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  • 0101-微服务概述

    一、单体架构

    1.1、简介

      一个归档包包含了应用所有功能的应用程序, 我们通常称之为单体应用。 
      架构单体应用的架构风格, 我们称之为单体架构, 这是一种比较传统的架构风格。

      

    1.2、单体架构存在的缺点

      复杂性逐渐变高、技术债务逐渐上升、部署速度逐渐变慢、阻碍技术创新、无法按需伸缩

    1.3、架构的演进

      单体架构→SOA→微服务

    二、微服务

    2.1、Martin Fowler定义

      Martin Fowler:简而言之,微服务架构风格这种开发方法,是以开发一组小型服务的方式来开发一个独立的应用系统的。其中每个小型服务都运行在自己的进程中,并经常采用HTTP资源API这样轻量的机制来相互通信。这些服务围绕业务功能进行构建,并能通过全自动的部署机制来进行独立部署。这些微服务可以使用不同的语言来编写,并且可以使用不同的数据存储技术。对这些微服务我们仅做最低限度的集中管理。
    来自:http://www.martinfowler.com/articles/microservices.html

    2.2、 微服务具备的特性

    1. 每个微服务可独立运行在自己的进程里;
    2. 一系列独立运行的微服务共同构建起了整个系统;
    3. 每个服务为独立的业务开发,一个微服务一般完成某个特定的功能,推荐数据库独立,比如:订单管理、用户管理等;
    4. 微服务之间通过一些轻量的通信机制进行通信,例如通过REST API或者RPC的方式进行调用。

    5.服务自动化部署,集中化管理,具有分布式架构,熔断机制等

      

      针对以上,打车架构货站

    2.3、微服务优点

      易于开发和维护、启动较快、局部修改容易部署、技术栈不受限、按需伸缩、DevOps

    2.4、微服务带来的挑战

      运维要求较高、分布式的复杂性、接口调整成本高、重复劳动

    2.5、微服务设计原则

      单一职责原则、服务自治原则、轻量级通信原则、接口明确原则

    2.6、微服务开发框架浅谈

      Spring Cloud:http://projects.spring.io/spring-cloud
      Dubbo:http://dubbo.io
      Dropwizard:http://www.dropwizard.io
      Consul、etcd &etc.

    三、示例

     3.1、构建打车软件六边形架构模型

      

      应用的核心是商业逻辑,它由定义服务、域对象和事件各模块来完成。各种适配器围绕核心与外部交互。适配器包括数据库访问组件、生成和 consume 信息的消息组件,以及提供 API 或者 UI 访问支持的 web 模块。

      尽管拥有逻辑缜密的模块化设计,整个应用仍然以整体打包和部署,实际格式依赖于应用的语言和框架。譬如,许多 Java 应用被打包为 WAR 文件,部署在 Tomcat 或者 Jetty 这样的应用服务器。有些 Java 应用本身就是包涵 JARs 的软件包。

     3.2、可能的系统分解图

      一个微服务一般完成某个特定的功能,比如订单管理、客户管理等。每个微服务都是一个微型应用,有着自己六边形架构,包括商业逻辑和各种接口。有的微服务通过暴露 API 被别的微服务或者应用客户端所用;有的微服务则通过网页 UI 实现。在运行时,每个实例通常是一个云虚拟机或者 Docker 容器。

      

      应用的每个功能区都由其自身微服务实施。此外,整个网页应用被拆分为一套简单的网页应用(比如我们的打车软件拆分为乘客应用和司机应用),从而能够轻松地针对特定用户、设备或者用户案例进行单独部署。

      每个后端服务包括一个 REST API 和由其它服务提供的服务消耗 API。例如,司机管理服务使用“通知”服务器来告知司机即将的行程。UI 服务唤醒其它服务,从而呈现网页。这些服务也可能用到基于信息的异步通信。内部服务通信会在本系列文章中详述。

      有的 REST API 也对司机和乘客的移动应用开放。这些应用并不能直接访问后端服务器,相反,通信由名为 API Gateway 的中间人调解。AIP Gateway 负责负载均衡、缓存、访问控制、API 计费、监控等,通过 NGINX 高效实施。本系列的后续文章将会讲解 API Gateway。

      

      上图是 Scale Cube 的 3D 模型,来自《The Art of Scalability》 一书。微服务架构范式对应 Y 轴,X 轴由负载均衡器后端运行的多个应用副本组成,Z 轴(数据分割)将需求路由到相关服务。

      应用通常同时使用这三种不同类型的扩展。Y 轴扩展将应用分解为如图一(https://www.nginx.com/wp-content/uploads/2015/05/Graph-031-e1431992337817.png)所示的微服务。在运行时维度,X 轴扩展在输出和可用性的负载均衡后运行多个实例。部分应用会使用 Z 轴扩展来对服务进行数据分割。下图展示了行程管理服务(Trip Management)是如何使用 Docker 部署到 AWS EC2 上的。

       

      在运行时,行程管理服务包括多个服务实例,每个服务实例都是一个 Docker 容器。为了实现高可用性,这些容器运行在多个云虚拟机上。在应用实例前面是 NGINX 这样的负载均衡,将请求分发给全部实例。负载均衡也可以处理缓存、访问控制、 API 测量和监控等。

      微服务架构范式对应用和数据库的关系影响巨大。每个服务都有自身的数据库计划,而不与其它服务共享同一个数据库。一方面,这个方法类似企业级数据模型。同时,它也导致部分数据的重复。然而,要想从微服务中获益,为每个服务提供单个的数据库计划就非常必要,这能保证松散耦合。下面的图表展示了示例应用的数据库架构。

       

      每个服务都有其自己的数据库。此外,单个服务可以使用符合自己需要的特定类型的数据库,即多语言一致性架构。例如,为了发现附近乘客,驾驶员管理服务必须使用高效支持地理位置请求的数据库。

      表面上看,微服务架构范式与 SOA 非常类似,这两种架构都包括一套服务。然而,微服务架构范式被看作不包含某些功能的 SOA 。这些功能包括网络服务说明( WS-* )和 Enterprise Service Bus (ESB) 的商品化和请求包。基于微服务的应用更青睐 REST 这样简单的、轻量级的协议,而不是 WS-* 。他们也极力避免在微服务中使用 ESBs 及类似功能。微服务架构范式也拒绝 SOA 的其它部分,比如 canonical schema 的概念。

    原文地址:http://blog.daocloud.io/microservices-1/

    英文地址:https://www.nginx.com/blog/introduction-to-microservices/

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