重點來了,本文全面闡述一下我們的RPC是怎么實現並如何使用的,跟Kubernetes和Openstack怎么結合。
在選型一文中說到我們選定的RPC框架是Apache Thrift,它的用法是在Main方法中重啟服務,在Client端連接服務去調用,
而我的想法是要跟Dubblo、HSF的用法一樣,因為很多人都熟習這兩個框架的用法,特別是我們好幾個項目都是基於EDAS開發的,而且世面上用Dubbo的公司也很多。
順便再說一下我們對於RPC的幾點要求:
- 1,兼容Dubbo和HSF的使用方法,支持版本和服務分組,支持項目隔離
- 2,客戶端重試機制,可以配置次數和間隔時間
- 3,客戶端線程池
- 4,服務端可以平滑無縫升級而不影響客戶端的使用
兼容Dubbo就必然要使用Spring框架,那我們就直接上Spring Boot好了,號稱Spring Boot為微服務開發而生,一步到位,將Thrift跟Spring Boot整合。
版本和服務分組可以通過Kubernetes的Service的Label來實現,我們客戶端在查找服務的時候通過這兩個標簽再加上接口類的Label來定位Service的Cluster IP,這里不直接使用Service名稱來調用服務的原因是通過Label查詢Servcie更加靈活一些,Service的名稱不受限制,隨時可以啟動一個帶有相同Label的新Service來替換舊的Service.
項目隔離可以用Kubernetes的namespace來實現,一個namespace是一個項目,當然項目之間也可以互相調用,默認情況下是整個Kubernetes集群的服務都是可以被調用到的如果在沒有指定namespace的情況下。
客戶端重試機制用代理Thrift連接的方式來實現,在連接或接口方法調用異常時發起重新連接,參考:https://liveramp.com/engineering/reconnecting-thrift-client/
客戶端連接池是由於在WEB項目中每次用戶發起請求是在一個獨立的線程中,而Thrift的Client Socket連接不是線程安全的,因此要為每個用戶准備一個Socket連接,有點像數據庫的連接池,這個可以用apache的commons pool2來實現,這個有很多網友的文章可以參考,本文就不在贅述了。
服務端平滑升級可以使用Kubernetes的Kubectl rolling-update來實現,它的機制是先創建一個RC,然后新建一個新版本Pod,停掉一個舊版本Pod,逐步來完成整個RC的更新,最后刪除舊的RC,把新的RC名稱改為舊的RC名稱,升級過程如下圖:
這里會有一個問題,因為有一個時間段會新舊RC共存,由於Service是基於RC的Label建立的,那過來的請求是不是會得到兩種結果?
如果是的話要防止這樣的情況發生就要像上面說的,將整個Service替換,先啟動一個新的Service跟舊的Service有相同Label,然后刪除舊的Service以及RC,在發生服務請求的時候Thrift Client在找不到舊的服務的時候根據Label重新查找Service就會切換到新的Service上。
下面展示一下大概的實現及使用方法,假設你熟習Kubernetes或者簡單了解,熟習Docker。
服務端
配置
<bean class="io.masir.testcloud.thrift.HelloImpl" id="helloImpl"/>
<bean class="io.masir.testcloud.thrift.ThriftSpringProviderBean" init-method="init" id="providerBean">
<property name="serviceInterface" value="io.masir.testcloud.thrift.HelloService"/>
<property name="serviceVersion" value="1.0.0"/>
<property name="serviceGroup" value="testServiceGroup"/>
<property name="target" ref="helloImpl"/>
</bean>
ThriftSpringProviderBean核心代碼 這是Thrift和Spring整合的核心代碼,可以借鑒其它網友的Thrift Spring實例。
public class ThriftSpringProviderBean extends Thread {
private int port = 10809;
private String serviceInterface;
private String serviceVersion;
private String serviceGroup;
private Object target;
public void run() {
try {
TServerSocket serverTransport = new TServerSocket(getPort());
Class Processor = Class.forName(getServiceInterface() + "$Processor");
Class Iface = Class.forName(getServiceInterface() + "$Iface");
Constructor con = Processor.getConstructor(Iface);
TProcessor processor = (TProcessor) con.newInstance(getTarget());
TBinaryProtocol.Factory protFactory = new TBinaryProtocol.Factory(true, true);
TThreadPoolServer.Args args = new TThreadPoolServer.Args(serverTransport);
args.protocolFactory(protFactory);
args.processor(processor);
TServer server = new TThreadPoolServer(args);
logger.info("Starting server on port " + getPort() + " ...");
server.serve();
} catch (TTransportException e) {
e.printStackTrace();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public void init() {
start();
}
public String getServiceInterface() {
if(serviceInterface.endsWith(".Iface")){
serviceInterface = serviceInterface.replace(".Iface","");
}
return serviceInterface;
}
}
客戶端
考慮到Kubernetes是有負載和服務發現的功能,那我們如何跟Thrift整合在一起使用是我們要解決的問題
配置
<bean class="io.masir.testcloud.thrift.ThriftClientBeanProxyFactory">
<property name="k8sAPIServer" value="http://100.0.1.5:8080/"/>
<property name="interfaceName" value="io.masir.testcloud.thrift.HelloService"/>
<property name="version" value="0.0.1"/>
<property name="group" value="thrifttest"/>
</bean>
k8sAPIServer 是Kubernetes的API地址,用來根據 group、version、interfaceName 三個參數查找服務的集群地址
ThriftClientBeanProxyFactory 的實現請參考 http://blog.csdn.net/muyuxuebao/article/details/51556066 ,包括重新機制也有了。
另外推薦一個Kubernetes Api訪問的Java組件,非常好用和靈活
<dependency>
<groupId>io.fabric8</groupId>
<artifactId>kubernetes-client</artifactId>
<version>1.4.14</version>
</dependency>
生成Image
服務的Dockerfile
FROM registry2.io/public/java:7
Copy jn-boot-0.0.1.jar /jn-boot.jar
EXPOSE 10809
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
RUN echo Asia/Shanghai > /etc/timezone
ENV TZ Asia/Shanghai
ENTRYPOINT java -jar /jn-boot.jar
消費者Dockerfile
FROM registry2.io/public/java:7
COPY jn-boot-client-0.0.2.jar /jn-boot-client.jar
EXPOSE 10809
RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
RUN echo Asia/Shanghai > /etc/timezone
ENV TZ Asia/Shanghai
ENTRYPOINT java -jar /jn-boot-client.jar
需要有兩個地方注意一下,使用Copy,每次都要覆蓋拷貝到Image中,另一個是日期應該放在基礎Image中,Build生成Image后Push到我們Registry中。
部署到Kubernetes
程序開發或者說開發思路基本實現了,下面就是部署上線測試,Kubernetes的Pods基於Docker運行,那就會用到Registry,一個Pod會是一個Docker容器,所以Kubernetes的流程是從Registry中拿到Image然后啟動一個Dokcer容器,由於我們配置的Registry是有權限的,所以要先生成Kubernetes的Secrets,
kubectl create secret docker-registry registry2key --docker-server=registry2.io --docker-username=admin --docker-password=1 --docker-email=xxxx@163.com --namespace=thrift-demo
然后在yaml中配置:
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
name: thrift-c
namespace: thrift-demo
spec:
replicas:1
selector:
app: thrift-c
template:
metadata:
name: thrift-c
labels:
app: thrift-c
spec:
containers:
- name: thrift-c
image: registry2.io/thrift/thrift-c:0.0.2
imagePullPolicy: Always
ports:
- containerPort: 9091
imagePullSecrets:
- name: registry2key
注意里面的 imagePullSecrets registry2key
{
"kind": "Service",
"apiVersion": "v1",
"metadata": {
"name": "thrift-c-app",
"namespace": "thrift-demo"
},
"spec": {
"selector": {
"app": "thrift-c"
},
"ports": [
{
"protocol": "TCP",
"port": 9091,
"targetPort": 9091
}
]
}
}
Kubernetes的配置網上有很多,大家分頭去參考,這里不過多說明,這是一個Thrift客戶端的Kubenetes RC和Service配置,在Kubernetes Master雲主機上通過Kubectl運行並啟動這個RC
另外還需要部署Thrift服務端的RC、Service,如圖:
(請注意服務端的Service的Label)
下面是Replication Controllers
調用測試,查看服務的訪問地址,我們的客戶端服務使用的是Nodeport,查看Nodeport的方式,或者在Dashboard上查看
然后通過Kubernetes集群中的任意一台機器加上NodePort端口就可以訪問我們的Thrift客戶端服務了。
在本文中我們可以看到使用了大量的Kubernetes特性,服務發現、服務負載(基於Service)、滾動升級等等,其中服務發現是在我們添加了Pods數量后會被Service自動發現,包括后面要說的自動擴容,而負載就是Service會在所有Pods中通過某種機制選擇某個Pod來調用,事實上還有很多Kubernetes的特性等待我們去使用和發掘,Kubernetes真是一個得力的容器助手,希望我們能把它用好,也希望Kubernetes越來越完善。
在下文中我們將說一說服務的發布,總不能都通過IP+NodePort的方式來訪問所有WEB服務吧,一定要有一個完美的合適的解決辦法,那會是什么呢。。。