dubbo概念架构

Posted 2023-04-04 过分优秀

1dubbo简介

Apache Dubbo 是一款微服务开发框架，它提供了 RPC通信与微服务治理两大关键能力。这意味着，使用 Dubbo 开发的微服务，将具备相互之间的远程发现与通信能力， 同时利用 Dubbo 提供的丰富服务治理能力，可以实现诸如服务发现、负载均衡、流量调度等服务治理诉求。同时 Dubbo 是高度可扩展的，用户几乎可以在任意功能点去定制自己的实现，以改变框架的默认行为来满足自己的业务需求。

特点：

• 面向接口的远程方法调用

• 智能容错和负载均衡

• 服务自动注册和发现

RPC：远程过程调用。它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。

2dubbo原理图

• Provider 服务提供者

• Consumer 服务消费者

• Container 服务运行容器

• Registry 服务注册与发现中心

• Monitor 监控中心

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。 

3 dubbo属性加载顺序

JVM参数 > XML > properties

启动时检查

关闭某个服务的启动时检查 (没有提供者时报错)：

 <dubbo:reference interface="com.foo.BarService" check="false" />

关闭所有服务的启动时检查 (没有提供者时报错)：

 <dubbo:consumer check="false" />

4.Dubbo功能特性

1.高可用

Zookeeper宕机，还可以消费dubbo暴露的服务。

1. 监控中心挂掉不影响使用，只是丢失了部分采样数据

2. 数据库宕掉，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务

3. 注册中心对等集群，一台宕掉，切换另一台

4. 注册中心全部挂掉，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯

5. 服务提供者无状态，任意一台挂掉，不影响使用

6. 服务提供者全部挂掉，服务消费者将无法使用，将无限重连等待服务提供者恢复

另外Dubbo还可以通过@Refence(url="")设置直连服务提供者

2.负载均衡

Dubbo提供了多种均衡策略，缺省为random。

• Random：随机。（按权重设置随机概率）

  在一个截面上碰撞的概率高，但调用量越大分布越均匀，而且按概率使用权重后也比较均匀，有利于动态调整提供者权重。

• RoundRobin：轮询。（按公约后的权重设置轮询比率）

  存在慢的提供者累积请求的问题，比如：第二台机器很慢，但没挂，当请求调到第二台时就卡在那，久而久之，所有请求都卡在调到第二台上

• LeastActive：最少活跃调用数。

  相同活跃数的随机，活跃数指调用前后计数差。

  慢的提供者收到更少的请求。因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。

• ConsistenHash：一致性哈希。相同参数的请求总是发送到同一个提供者

  当某一台提供者挂时，原本发往该提供者的请求，基于虚拟节点，平摊到其它提供者，不会引起剧烈变动。

3.服务降级

服务降级：当服务器压力剧增的情况下，根据实际业务及流量，对一些服务和页面有策略的不处理或换种简单的方式处理，从而释放服务器资源以保证核心交易正常运作。

屏蔽：调用直接返回为null 容错：当远程调用失败时，才返回null

4.集群容错

集群调用失败时，Dubbo提供了多种容错方案，缺省为failover。<dubbo:service cluster=“failover”> failover：失败自动切换，当出现失败，调用其他服务器。

实际生产环境中，通常整合Hystrix来进行服务容错。

@EnableHystrix @HystrixCommand(fallbackMethod=“出错时调用的方法”)

5.Dubbo工作原理、服务调用流程

1.dubbo的框架设计

从上往下依次为：

• service层，接口层，给服务提供者和消费者来实现

• config层，配置层，对dubbo进行配置

• proxy层，服务接口透明代理，生成服务的客户端Stub和服务器端Skeleton

• registry层，服务注册层，负责服务的注册和发现

• cluster层，集群层，封装多个服务提供者的路由以及负载均衡，将多个实例组合成一个服务

• monitor层，监控层

• protocol层，远程调用层。

• exchange层，信息交换层。封装请求响应模式，同步转异步

• transport层，网络传输层。抽象为mina和netty为统一接口

• serialize层，序列化层

2.dubbo启动解析、加载配置信息

6.dubbo的调用方式

• 异步调用

  • 基于NIO的非阻塞实现并行调用，客户端不需要启动多线程即可完成并行调用多个远程服务，相对多线程开销较小。

• 本地调用

  • 本地调用，使用了Injvm协议，是一个伪协议，它不开启端口，不发起远程调用，只在JVM内直接关联，但执行Dubbo的Filter链。

Define injvm protocol:

 <dubbo:protocol name="injvm" />1

Set default protocol:

 <dubbo:provider protocol="injvm" />1

Set service protocol:

 <dubbo:service protocol="injvm" />1

Use injvm first:

 <dubbo:consumer injvm="true" .../>
 <dubbo:provider injvm="true" .../>
 或
 <dubbo:reference injvm="true" .../>
 <dubbo:service injvm="true" .../>12345

注意：服务暴露与服务引用都需要声明injvm=“true”

7.dubbo支持的注册中心

Dubbo提供的注册中心有如下几种类型可供选择：

• Multicast注册中心

• Zookeeper注册中心

• Redis注册中心

• Simple注册中心

ZooKeeper是一个开源的分布式服务框架，它是Apache Hadoop项目的一个子项目，主要用来解决分布式应用场景中存在的一些问题，如：统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置管理等，它支持Standalone模式和分布式模式，在分布式模式下，能够为分布式应用提供高性能和可靠地协调服务，而且使用ZooKeeper可以大大简化分布式协调服务的实现，为开发分布式应用极大地降低了成本。

ZooKeeper总体架构

 ZooKeeper集群由一组Server节点组成，这一组Server节点中存在一个角色为Leader的节点，其他节点都为Follower。当客户端Client连接到ZooKeeper集群，并且执行写请求时，这些请求会被发送到Leader节点上，然后Leader节点上数据变更会同步到集群中其他的Follower节点。

8.dubbo支持的远程通信协议

远程通信需要指定通信双方所约定的协议，在保证通信双方理解协议语义的基础上，还要保证高效、稳定的消息传输。Dubbo继承了当前主流的网络通信框架，主要包括如下几个：

• Mina

• Netty

• Grizzly

9.dubbo支持的远程调用协议

Dubbo支持多种协议：

• Dubbo协议

• Hessian协议

• HTTP协议

• RMI协议

• WebService协议

• Thrift协议

• Memcached协议

• Redis协议

在通信过程中，不同的服务等级一般对应着不同的服务质量，那么选择合适的协议便是一件非常重要的事情。你可以根据你应用的创建来选择。例如，使用RMI协议，一般会受到防火墙的限制，所以对于外部与内部进行通信的场景，就不要使用RMI协议，而是基于HTTP协议或者Hessian协议。

10.dubbo源代码结构

 

• dubbo-common 公共逻辑模块，包括Util类和通用模型。

• dubbo-remoting 远程通讯模块，相当于Dubbo协议的实现，如果RPC用RMI协议则不需要使用此包。

• dubbo-rpc 远程调用模块，抽象各种协议，以及动态代理，只包含一对一的调用，不关心集群的管理。

• dubbo-cluster 集群模块，将多个服务提供方伪装为一个提供方，包括：负载均衡、容错、路由等，集群的地址列表可以是静态配置的，也可以是由注册中心下发。

• dubbo-registry 注册中心模块，基于注册中心下发地址的集群方式，以及对各种注册中心的抽象。

• dubbo-monitor 监控模块，统计服务调用次数，调用时间的，调用链跟踪的服务。

• dubbo-config 配置模块，是Dubbo对外的API，用户通过Config使用Dubbo，隐藏Dubbo所有细节。

• dubbo-container 容器模块，是一个Standalone的容器，以简单的Main加载Spring启动，因为服务通常不需要Tomcat/JBoss等Web容器的特性，没必要用Web容器去加载服务

Dubbo -- 分布式系统的相关概念（大型互联网项目架构目标 集群和分布式 架构演进）Dubbo概述（Dubbo的概念和架构）Dubbo快速入门（Zookepper的安装：注册中心中心）

文章目录

• 1. 分布式系统的相关概念
• • 1.1 大型互联网项目架构目标
  • • 1.1.1 传统项目 vs 互联网项目
    • 1.1.2 大型互联网项目架构目标
    • 1.1.3 衡量网站的性能指标
  • 1.2 集群和分布式
  • 1.3 架构演进
  • • 1.3.1 单体架构
    • 1.3.2 垂直架构
    • 1.3.3 分布式架构
    • 1.3.4 SOA架构
    • 1.3.5 微服务架构
• 2. Dubbo概述
• • 2.1 Dubbo概念
  • 2.2 Dubbo架构
• 3. Dubbo快速入门
• • 3.1 Zookepper的安装
  • • 3.1.1 环境准备
    • 3.1.2 上传并解压
    • 3.1.3 配置启动
    • 3.1.4 启动ZooKeeper
    • 3.1.5 查看ZooKeeper状态
  • 3.2 Dubbo快速入门代码编写

1. 分布式系统的相关概念

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1.1 大型互联网项目架构目标

1.1.1 传统项目 vs 互联网项目

传统项目是面向企业员工的，互联网项目是面向网民的。

互联网项目的特点：

1. 用户多
2. 流量大
3. 并发高海量数据
4. 易受攻击
5. 功能繁琐变更

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1.1.2 大型互联网项目架构目标

1. 高性能：提供快速的访问体验。
2. 高可用：网站服务一直可以正常访问。
3. 可伸缩：通过硬件增加/减少，提高/降低处理能力。
4. 高可扩展：系统间耦合低，方便的通过新增/移除方式，增加/减少新的功能/模块。
5. 安全性：提供网站安全访问和数据加密，安全存储等策略。
6. 敏捷性：随需应变，快速响应。

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1.1.3 衡量网站的性能指标

• 响应时间：指执行一个请求从开始到最后收到响应数据所花费的总体时间。
• 并发数：指系统同时能处理的请求数量。
  • 并发连接数：指的是客户端向服务器发起请求，并建立了TCP连接。每秒钟服务器连接的总TCP数量。
  • 请求数：也称为QPS(Query Per Second) 指每秒多少请求。
  • 并发用户数：单位时间内有多少用户。
• 吞吐量：指单位时间内系统能处理的请求数量。
  • QPS：Query Per Second 每秒查询数。
  • TPS：Transactions Per Second 每秒事务数。
  • 一个事务是指一个客户机向服务器发送请求然后服务器做出反应的过程。客户机在发送请求时开始计时，收到服务器响应后结束计时，以此来计算使用的时间和完成的事务个数。
  • 一个页面的一次访问，只会形成一个TPS；但一次页面请求，可能产生多次对服务器的请求，就会有多个QPS

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1.2 集群和分布式

• 集群：很多“人”一起 ，干一样的事。
  • 一个业务模块，部署在多台服务器上。
• 分布式：很多“人”一起，干不一样的事。这些不一样的事，合起来是一件大事。
  • 一个大的业务系统，拆分为小的业务模块，分别部署在不同的机器上。

最开始：业务模块直接杂糅在一台服务器上面。

集群：一个业务模块，部署在多台服务器上。

集群分布式：集群的基础上把模块拆分部署到多台机器上面。

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1.3 架构演进

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1.3.1 单体架构

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1.3.2 垂直架构

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1.3.3 分布式架构

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1.3.4 SOA架构

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1.3.5 微服务架构

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2. Dubbo概述

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2.1 Dubbo概念

• Dubbo是阿里巴巴公司开源的一个高性能、轻量级的 Java RPC 框架。（现已被收录为Apache的顶级项目） ，致力于提供高性能和透明化的 RPC 远程服务调用方案，以及 SOA 服务治理方案。
  • RPC： Remote Procedure Call 远程过程调用。有非常多的协议和技术来都实现了RPC的过程。比如：HTTP REST风格，Java RMI规范、WebService SOAP协议、Hession等等。
  • SOA：（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）进行拆分，并通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
• 官网：http://dubbo.apache.org
  
  

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2.2 Dubbo架构

Dubbo架构 官方文档说明：https://dubbo.apache.org/zh/docs/concepts/service-discovery/

• Provider：暴露服务的服务提供方 。
• Container：服务运行容器 。
• Consumer：调用远程服务的服务消费方 。
• Registry：服务注册与发现的注册中心。
• Monitor：统计服务的调用次数和调用时间的监控中心 。

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3. Dubbo快速入门

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3.1 Zookepper的安装

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3.1.1 环境准备

ZooKeeper服务器是用Java创建的，它运行在JVM之上。需要安装JDK 7或更高版本。

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3.1.2 上传并解压

Zookeeper下载地址：https://archive.apache.org/dist/zookeeper/

这是我下载好的。

将下载的ZooKeeper放到/opt/ZooKeeper目录下并解压。

# 创建 /opt/zooKeeper 目录
mkdir -p /opt/zooKeeper
# 进入 /opt/zooKeeper 目录
cd /opt/zooKeeper
# 解压安装包
tar -zxvf apache-zookeeper-3.5.6-bin.tar.gz

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3.1.3 配置启动

进入到conf目录拷贝一个zoo_sample.cfg并完成配置

#进入到conf目录
cd /opt/zooKeeper/apache-zookeeper-3.5.6-bin/conf
#拷贝
cp  zoo_sample.cfg  zoo.cfg

修改zoo.cfg

#创建zooKeeper存储目录
mkdir -p /opt/zooKeeper/zkdata
#修改zoo.cfg
vim ./zoo.cfg

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3.1.4 启动ZooKeeper

# 进入 /opt/zooKeeper/apache-zookeeper-3.5.6-bin/bin 目录
cd /opt/zooKeeper/apache-zookeeper-3.5.6-bin/bin
# 启动zookeeper
./zkServer.sh  start

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3.1.5 查看ZooKeeper状态

zookeeper启动成功。standalone代表zk没有搭建集群，现在是单节点。
zookeeper没有启动（可以使用 ./zkServer.sh stop来停止zookeeper）

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3.2 Dubbo快速入门代码编写

Dubbo快速入门代码编写

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