騰訊熊普江:20年老司機眼中的微服務架構優(yōu)勢及痛點
原創(chuàng)【51CTO.com原創(chuàng)稿件】2017 年 12 月 01 日-02 日,由 51CTO 主辦的WOTD 全球軟件開發(fā)技術峰會將在深圳中州萬豪酒店隆重舉行。本次峰會以軟件開發(fā)為主題,數十位專家級嘉賓將帶來多場精彩的技術內容分享。屆時,熊普江先生將在“微服務與容器技術”專場與來賓分享"云端微服務架構的運維思考"的主題演講。熊普江先生將會為大家詳細闡述“微服務架構的特點與發(fā)展趨勢,結合微信業(yè)務在微服務架構上的探索、應用、改進與提升,分析運維如何應對業(yè)務在微服務架構環(huán)境下的各種挑戰(zhàn)。”51CTO 誠邀您蒞臨大會,與我們共享技術帶來的喜悅。
互聯網技術一直在快速演進當中,同時移動互聯網與云時代來臨,微服務架構由此應映而生。如下圖,是微服務在我國的百度搜索指數:
從圖中可以看出,自 2013 前后微服務開始逐漸被人關注,隨時間推移搜索的人也越來越多,直至 2016 年爆發(fā)。
微服務架構的快速發(fā)展并廣泛流行,和以下因素息息相關:
- 互聯網技術架構飛速演進,特別是底層硬件及芯片技術快速發(fā)展,后端服務器的能力越來越強大。多數情況下,單個業(yè)務已很難消耗完一整臺服務器的資源或處理能力。
- 移動互聯網深度融合與應用,瘦客戶端興起,使得云端能力與承載變得更加重要。
- 容器技術得到廣泛認可與應用,輕量級協議、代碼管理、新集成方法與工具等技術也越來越成熟。
近兩年,微服務這個術語漸成熱門詞匯,但它不是一個全新架構,更不是一個包治百病的架構。那么,微服務架構與單體式架構相比優(yōu)勢體現在哪?這些優(yōu)勢又給開發(fā)模式、運維帶來哪些痛點?
微服務架構的優(yōu)勢及痛點
微服務和單點服務的區(qū)別是什么呢?比喻來講,單點服務是把所有的東西放在一個大盒子里,這個大盒子里什么都有。微服務更像是車箱,每個箱子里包含特定的功能模塊和物品,所有東西可以很靈活地拆分出來。換言之,在單點服務中,所有的部件都在一個巨大的軟件包中。在微服務架構下,有很多獨立存在的小服務,通過 API 接口連接成龐大的系統(tǒng)。
相比過往的單體式應用架構,微服務架構優(yōu)勢明顯,如:
- 單個微服務更易理解、方便開發(fā)與維護。
- 應用解耦,對應用整體應用交付而言,開發(fā)迭代更敏捷。
- 技術選擇更加自由,微服務不再需要限定統(tǒng)一的技術實現。
- 微服務獨立部署,應用更穩(wěn)定,同時擴展更加容易與快速。
- ……
同時,微服務架構的特點與優(yōu)勢在開發(fā)模式、運維等方面也帶來很多痛點,如:
- 微服務眾多,容器編排與部署管理等會變得異常復雜。
- 業(yè)務的容量管理變得更加困難,資源利用效率難以提升。
- 監(jiān)控的顆粒度增多,關聯關系更加復雜。
- 微服務故障恢復、調度需要更精細化。
- ……
微信中兩大典型微服務案例
熊普江老師表示,微信一直提倡敏捷開發(fā)與“大系統(tǒng)小做”,這其實就是微服務的理念與架構實現。
由于微信誕生于 2011 年,當時微服務架構的概念還沒有出來,也就是說,微信的微服務架構在業(yè)界實施并落地相對較早。
微信中微服務案例有很多,這里主要分享服務布局、過載保護兩大典型案例。
服務布局
微信的服務布局采用的是多地自治、園區(qū)互備架構。如下,是微信的服務布局示意圖:
城市之間的數據是相對獨立的。除了少數賬號全球同步,大部分業(yè)務都希望做成電子郵件式的服務,各自有自身的環(huán)境在跑,之間使用類似于電子郵件的通信。
城市間的后備則使用公網的 udp 通道。在城市內,使用三園區(qū)架構,每個園區(qū)是一套獨立的系統(tǒng),從接入、邏輯、存儲每一層完全獨立,可互相為對方提供備份。
多園區(qū)形成整體服務能力。在園區(qū)內,由多機組成 set,互為容錯,包含網絡與電力也是獨立的。這樣的服務布局,不僅是微服務架構,而且是考慮了容災能力。
過載保護
過載保護的微服務架構,目的是確保核心服務可用。確保核心服務的可用性有如下三點:
- 考慮問題應該是服務要有輕重分離,即一個服務里不能既有重的操作,又有輕的操作。
- 隊列控制,要了解一個請求在隊列中待的平均時間,從而決定是否要啟動拒絕;
- 組合命令式,由于微服務的調用鏈及層次可能會增多,后端服務也可能是多個。
假定后端有兩個服務(A 服務與 B 服務),而前端調用需要依賴于 A、B 服務的組合結果,那么單個 A 或者單個 B 的輕微過載,就可能導致前端服務不可用,這是很嚴重的問題。這種情況下,就需要一個反饋機制。
如下,是過載保護的微服務架構示意圖:
如上圖中所示,整個系統(tǒng)基于反饋,并把整個拒絕的信息全程傳遞。最右邊,是幾個典型的服務,從一個 CGI 調用一個后臺服務,再調用另一個后臺服務,系統(tǒng)會在 CGI 層面就把它的重要程度往下傳。
回到剛才前端調用 A、B 服務的例子,使用這樣的一種重要程度傳遞,就可以直接拒絕那些相同用戶的 20% 的請求,有效地解決單個服務輕微過載的問題。
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