概叙
如上两图所示,微服务架构下,需要的组件很多,上面中也并未列全。下面将梳理一下国内微服务架构下,用到的技术栈,仅供参考。
科普文:12种常见的软件架构-****博客
- 没有最好的架构,只有最适合的架构。
- 好的架构不是设计出来的,是演进变化而来的。
在前面架构介绍的文章中的两句话,也适用于微服务组件的选择。在微服务架构中,选择合适的中间件是一个重要的决策。这会影响到系统的可用性、稳定性、可扩展性和开发效率。以下是一些选择中间件的考虑因素:
-
系统需求:首先,你需要清楚地了解你的系统需求。这包括你的系统的规模(如用户量、请求量、数据量)、性能需求(如响应时间、吞吐量)和功能需求(如消息队列、缓存、数据库)。你选择的中间件需要能够满足这些需求。
-
中间件性能:你的中间件需要能够处理你的系统的负载。例如,如果你的系统需要处理大量的并发请求,那么你可能需要一个高性能的消息队列,如Kafka或RocketMQ。如果你的系统需要快速地读写数据,那么你可能需要一个高性能的缓存系统,如Redis。
-
中间件的稳定性和可用性:你的中间件需要是稳定和可靠的。它应该能够处理系统故障并自我恢复。此外,它应该有良好的社区支持和文档,以便在遇到问题时可以快速找到解决方案。
-
中间件的可扩展性:随着你的系统的增长,你的中间件需要能够轻松地扩展。这可能意味着添加更多的节点、增加存储容量或增加处理能力。
-
开发团队的技能和经验:你的开发团队需要能够熟练地使用你选择的中间件。这可能意味着他们需要进行培训或学习新的技术。如果你的团队已经熟悉某个中间件,那么使用这个中间件可能会更有效率。
-
成本:你需要考虑中间件的成本。这包括购买、部署和维护中间件的硬件和软件成本,以及开发和运维团队的人力成本。
在选择中间件时,你可能需要权衡这些因素。例如,一个性能优秀的中间件可能比较贵,或者需要更多的开发和运维资源。一个稳定可靠的中间件可能不具备最新的功能。因此,选择合适的中间件需要根据你的具体情况和需求进行综合考虑。
话不多说,下面开始介绍各个组件及其适用场景。
负载均衡中间件
负责均衡参考:科普文:深入理解负载均衡(四层负载均衡、七层负载均衡)_交换机聚合根据4层负载-****博客
Nginx
比如 Nginx
,Nginx
(发音为 "engine-x"
)是一个高性能的HTTP
和反向代理服务器,也是一个IMAP/POP3/SMTP
代理服务器。Nginx
由Igor Sysoev
于2004年开发,旨在解决C10K问题(即同时处理10,000个并发连接的问题)。Nginx
因其稳定性、丰富的功能集、简单的配置文件和低资源消耗而广受欢迎。
Nginx 的用途
-
HTTP服务器:
Nginx
可以作为静态文件服务器,提供HTML、CSS、JavaScript
和图像等静态内容的访问。 -
反向代理:
Nginx
可以作为反向代理服务器,将客户端请求转发到后端服务器,并将响应返回给客户端。 -
负载均衡:
Nginx
支持多种负载均衡算法,可以将请求分发到多个后端服务器,提高系统的可用性和性能。 -
缓存:
Nginx
可以缓存后端服务器的响应,减少对后端服务器的请求,提高响应速度。 -
SSL/TLS终结:
Nginx
可以处理SSL/TLS
加密和解密,减轻后端服务器的负担。 -
安全防护:
Nginx
可以配置各种安全策略,如访问控制、限速、防止DDoS
攻击等。
Nginx 的优势
-
高性能:
Nginx
设计为高性能服务器,能够处理大量的并发连接,适合高流量网站。 -
低资源消耗:
Nginx
使用异步、事件驱动的架构,相比传统的多线程服务器,资源消耗更低。 -
高可靠性:
Nginx
设计为高可靠性服务器,支持平滑重启和升级,不影响在线服务。 -
易于配置和扩展:
Nginx
的配置文件简洁明了,易于理解和维护。同时,Nginx
支持模块化扩展,可以根据需要添加新功能。 -
社区和生态系统:
Nginx
拥有庞大的社区和丰富的生态系统,提供了大量的文档、教程和第三方模块。
Nginx 的缺点
-
学习曲线:虽然
Nginx
的配置文件相对简洁,但对于新手来说,仍然需要一定的学习时间来理解和掌握。 -
动态内容支持:
Nginx
本身不支持动态内容生成,需要与后端应用服务器(如PHP-FPM、Node.js等)
配合使用。 -
模块开发:虽然
Nginx
支持模块化扩展,但开发和维护第三方模块需要一定的C
语言编程技能。 -
功能限制:
Nginx
的一些高级功能(如流媒体传输)可能不如专门的软件或服务。
总的来说,Nginx
是一个高性能、低资源消耗、易于配置和扩展的HTTP
和反向代理服务器,适用于各种高流量和并发连接的场景。然而,它也有一些缺点,包括学习曲线、动态内容支持和模块开发难度。在选择使用Nginx
时,需要根据具体的业务需求和技术能力进行综合考虑。
LVS (linux virtual server)
LVS工作在网络7层模型的传输层。
LVS(Linux Virtual Server)是一种在内核级别实现的4层负载均衡机制,主要用于较大型集群环境中,具有以下用途、优点和缺点:
-
LVS用途:
- LVS主要工作在网络4层之上,仅作分发之用,没有流量的产生,保证了均衡器IO的性能不会受到大流量的影响。
- 它适用于对所有应用做负载均衡,不管是http还是ssh协议都可以使用LVS。
- LVS支持多种工作模型,可根据业务场景使用不同的工作模式来解决生产环境请求处理问题。
- LVS适用于需要高并发连接、高稳定性、低成本的大型集群环境,特别是在对所有应用进行负载均衡的场景中表现出色
-
LVS优点:
- 抗负载能力强:LVS基于内核网络层面工作,具有超强的承载能力和并发处理能力,单台LVS负载均衡器可支持上万并发连接。
- 稳定性强:仅作分发之用,对内存和CPU资源消耗极低,保证了其在负载均衡软件中的性能和稳定性。
- 成本低廉:相比硬件负载均衡器的高成本,LVS只需一台服务器即可免费部署使用,性价比极高。
- 配置简单:LVS的配置非常简单,仅需几行命令即可完成配置,也可写成脚本进行管理。
- 应用范围广:几乎可以对所有应用做负载均衡,包括http、数据库、DNS、ftp服务等。
- 性能卓越:已经在多个公司使用,可靠性非常不错,并且是开源项目,可以修改源代码定制自己的需求。
-
LVS缺点:
- 配置性比较低:因为没有太多可配置的东西,所以并不需要太多接触,大大减少了人为出错的几率。但这也意味着灵活性较低。
- 不支持正则处理:不能做动静分离,对于需要正则处理或动静分离的场景可能不太适用。
- 复杂性:对于网站应用比较庞大的情况,实施LVS/DR+Keepalived起来比较复杂,特别是后面有Windows Server应用的机器时,实施及配置还有维护过程较为复杂。相对而言,Nginx/HAProxy+Keepalived就简单多了。
- TUNNEL模式复杂性:虽然可以跨vlan,但RealServer上需要部署ipip隧道模块等,网络拓扑上需要连通外网,较复杂,不易运维。为了解决上述问题,FULLNAT诞生。
LVS集群特点:
- 有实现三种IP负载均衡技术和八种连接调度算法的IPVS软件
- 在IPVS内部实现上,采用了高效的Hash函数和垃圾回收机制,能正确处理所调度报文相关的ICMP消息
- 虚拟服务的设置数目没有限制,每个虚拟服务有自己的服务器集群
- 它支持持久的虚拟服务(如HTTP Cookie 和 HTTPS等需要该功能的支持),并提供详尽的统计数据,如连接的处理速率和报文流量等
- 针对大规模拒绝服务(Deny of Service)攻击,实现了三种防卫策略
- 有基于内容请求分发应用层交换软件KTCPVS,它也是在Linux内核中实现的
- 有相关的集群管理软件对资源进行检测,能及时将故障屏蔽,实现系统的高可用性
- 主、从调度器能周期性的进行状态同步,从而实现更高的可用性
IPVS调度算法
- 轮询(Round Robin)
- 加权轮询(Weighted Round Robin)
- 最少链接(Least Connections)
- 加权最少链接(Weighted Least Connections)
- 基于局部性的最少链接(Locality-Based Least Connections)
- 带赋值的基于局部性最少链接(Locality-Based Least Connections with Replication)
- 目标地址散列(Destination Hashing)
- 源地址散列(Source Hashing)
LVS-DR
VS/DR通过改写请求报文的MAC地址,将请求发送到真实服务器,而真实服务器响应直接返回给客户。这种方法没有IP渠道的开销,对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道的要求,但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡在同一物理网段上
LVS-NAT
通过网络地址转换,调度器重写请求报文的目标地址,根据预设的调度算法,将请求分派给后端的真实服务器;真实服务器的响应报文通过调度器是,报文的源地址呗重写,再返回给客户,完成整个负载调度过程
LVS-TUN
采用NAT技术是,由于请求和相应报文都必须经过调度器地址重写,当客户请求越来越多时,调度器的处理能力将成文瓶颈。为了解决这个问题,调度器包请求报文通过IP隧道转发至真实服务器,而真实服务器将响应直接返回给客户,所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多,采用VS/TUN技术后,集群系统的最大吞吐量可提高10倍
LVS与Nginx对比
负载均衡 | 4层负载均衡 | 7层负载均衡 |
---|---|---|
技术原理 | IP+TCP端口 | URL应用层(内容交换) |
典型代表 | LVS | Nignx、Haproxy、Mysql Proxy |
优缺点 | 不理解mysql、ftp、http、等应用协议,满足不了特点需求,比如动静分离,缓存自定义等;但是配置简单,效率也很高 | 对负载均衡设备要求很高,处理七层能力一般低于四层模式的部署方式,但比较智能化,如动静分离,根据不同请求定义图片,缓存,可以对客户端请求和服务器的响应进行自定义修改,极大提升了应用系统在网络层的灵活性 |
安全性 | SYNFlood攻击,有的软四层应用则会转发到后端服务器,有的则可以防止攻击,这个和设备有一定的关系 | 一般可以在七层进行拦截,不影响后台服务器正常运营,可以设置多种策略,过滤特定报文 |
应用 | 对应tcp应用,比如C/S开发的ERP | 应用广泛HTTP协议,应用主要是网站或者内部信息平台等B/S开发系统 |
案列 | 接收客户的syn请求,通过选择后端指定服务器,彬彬对报文中目标IP地址进行修改,改为后端服务器IP,tcp连接是直接建立,而负载均衡类似路由器作用 | 如果要根据真正的应用层内容在选择服务器,则先代理最终服务器和客户端建立连接(三次握手)后,才可能接受客户端发送的真正应用层内容报文,然后根据该报文中特定字段,加上负载均衡设备服务器选择放手,决定最终选择的内部服务器。此时充当了代理服务器 |
消息中间件
RocketMQ
比如RocketMQ,RocketMQ
是一个开源的分布式消息传递和流处理平台,由阿里巴巴开发并贡献给Apache软件基金会
。它被设计为高吞吐量、高可用性、可扩展和低延迟的消息中间件,适用于大规模的分布式系统。
总的来说,RocketMQ
是一个高性能、高可用、可扩展的消息中间件,特别适合于需要高吞吐量和低延迟的大规模分布式系统。然而,它也有一些缺点,包括学习曲线、运维复杂性和社区支持。
RocketMQ 的用途
-
消息队列:
RocketMQ
常用作异步通信的消息队列,支持发布/订阅和点对点消息模型。 -
流量削峰:
RocketMQ
可以用于处理流量峰值,通过消息队列缓冲大量请求,避免系统过载。 -
数据同步:
RocketMQ
可以用于不同系统之间的数据同步,确保数据一致性。 -
日志收集:
RocketMQ
可以作为日志收集和处理的中间件,支持大规模日志数据的实时处理。 -
分布式事务:
RocketMQ
支持分布式事务消息,可以用于实现跨多个服务的原子操作。
RocketMQ 的优势
-
高吞吐量:
RocketMQ
设计为高性能消息中间件,能够处理每秒百万级的消息。 -
高可用性:
RocketMQ
支持主从复制和故障转移,确保消息服务的持续可用性。 -
可扩展性:
RocketMQ
支持水平扩展,可以通过添加更多的节点来增加处理能力。 -
低延迟:
RocketMQ
提供了低延迟的消息传递,适合实时数据处理和分析。 -
丰富的消息模型:
RocketMQ
支持多种消息模型,包括普通消息、顺序消息、延迟消息和事务消息。 -
灵活的部署:
RocketMQ
支持多种部署方式,包括单机部署、集群部署和云原生部署。
RocketMQ 的缺点
-
学习曲线:虽然
RocketMQ
提供了丰富的功能,但对于新手来说,仍然需要一定的学习时间来理解和掌握。 -
运维复杂性:随着集群规模的扩大,
RocketMQ
的运维和管理可能会变得复杂,需要专业的知识和技能。 -
社区支持:虽然
RocketMQ
是一个Apache
项目,但相比一些更成熟的消息中间件(如Kafka)
,其社区和生态系统可能相对较小。 -
功能限制:在某些高级特性(如复杂的流处理和实时分析)方面,
RocketMQ
可能不如一些专门的流处理平台(如Apache Flink)
。
KFK
KFK,即Kafka,是一种分布式流处理平台,广泛应用于构建实时数据流处理管道。
Kafka以其高可靠性、可扩展性、耐用性和高性能等特点,在实时数据处理、日志聚合、系统监控与报警等领域发挥着重要作用。然而,其复杂性和较高的日志处理成本也是在选择使用时需要考虑的因素
以下是关于Kafka的用途、优点、缺点以及适用场景的详细介绍:
-
KFK用途:
- 消息系统:Kafka可以用作传统的消息系统的替代者,提供高吞吐量和可用性,适合处理大规模的消息1。
- 存储系统:写入到Kafka中的数据是落地到磁盘上的,有冗余备份,允许producer等待确认,通过配置可实现直到所有的replication完成才算写入成功,保证数据的可用性1。
- 日志聚合:Kafka常用来替代其他日志聚合解决方案,提供高性能、低延迟、高可用的日志提交存储,配合ELK技术栈,起到buffer的作用,进行日志的汇流1。
- 系统监控与报警:收集系统指标以进行监控和故障排除,与日志分析系统类似,但指标是结构化数据,而日志是非结构化文本1。
-
KFK优点:
- 可靠性:分布式、分区、复制和容错,数据流分区存储在多个机器上2。
- 可扩展性:消息传递系统轻松缩放,无需停机2。
- 耐用性:使用分布式提交日志,消息会尽可能快地保留在磁盘上,因此是持久的2。
- 高性能:对于发布和订阅消息都具有高吞吐量,即使存储了许多TB的消息,也保持稳定的性能2。
-
KFK缺点:
- 日志处理的成本:虽然Kafka适合用于日志聚合,但日志落地导致做日志聚合更昂贵1。
- 复杂性:对于初学者来说,配置和管理Kafka可能需要一定的学习和实践3。
-
KFK适用场景:
- 操作监控数据:聚合来自分布式应用程序的统计信息,产生操作数据的集中馈送2。
- 跨组织服务日志收集:从多个服务收集日志,以标准格式提供给多个服务器2。
- 流处理:流行框架从主题中读取数据,进行处理,并将处理后的数据写入新主题供使用2。
- 门店核销系统:作为一种管理软件,提供线上全渠道营销和多渠道推广引客流的功能4。
常用消息队列对比
缓存中间件
高并发应对策略:缓存、限流、降级
缓存:缓解系统负载压力,提高系统响应速度。Java web应用性能分析之【高并发之缓存-多级缓存】_javaweb并发-****博客
限流:控制并发访问量,保护系统免受过载影响。
Java web应用性能分析之【高并发之限流】_web服务限流-****博客
限流:深入理解微服务高可用三板斧“限流”-****博客
降级:保证核心功能的稳定性,舍弃非关键业务或简化处理。
Java web应用性能分析之【高并发之降级】-****博客
Redis
比如Redis
等,Redis(Remote Dictionary Server)
是一个开源的、高性能的键值对存储系统,它支持多种数据结构,如字符串、哈希、列表、集合、有序集合等。Redis
通常用作数据库、缓存和消息中间件。
Redis
是一个高性能、功能丰富的键值对存储系统,适用于各种需要快速读写和实时数据处理的场景。然而,它也有一些缺点,包括内存限制、持久化开销和运维复杂性。在选择使用Redis
时,需要根据具体的业务需求和资源情况进行综合考虑。
Redis 的用途
-
缓存:
Redis
常用作缓存层,存储频繁访问的数据,减少数据库的负载,提高应用性能。 -
会话存储:
Redis
可以用于存储Web应用的会话数据,支持分布式会话管理。 -
实时分析:
Redis
支持实时数据处理和分析,适用于实时统计、排行榜等场景。 -
消息队列:
Redis
提供了发布/订阅和列表等数据结构,可以用于构建简单的消息队列系统。 -
分布式锁:
Redis
可以用于实现分布式锁,保证分布式系统中的数据一致性。 -
计数器和限速器:
Redis
支持原子操作,可以用于实现计数器和限速器。
Redis 的优势
-
高性能:
Redis
设计为内存数据库,读写速度非常快,适合处理高并发的读写请求。 -
丰富的数据结构:
Redis
支持多种数据结构,可以满足不同的业务需求。 -
持久化:
Redis
支持数据持久化,可以将内存中的数据保存到磁盘,防止数据丢失。 -
高可用性:
Redis
支持主从复制和哨兵机制,可以实现高可用性和故障转移。 -
可扩展性:
Redis
支持分片(Sharding)
,可以通过添加更多的节点来水平扩展存储容量和处理能力。 -
社区和生态系统:
Redis
拥有庞大的社区和丰富的生态系统,提供了大量的客户端库和工具。
Redis 的缺点
-
内存限制:由于
Redis
主要运行在内存中,因此存储容量受限于可用内存的大小。 -
持久化开销:虽然
Redis
支持持久化,但持久化操作可能会影响性能,特别是在高并发场景下。 -
运维复杂性:随着数据量和访问量的增加,
Redis
的运维和管理可能会变得复杂,需要专业的知识和技能。 -
数据一致性:在分布式环境下,
Redis
的某些操作(如事务)可能不如传统的关系型数据库那样保证强一致性。 -
成本:虽然
Redis
是开源的,但在大规模部署和运维时,可能需要投入较多的硬件和人力成本。
Ehcache
Ehcache优点:
支持本地缓存和分布式缓存。
提供了丰富的配置选项和缓存策略,如过期时间、最大大小、持久化等。
可以与Spring框架无缝集成。
Ehcache缺点:
在高并发环境下,性能可能不如Caffeine、Memcached和Redis。
分布式缓存功能相对较新,可能不如Redis和Memcached成熟稳定。
Ehcache适用场景:
需要本地缓存和分布式缓存的场景。
对缓存的配置和策略有较高要求的场景。
Caffeine
Caffeine优点:
提供了高性能的本地缓存实现。
支持多种缓存策略,如最大大小、过期时间、自动加载等。
可以根据应用程序的需求进行灵活的配置。
Caffeine缺点:
不支持分布式缓存,只能用作本地缓存。
不支持持久化存储。
Caffeine适用场景:
需要高性能的本地缓存的场景。
对缓存的灵活配置和策略有较高要求的场景。
Memcached
Memcached优点:
提供了高性能的分布式缓存实现。
支持多种数据结构和缓存策略。
可以水平扩展,适用于大规模的分布式缓存需求。
Memcached缺点:
不支持持久化存储。
功能相对较简单,不如Redis丰富。
Memcached适用场景:
需要高性能的分布式缓存的场景。
对缓存的扩展性和可伸缩性有较高要求的场景。
搜索引擎中间件
Elasticsearch
比如Elasticsearch
,以下简称ES。ES
是一个开源的分布式搜索和分析引擎,基于Lucene
库构建,广泛用于各种场景,包括全文搜索、日志和事件数据分析、实时应用监控等。
ES 的用途
-
全文搜索:
ES
提供了强大的全文搜索功能,支持复杂的查询和分析。 -
日志和事件数据分析:
ES
常用于收集、存储和分析大量的日志和事件数据,支持实时数据分析。 -
实时应用监控:
ES
可以用于监控应用程序的性能和状态,提供实时的监控和报警功能。 -
数据聚合和分析:
ES
支持复杂的数据聚合操作,可以用于生成各种数据报表和分析结果。 -
地理空间数据分析:
ES
提供了地理空间搜索和分析功能,支持地理位置相关的查询和可视化。
ES 的优势
-
分布式和高可用性:ES 是一个分布式系统,可以水平扩展,支持高可用性和容错性。
-
实时搜索和分析:ES 提供了近实时的搜索和分析能力,数据写入后很快就可以被搜索到。
-
强大的查询和聚合功能:ES 支持丰富的查询
DSL
和聚合功能,可以进行复杂的数据分析。 -
易于使用和集成:ES 提供了
RESTful API
,易于使用和集成到各种应用程序中。 -
社区和生态系统:ES 拥有庞大的社区和丰富的生态系统,包括
Kibana
(可视化)、Logstash
(数据收集)和Beats
(轻量级数据发送器)等。
ES 的缺点
-
资源消耗:
ES
需要较多的内存和CPU
资源,特别是在进行大规模数据分析时。 -
复杂性:
ES
提供了易于使用的API,但在处理复杂查询和聚合时,仍然需要一定的学习和理解成本。 -
数据一致性:
ES
是一个近实时的系统,不保证强一致性,特别是在分布式环境下。 -
运维挑战:随着数据量和查询量的增加,
ES
的运维和管理会变得更加复杂,需要专业的知识和技能。 -
成本:
ES
是开源的,但在大规模部署和运维时,可能需要投入较多的硬件和人力成本。
总的来说,ES
是一个功能强大的搜索和分析引擎,适用于各种需要实时数据处理和分析的场景。然而,它也有一些缺点,包括资源消耗、复杂性和运维挑战。在选择使用 ES
时,需要根据具体的业务需求和资源情况进行综合考虑。
分布式服务框架
Spring Cloud和Spring Cloud Alibaba是两个不同的技术栈,它们都是用于构建分布式系统的框架,但存在一些区别。
-
Spring Cloud是基于Spring Framework的一套开发工具,用于构建分布式系统的微服务架构。它提供了一系列的组件和库,包括服务注册与发现、负载均衡、断路器、配置管理等,以帮助开发者快速构建和管理微服务应用。Spring Cloud是一个完整的微服务框架,它使用HTTP协议进行通讯,支持通过注解(@FeignClient)的方式配置接口绑定,集成了Ribbon+RestTemplate进行服务调用,支持多种服务降级框架如Hystrix和Sentinel等12。
-
Spring Cloud Alibaba是在Spring Cloud基础上集成了阿里巴巴的一些开源组件,如Nacos、Sentinel、Dubbo等。Nacos作为一个服务注册与发现中心,可以替代Eureka;Sentinel是一个流量控制和熔断降级的组件,可以替代Hystrix;Dubbo是一个高性能的RPC框架,可以替代Feign。Spring Cloud Alibaba实际上对Spring Cloud实现了拓展组件功能,提供了更多的选择和功能,适用于大规模的分布式系统架构13。
总结来说,Spring Cloud是一个广泛使用的、成熟的微服务框架,它与Spring Framework紧密集成,提供了丰富的功能和组件。而Spring Cloud Alibaba则是在Spring Cloud基础上集成了阿里巴巴的中间件,提供了更多针对性的解决方案,适用于需要阿里巴巴中间件技术支持的场景。选择使用哪个框架要根据具体需求、团队技术栈和中间件依赖来决定。
一、SpringCloud组件的升级与替换
由于SpringCloud Netflix原先的一些组件进入停更维护状态,因此这些组件逐渐被SpringCloud Alibaba一些新技术所替代。
SpringCloud Alibaba,实际上对我们的SpringCloud2.x和1.x实现拓展组件功能。
1.Nacos=分布式配置中心+分布式注册中心=Eureka+Config。
2.目的是为了推广阿里的产品,如果使用了SpringCloud Alibaba,最好使用alibaba整个体系产品。
二、服务注册中心的比较
1、根据CAP理论对注册中心进行分类
- 保证CP(注重一致性):Zookeeper、Consul
- 保证AP(注重可用性):Eureka
- 既支持CP又支持AP:Nacos
2、Zookeeper通过Zab协议保证强一致性
因此, Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像Zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。
所有的写请求必须经过leader节点传递给其他follower节点。
但是当leader节点因为网络故障与其他节点失去联系时,剩余节点会重新进行leader选举。问题在于,选举leader的时间太长,30 ~ 120s, 且选举期间整个zk集群都是不可用的,这就导致在选举期间注册服务瘫痪。
3、Eureka保证高可用性
Eureka各个节点都是平等的,几个节点挂掉不会影响正常节点的工作,剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册或时如果发现连接失败,则会自动切换至其它节点,只要有一台Eureka还在,就能保证注册服务可用,只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。
此外,Eureka还有自我保护机制:如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳(短时间内丢失过多客户端),那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障(如不是服务真的不可用了),此时会开启自我保护机制:
Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务。
Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点依然可用)。
当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中。
因此, Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像Zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。
4、Nacos既支持AP模式又支持CP模式
AP模式:不需要存储服务级别信息且服务实例是通过nacos-clinet注册,且能够保持心跳上报,可采用AP模式。如SpringCloud服务。AP模式下只支持注册临时实例。
CP模式:如需要在服务级别编辑或存储配置信息,则需使用CP模式,如K8S,DNS。AP模式下只支持注册持久化实例。
三、服务调用框架的比较
1、Ribbon
Ribbon是一套客户端负载均衡的工具,使用时需与RestTemplate配合使用。
使用是需要模拟http请求然后使用RestTemplate发送给其他服务,步骤比较繁琐。
负载均衡:支持轮询、随机、空闲策略、响应时间策略。
2、OpenFeign
同样使用HTTP协议进行通讯。
使用时只需创建一个接口并使用注解(@FeignClient)的方式配置, 即可完成对服务提供方的接口绑定,是对Ribbon+RestTemplate的进一步封装。
OpenFeign内部集成了 Ribbon,本质上是通过Ribbon完成负载均衡功能。
3、Dubbo
支持多种传输协议:Dubbo、Rmi、http、redis。适合数据量小、高并发和服务提供者远远少于消费者的场景。
负载均衡:支持随机、轮询、活跃度、Hash一致性,负载均衡的算法可以精准到某个服务接口的某个方法。
四、服务降级框架的比较
Hystrix和Sentinel的比较
Hystrix本身就是一个非常出色的熔断降级框架,Sentinel则是在Hystrix的基础上对其进行进一步的升级。
Sentinel使用更方便:Sentinel提供了一个非常简洁的控制台界面,在控制台界面中即可非常方便地配置限流降级规则。
服务治理中间件
Nacos
比如Nacos,Nacos(Dynamic Naming and Configuration Service)
是一个开源的、易于使用的平台,用于动态服务发现、配置管理和服务管理。Nacos
由阿里巴巴开发并开源,旨在帮助开发者更轻松地构建云原生应用。
Nacos 的用途
-
服务发现:
Nacos
提供了服务注册和发现功能,帮助服务提供者和消费者之间进行动态的连接。 -
配置管理:
Nacos
支持动态配置服务,允许应用在不重启的情况下更新配置,实现配置的热更新。 -
服务管理:
Nacos
提供了服务元数据管理、流量管理和服务健康检查等功能。 -
动态 DNS 服务:
Nacos
支持基于DNS
的服务发现,可以与Kubernetes
等容器编排平台集成。
Nacos 的优势
-
易于使用:
Nacos
提供了简洁的API
和用户界面,使得服务注册、发现和配置管理变得简单易用。 -
动态配置:
Nacos
支持配置的热更新,可以在不重启应用的情况下动态更新配置。 -
高可用性:
Nacos
设计为高可用系统,支持集群部署,确保服务的稳定性和可靠性。 -
多环境支持:
Nacos
支持多种环境(如开发、测试、生产)的配置管理和服务发现。 -
丰富的生态系统:
Nacos 与Spring Cloud、Dubbo、Kubernetes
等云原生技术紧密集成,提供了丰富的生态系统。 -
社区支持:Nacos 是一个活跃的开源项目,拥有一个庞大的社区,提供了丰富的文档和示例。
Nacos 的缺点
-
学习曲线:虽然
Nacos
提供了简洁的API和用户界面,但对于新手来说,仍然需要一定的学习时间来理解和掌握。 -
运维复杂性:随着集群规模的扩大,
Nacos
的运维和管理可能会变得复杂,需要专业的知识和技能。 -
功能限制:虽然
Nacos
提供了丰富的功能,但在某些高级特性(如复杂的流量管理)方面,可能不如一些商业服务发现和配置管理解决方案。 -
性能问题:在高并发和大规模数据处理场景下,
Nacos
的性能可能会受到影响,需要进行优化和调整。
总的来说,Nacos
是一个功能丰富、易于使用的服务发现和配置管理平台,特别适合于云原生应用和微服务架构。然而,它也有一些缺点,包括学习曲线、运维复杂性和功能限制。
分布式文件系统中间件
MinIO
比如Minio
等,MinIO
是一个开源的高性能对象存储系统,它兼容 Amazon S3 API
,适用于存储大规模非结构化数据,如图片、视频、日志文件、备份和容器/虚拟机镜像等。MinIO
特别适合于私有云和混合云环境。
MinIO 的用途
-
对象存储:
MinIO
提供了一个高性能的对象存储解决方案,可以用于存储和管理大量的非结构化数据。 -
云原生应用:
MinIO
设计为云原生应用,可以与Kubernetes
等容器编排平台无缝集成。 -
数据备份和归档:
MinIO
可以用于数据备份和长期归档,支持数据的高可用性和持久性。 -
内容分发:
MinIO
可以用于内容分发网络(CDN)
,提供快速和可靠的内容交付服务。 -
数据湖:MinIO 可以作为数据湖的基础存储层,支持大规模数据分析和处理。
MinIO 的优势
-
高性能:
MinIO
设计为高性能对象存储,支持高并发和低延迟的数据访问。 -
兼容S3:
MinIO
完全兼容Amazon S3 API
,可以无缝替换或集成现有的S3应用。 -
易于部署和管理:
MinIO
提供了简单的部署和管理工具,支持快速启动和扩展。 -
云原生:
MinIO
是一个云原生应用,支持容器化部署,与Kubernetes
等云原生技术紧密集成。 -
开源和社区支持:
MinIO
是一个活跃的开源项目,拥有一个庞大的社区,提供了丰富的文档和示例。
MinIO
的缺点
-
资源消耗:虽然
MinIO
设计为高性能,但在处理大规模数据时,仍然需要较多的硬件资源,包括CPU
、内存和存储。 -
运维复杂性:随着集群规模的扩大,
MinIO
的运维和管理可能会变得复杂,需要专业的知识和技能。 -
数据一致性:
MinIO
在分布式环境下提供了高可用性和持久性,但在某些情况下,数据一致性可能不如传统的分布式文件系统。 -
功能限制:虽然
MinIO
提供了丰富的功能,但在某些高级特性(如跨区域复制)方面,可能不如一些商业对象存储解决方案。
总的来说,MinIO
是一个高性能、易于部署和管理的对象存储系统,特别适合于云原生应用和大规模数据存储场景。然而,它也有一些缺点,包括资源消耗、运维复杂性和功能限制。在选择使用MinIO
时,需要根据具体的业务需求和资源情况进行综合考虑。
分布式事务中间件
Seata
比如Seata等,用于解决分布式系统中的事务一致性问题。
Seata 是一个开源的分布式事务解决方案,旨在提供高性能和易于使用的分布式事务服务。它主要用于解决微服务架构中的分布式事务问题,确保在多个服务或数据库之间的事务一致性。
Seata 的用途
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分布式事务管理:Seata 提供了一套完整的分布式事务管理机制,包括全局事务的协调、分支事务的执行和回滚等。
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微服务架构:在微服务架构中,不同的服务可能使用不同的数据库,Seata 可以帮助这些服务之间保持数据一致性。
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数据库事务:Seata 支持多种数据库,可以与各种数据库事务集成,确保跨数据库的事务一致性。
Seata 的优势
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高性能:
Seata
设计了高效的协议和算法,以确保在分布式环境中的高性能和低延迟。 -
易于使用:
Seata
提供了简单易用的API和配置,使得开发者可以轻松地集成和使用分布式事务功能。 -
灵活性:
Seata
支持多种事务模式,包括AT、TCC、Saga
和XA
模式,可以根据不同的业务场景选择合适的事务模式。 -
可扩展性:Seata 的设计考虑了可扩展性,可以方便地集成到现有的微服务架构中,并且支持水平扩展。
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社区支持:Seata 是一个活跃的开源项目,拥有一个庞大的社区,提供了丰富的文档和示例,便于开发者学习和使用。
Seata 的缺点
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复杂性:分布式事务本身就是一个复杂的问题,
Seata
虽然简化了开发过程,但仍然需要开发者理解分布式事务的原理和Seata
的工作机制。 -
性能开销:尽管
Seata
设计了高效的协议和算法,但分布式事务的协调和通信仍然会带来一定的性能开销。 -
依赖性:
Seata
需要依赖于其他组件(如注册中心、配置中心等),这增加了系统的复杂性和维护成本。 -
学习曲线:对于新手来说,
Seata
的学习曲线可能比较陡峭,需要花费一定的时间和精力来理解和掌握。
总的来说,Seata
是一个强大的分布式事务解决方案,它提供了高性能和易于使用的特性,但也带来了一定的复杂性和性能开销。在选择使用 Seata
时,需要根据具体的业务场景和需求进行权衡。