微服務最全詳解(圖文全面總結)

來源：mikechen的網際網路架構

微服務是架構的必備技能，微服務主要涉及：服務的發現、註冊、路由、熔斷、降級、分散式配置等，下面我全面的來詳解微服務

註冊中心

註冊系統中所有服務的地方，所有的服務都會註冊在這裡，如下圖所示：

關係呼叫說明：

•  服務生產者啟動時，向服務註冊中心註冊自己提供的服務；

•  服務消費者啟動時，在服務註冊中心訂閱自己所需要的服務；

•  消費者從提供者中呼叫服務；

 

服務註冊

首先服務註冊與發現是來自於微服務架構的產物。

服務註冊指的是將自身服務資訊註冊到註冊中心，服務資訊包括：服務所在主機IP、服務的埠號Port、暴露服務協議等資訊。

如下圖所示：

Service B 把自己註冊到註冊中心，這就叫 服務註冊。

當下用於服務註冊的工具非常多ZooKeeper，Consul，Etcd, 還有Netflix家的Eureka 等等。

不論使用那種工具，服務註冊一定是要確保高可用的，否則重則的是所有的服務都沒法呼叫，輕則新的服務不能上線。

 

服務發現

服務發現即透過註冊中心，獲取到註冊到其中的服務例項的資訊，透過這些資訊去請求它們提供的服務。

如下圖所示：

ServiceA去註冊中心獲取服務例項的資訊，這就是服務發現。

 

負載均衡

當多個服務提供者時，可以根據負載均衡演算法，比如：如簡單輪詢、隨機連線等，自動地選擇需要呼叫的服務地址。

例如：Spring Cloud 微服務架構中的Ribbon，客戶端會有一個伺服器地址列表，在傳送請求前透過負載均衡演算法選擇一個伺服器，然後進行訪問，在客戶端就進行負載均衡演算法分配。

如下圖所示：

總共有七種負載均衡策略可供選擇，可以根據自己的業務場景進行選擇：

1. 輪詢RoundRobinRule：這也是Ribbon預設的策略；

2. 隨機RandomRule；

3. 響應時間權重ResponseTimeWeightedRule：為每個服務設定權重，響應時間越短，權重越大；

4. 最少併發數策略BestAvailableRule；

5. 重試策略RetryRule；

6. 可用性敏感策略AvailabilityFilteringRule；

7. 區域性敏感策略ZoneAvoidanceRule；

 

服務熔斷

服務熔斷其實可以理解為類似於電錶的保險絲，一旦某個時刻電壓過載，那麼保險絲就熔斷了。

服務熔斷的實現，大體流程如下圖所示：

對於熔斷機制的實現，設計了三種狀態：

1.熔斷關閉狀態（Closed）

服務沒有故障時，熔斷器所處的狀態，對呼叫方的呼叫不做任何限制。

2.熔斷開啟狀態（Open）

在固定時間視窗內，比如：預設10秒，介面呼叫出錯比率達到一個閾值，會進入熔斷開啟狀態，進入熔斷狀態後，後續對該服務介面的呼叫不再經過網路。

3.半熔斷狀態（Half-Open）

在進入熔斷開啟狀態一段時間之後，比如：Hystrix預設5秒，熔斷器會進入半熔斷狀態。

 

服務閘道器

服務閘道器也稱為API閘道器，是服務呼叫的唯一入口。

例如，在微服務架構中，Zuul是Spring Cloud中的微服務閘道器，是為微服務架構中的服務提供了統一的訪問入口。

Gateway服務閘道器主要功能，如下圖所示：

例如包含上圖中的Gateway功能：

1. 服務路由；

2. 安全認證；

3. 流量控制；

4. 日誌監控；

5. 熔斷保護等功能。

 

服務跟蹤

隨著微服務架構的流行，服務按照不同的維度進行拆分，在複雜的微服務架構系統中，會形成一個複雜的分散式服務呼叫鏈路，如下圖所示：

面對複雜的呼叫鏈路就帶來一系列問題：

• 如何快速發現問題？

• 如何判斷故障影響範圍？

• 如何梳理服務依賴以及依賴的合理性？

• 如何分析鏈路效能問題以及實時容量規劃？

而鏈路追蹤的出現正是為了解決這種問題，它可以在複雜的服務呼叫中定位問題。

例如：Spring Cloud Sleuth鏈路追蹤 是 Spring Cloud的鏈路追蹤元件，實現了分散式跟蹤解決方案。

 

分散式配置中心

將本地化的配置資訊，比如：properties、yml等配置資訊，註冊到配置中心，實現程式包在開發、測試、生產環境的無差別性方便程式遷移。