予图形化的展示

  • Spring Cloud Config提供了统一的配置中心服务

  • 当配置文件发生变化的时候,Spring Cloud Bus负责通知各服务去获取最新的配置信息

  • 所有对外的请求和服务,我们都通过Zuul来进行转发,起到API网关的作用

  • 最后我们使用Sleuth+Zipkin将所有的请求数据记录下来,方便我们进行后续分析

Spring Cloud从设计之初就考虑了绝大多数互联网公司架构演化所需的功能,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。这些功能都是以插拔的形式提供出来,方便我们系统架构演进的过程中,可以合理的选择需要的组件进行集成,从而在架构演进的过程中会更加平滑、顺利。

微服务架构是一种趋势,Spring Cloud提供了标准化的、全站式的技术方案,意义可能会堪比当前Servlet规范的诞生,有效推进服务端软件系统技术水平的进步。

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