《微服务设计》

第1章 微服务

微服务就是一些协同工作的小而自治的服务。

大多数系统强调高内聚,低耦合,即通过抽象或者模块保证代码的内聚性。

一个基本的特征就是微服务是一个独立的实体。无论是在容器还是在进程中存在。

微服务通过API进行解耦合。

微服务的优点集中在:

  • 技术可以异构
  • 更大的弹性(可操作的粒度更大)
  • 易于扩展(精细到功能级别)
  • 简化部署(API接口不变,改动一个模块影响不大)

第2章 演化式架构师

架构师的一个重要职责是,确保团队有着共同的技术愿景,以帮助我们向客户交付他们想要的系统。

架构师要改变那种从一开始就要设计出完美产品的想法,而选择设计出一个合理的框架,在这个框架下可以慢慢的演化出正确的系统,一旦学到了跟过的的还是,可以加以使用。

架构师的职责之一是保证该系统适合开发人员在其之上工作。

架构师专注大方向,在优先的情况下参与到非常细节的具体实现上。

架构师关注服务边界之间的问题,而不应当过多关注边界内部的问题。

一个好服务至少要做到如下三个方面的优势:

+ 监控

+ 接口

+ 架构安全性

COBIT(Control Objectives for Information and Related Technology)给出的的治理的定义是:

治理通过评估干系人的需求、当前情况及下一步的可能性来确保企业目标的达成,

通过排优先级和做决策来设定方向。对于已经达成一致的方向和目标进行监督。

第3章 如何建模服务

服务要高内聚,低耦合,划分微服务的一个方式可以是找到各自功能的限界上下文(Bounded Context)。

第4章 集成

集成的几个原则:

  • 技术的选择需要有收益
  • 避免破坏性修改,对服务的修改不影响已有消费方
  • 保证API的技术无关性,应该是需求驱动实现,而不是实现驱动需求
  • 消费方易于使用,尽量不引入其他会引起耦合的使用方式(如client)
  • 隐藏内部实现细节

共享数据库会带来的问题:

+ 所有使用者需要了解schema之间的细节

+ 消费方被绑定了技术

基于请求/响应模式的同步请求易于实现,而基于事件的异步请求模式则能应对长时操作以及降低耦合度。

编排(Orchestration)与协同(Choreography)的区别在于是否有有中心。编排会通过中心驱动流程。编排优点是状态和流程明确,问题在于中心负担过重,导致其他协作方过于单薄;协同的优点在于解耦合,问题在于需要额外的监控流程。异步是便于实现协同模式的通讯方式。

对于基于事件的异步协作方式,需要关注的地方在于事件的发布机制和接收机制。发布机制中需要注意的有:

+ 消息中间件要尽量简单,不要混杂业务逻辑

服务即状态机。

权衡DRY与微服务过程耦合的冲突,原则上是微服务内部DRY,跨服务可以适当违反DRY。

服务客户端的开发的要点是:

+ DRY

+ 处理与服务本身职责没有关系,但是又影响服务大规模运行部署的一些基础功能的部分(服务发现,故障模式,日志),只包含处理底层传输协议的代码

+ 由客户端决定升级时机

RPC与REST相比,客户端和服务端的部署无法分离。

第5章 分解单块系统

“接缝”的定义是,系统中可以抽取相对独立的一部分代码,这部分代码进行修改不会影响系统其他部分,是划分服务边界的依据。

分块的一些实例:

+ 外键约束通过业务逻辑实现

+ 对于共享的数据,通过单一服务单元进行操作

+ 共享的数据库表,拆分字段单元

+ 报表的导出,要么通过异步逻辑(提交请求异步导出),要么用一些软件(如列数据库),或者独立程序定期生成报表数据到其他数据库(类似InfluxDB中INTO的表现)

第6章 部署

每个微服务都建议有自己的CI流程。

如果可能,应该将每个服务都放到单独的主机或者容器之中,

部署的关键在于各个步骤的自动化。

第7章 测试

测试时主要关注对场景的测试,而非面面俱到。

想要频繁的发布版本,需要尽可能频繁的发布小范围的改变。

蓝/绿部署和金丝雀发布的区别在于,蓝绿是切全部流量,金丝雀发布是引导部分流量。并且Canary版本验证的内容会包括功能与非功能的,两个版本共存时间更长。Canary版本的好处在于可以对效果做更多的干预,通过实际运行效果评估开发的效果。

微服务中MTTR表现良好胜于MTBF。

第8章 监控

Web提供给监控系统的指标数据,最低要求就是提供响应时间错误率

为了便于监控系统追踪请求,可以使用全局ID的方式,贯穿整个请求的流程。

对于系统来说,对于数据的聚合,可以:

+ 聚合CPU一类的的主机层级的指标及应用程序程标(帮助找到程序性能瓶颈)

+ 要能回溯存储数据(Nagios的瓶颈,存储时间太短,可以加入第三方的存储组件)

第9章 安全

交给单点登录网关的应该是粗粒度的身份认证,而系统级别/业务级别的认证控制,应该在微服务内部实现。

权衡服务间的信任问题,可以根据操作的敏感程度,从低到高选择边界内隐式信任验证调用方身份(验证access_token?),要求调用方提供原始主体凭证(如支付宝支付密码?)。

不要自己实现加密解密!不要发明自己的安全协议!要用行业的通用方式。

Datensparsamkeit:只存储完成业务运营或者满足当地法律所需的信息。没有存储,就没有丢失。

第10章 康威定律和系统设计

康威定律:任何组织在设计一套系统(广义概念上的系统)时,所交付的设计方案在结构上都与该组织的沟通结构保持一致。

团队结构影响开发成果(反康威定律也是有可能的)。

第11章 规模化微服务

设计微服务时的态度,就是假设一切都会失败。

权衡实现的复杂度,可以通过可接受的损失程度确定。

考虑跨功能服务发生故障时的场景,能明确定位和错误处理的实现。

级联的架构,必须要有保护机制,防止全站不可用。

主动制造故障驱动系统强壮性的增强(因人而异,无需极端追求)。

尽力追求操作幂等。

作业与执行逻辑分离,即通过worker实际执行任务,虽然可能中断或者执行缓慢,但是不至于造成任务丢失。

CAP中只能存在AP系统和CP系统。AP系统要实现最终一致,而CP系统通过拒绝服务保证C。CA系统因为牺牲了分区容忍性,根本不能跨网络运行,在分布式系统中,这完全与分布式不符合。

服务发现是规模化的一个重要组成部分。常规方案有:

+ DNS,通过名字引导流量到服务,缺点在于灵活性以及时效性不足

+ 动态服务注册,通过ZK等软件

第12章 总结

一切去中心化是微服务一个重要原则。

不了解系统承载的业务和特点之前,不要微服务化!不能自动化,不要微服务化!

> 变化是无法避免的,所以,拥抱它吧!

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其他关键词

  • CQRS(Command-Query Responsibility Segregation)

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