厉害了啊 ~腾讯竟然推出高性能 RPC 开发框架

Posted 2021-04-11 Java实验室

对于科幻迷的程序员来说，Tars这名字是否有点耳熟，没错，这个腾讯出的RPC开发框架来自己于Tars协议的！

而名字灵感就是来于来自《星际穿越》电影中机器人Tars，在影片中Tars是一个非常友好机器人，而且对于未知的行星，都能高效率完成所有任务。

当然设计方面也是考虑到这层理念，所以把它打造成高性能、易用性，目标是运营效率更高，开发也不繁琐，业务逻辑也更加全面框架。

目前这框架在腾讯内部，有100多个业务、10多万台服务器上运行使用。

设计思路

Tars的设计思路是采用微服务的思想对服务进行治理，同时对系统的各个模块进行抽象分层，将各个层次之间相互解耦或者松耦合，如下图：

在底层协议层，设计思路是将业务网络通信的协议进行统一，以IDL(接口定义语言)的方式，开发支持多平台、可扩展、协议代码自动生成的统一协议。

在开发过程中，开发人员只需要关注通讯的协议字段的内容，不需要关注其实现的细节，很大方面减少了开发服务，需要考虑的能否跨平台使用，以及可能需要的兼容，以及是否需要拓展等问题。

中间的公共库、通讯框架、平台层，设计思路是让业务开发更加聚焦业务逻辑的本身。因此，从使用者的角度出发，封装了大量日常开发过程中经常使用的公共库代码和远程过程调用，让开发使用更方便简易；

从框架角度出发，让人感觉到稳定性、可用性、高性能，这样才能让业务服务运营更加放心；

整个架构

整体架构的拓扑图主要分为2部分：服务节点与公共框架节点。

第一服务节点:

服务节点认为是服务所实际运行的一个具体的操作系统实例，可以是物理主机或者虚拟主机、云主机。

Node服务节点会对业务服务节点统一的管理，监控等功能，还能接收到业务服务节点报过来的心跳。

第二 公共框架节点:

服务节点以外的服务，其他服务节点均归为一类。

公共框架节点，数量没那么缺德，为了自身的容错容灾，一般也要求在在多个机房的多个服务器上进行部署，具体的节点数量，与服务节点的规模有关。

在这小k给大家细分几个部分：

Web管理系统：在Web上看到服务运行的各种实时数据情况，以及对服务进行发布、启停、部署等操作；

Patch（发布管理）：给服务提供发布功能；

Config（配置中心）：给服务配置文件的统一管理功能；

Log（远程日志）：给服务打日志到远程的功能；

Stat（调用统计）：给统计业务服务上报的各种调用信息，类如总流量、平均耗时、方便在服务时候出现异常时进行告警；

Property（业务属性）：给统计业务自定义上报的属性信息，类如内存使用大小、队列大小、方便对服务出现异常时进行告警；

Notify（异常信息）：给统计业务上报的各种异常信息，类如服务状态变更信息、访问db失败信息等，方便对服务出现异常时进行告警；

实际方面要求全部的节点之间网络互通，每台机器的node能够与公共框架节点之间都是可以连通的。

特性是怎么样的

tars协议

tars协议采用接口描述语言（Interface description language，缩写IDL）来实现，它是二进制、可扩展、代码自动生成、支持多平台的协议，主要应用在后台服务之间的网络传输协议，以及对象的序列化和反序列化等方面。

协议支持的类型分两种，基本类型和复杂类型。

基本类型包括：void、bool、byte、short、int、long、float、double、string、unsigned byte、unsigned short、unsigned int；

复杂类型包括：enum、const、struct、vector、map，以及struct、vector、map的嵌套。

举个列子:

调用方法

以IDL语言协议，定义服务提供的接口，并自动生成客户端和服务端的相关通信代码，服务端只需实现业务逻辑即可对外提供服务，客户端通过自动生成的代码即可调用服务，调用方式支持三种模式：

同步调用：如客户端发出调用请求后等待服务返回结果后再继续逻辑；

异步调用：如客户端发出调用请求后继续其他业务逻辑，服务端返回结果又由回调处理类处理结果；

单向调用：如客户端发出调用请求后就结束调用，服务端不返回调用结果。

负载均衡

Client再根据需要选择合适的负载均衡方式来调用服务，负载均衡支持轮询、hash、权重等多种方式。

容错保护

容错保护通过两种方式实现：名字服务排除和Client主动屏蔽。

过载保护

为了防止业务因为访问量突增或服务器故障造成系统整体的繁忙，进而导致全部服务的不可用，框架内部做相应设计来应对。实现请求队列，服务调用通过非阻塞方式实现异步系统，从而达到提升系统处理能力的目的。

并且对队列的长度进行监控，当超过某个阀值，则拒绝新的请求。对请求设置超时时间，当请求包从队列里读取出来是判断请求是否超时，如果超时则不做处理。

消息染色

框架提供了对某服务某接口的特定请求进行染色的能力，染色的消息可以透传到后面需要访问的所有服务上，对染色的请求，服务自动把日志上报到特定的染色日志服务器上，使用者只需在染色服务器上即可分析请求访问的路径，方便跟踪定位问题。如下：

IDC分组

为了加快服务间的访问速度，减少跨地区、跨机房调用带来的网络资源消耗，减少网络故障带来的影响，框架提供了跨地区、跨机房，就近接入的功能。

SET分组

为了方便对业务服务部署管理进行标准化和容量化，框架提供了Set部署能力，set之间没有调用关系，互不干扰，故障隔离，提高运维效率和服务可用性。

数据监控

为了更好反映和监控小到服务进程、大到业务的运行质量情况，框架支持以下数据上报的功能:

• 提供了服务模块间调用信息统计上报的功能，方便用户查看服务的流量、延时、超时、异常等情况；

• 
  

• 提供了用户自定义属性数据上报的功能，方便用户查看服务的某些维度或者指标，比如内存使用情况、队列大小、cache命中率等；

• 提供了服务状态变更和异常信息上报的功能，方便用户查看服务的何时发布过、重启过、宕过以及遇到的异常致命错误等；

集中配置

为了灵活管理配置文件，配置文件分为几个级别：应用配置、Set配置、服务配置和节点配置。

应用配置是最高一级的配置文件，它以各个服务配置提炼出来的公共配置，然后服务配置通过它来使用其配置内容。

Set配置是具体一个Set分组下所有服务的公共配置，在应用配置的基础上进行补充和追加方面。

服务配置是具体一个服务下所有节点的公共配置，可以引用应用配置。

节点配置是一个应用节点的个性化配置，它的服务配置合并成为具体一个服务节点的配置。

https://gitee.com/TarsCloud/Tars

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