分布式服务框架

Posted 2021-01-02 jiyukai

一、RPC

　　RPC（Remote Process Call），即远程服务调用，被广泛地应用在很多企业应用中，是早期主要的服务治理方案，其流程较为简单，客户端consumer携带参数发送RPC请求到服务提供方provider，provider根据参数路由到具体函数，方法，并将执行获得的结果返回，至此一次RPC调用完成。

　　

　　随着业务的发展，大数据时代的到来，服务提供方的压力也日益增大，单机应用的处理能力无论在软件，硬件上都受到限制，provider也不可能一直无限扩容，即使扩容，也存在着很多问题，即服务的路由，和Consumer的负载均衡问题。因此，分布式服务架构应运而生，RPC发展到一定阶段思考的变革，成为了分布式服务，云计算的计算机基础。

二、SOA

　　由于简单的RPC调用已经不能随着时代发展满足需求，因此复杂的业务逻辑对于分布式应用架构体系的需求愈发强烈，业务希望自己的服务是分布式部署的，请求是分流的，对数据的操作是能读写分离的，同时能屏蔽许多复杂需要自己编写的底层服务，借助已有的公共服务，去快速的构建自己的应用，降低人力开发维护的成本和提高应用交付的效率，基因此，基于分布式服务思想的SOA（Service-Oriented Architecture）成了新的受追捧的架构。常见的SOA服务调用流程图如下：　

　　

三、业界服务治理方案

　　业界的互联网巨头公司，都有属于自己的分布式服务框架，如阿里巴巴的Dubbo，HSF，腾讯的Tars，京东的JSF，新浪的Motan，都已经是业界非常成熟的解决方案，其中开源的Dubbo和Motan受到了广大开发者的研究对象。

　　纵观这些服务框架，设计的基本思路都如上图，无非涉及provider发布注册，consumer订阅，调用发起，负载均衡，服务分流和监控等模块，并在此基础上增加了很多玩法，形成了各具特色的分布式服务框架设计，下面就Dubbo，JSF，Motan的设计做下简单的介绍。

　　（1）Dubbo：下图是Dubbo在服务治理方面的架构设计

　　初始化阶段：部署在Container的Provider启动后向服务中心Registry发布并注册自己的服务，客户端Consumer初始化时即向Registry订阅自己想要的服务，同时Registry对Consumer保持着一个长连接，当订阅的服务新增或减少节点时，会及时通知到客户端更新（此过程是异步进行的，不会影响Consumer的主流程），如此一来，客户端Consumer便有了Provider的所有实时信息，便可以发起服务调用了。

　　invoke阶段：客户端Consumer从获得的所有Provider列表中通过负载均衡等策略选出最适合调用的服务提供者Provider并发起同步调用。

　　Monitor阶段：Consumer和Provider通过异步的方式向监控中心上报自己的需要被监控的数据。

　　

　　（2）JSF：下图是JSF在服务治理方面的架构设计

　　初始化阶段：Provider启动后向服务注册中心发布注册自己的服务

　　invoke阶段：与Dubbo不同的是，JSF的注册中心不向Consumer推送Provider实时数据，而是在发起调用时Consumer向注册中心询问并获得对应的Provider，然后组织匹配JSF协议的报文发起调用。

　　Monitor阶段：Provider定期向监控中心发送性能统计数据，同时Provider还会上报事件给事件中心。

　　

　　（3）Motan：Motan是有名的轻量级服务框架，代码质量很高，下图是Motan在服务治理方面的架构设计

　　Motan的服务治理设计与Dubbo十分的相似，都是Provider发布注册，Consumer订阅与接受推送，之后发起调用。

　　

四、分布式服务框架主要模块名词释义

　　无论是那种SOA的架构设计，都离不开几个模块的功能，即Provider，Consumer，Registry，Gateway，负载均衡，服务分流，监控等，通过上述所讲，应该对这些功能模块有了初步的认识，下面就这些名词再作下介绍

　   （1）Provider：服务提供者，无论是业务服务，还是一个系统中公用的SAAS，都属于Provider

　　（2）Consumer：即发起调用的客户端

　　（3）Registry：服务注册中心，是分布式服务系统中的一个重要组成模块，管理Provider的Manager，在实际的运行环境中，服务注册中心Registry被动通知或Consumer主动询问，在Provider有节点宕机或新增节点时，客户端也可实时感知到，从而避免了某个Provider被无限调用或是无限闲置

　　（4）Gateway：网关也是分布式服务框架中不可或缺的部分，每种系统与框架都有自己的一套协议，当异构系统互相调用时，网关的作用即显现出来，Gateway接受各种外部HTTP请求，完成相应的权限校验，报文适配，路由转发到对应的Provider，再将Provider返回的结果传递给异构系统的Consumer，完成异构系统的互相调用

　　（5）负载均衡，服务分流：Consumer从Registry获得具体的Provider列表后，如何选取合适的Provider，取决与一定的负载均衡算法，常见的算法有轮询法，随机法，源地址哈希，加权轮询，加权随机等

　　（6）监控：接收来自Consumer和Provider异步上报的性能监控数据，对有风险的节点发出告警