dubbo服務治理框架


Dubbo的概述

  1.1、 Dubbo的背景

    隨着互聯網的發展,網站應用的規模不斷擴大,常規的垂直應用架構已無法應對,分布式服務架構以及流動計算架構勢在必行,亟需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。 

    1.單一應用架構

      當網站流量很小時,只需一個應用,將所有功能都部署在一起,以減少部署節點和成本。 
      此時,用於簡化增刪改查工作量的 數據訪問框架(ORM) 是關鍵。

    2.垂直應用架構

      當訪問量逐漸增大,單一應用增加機器帶來的加速度越來越小,將應用拆成互不相干的幾個應用,以提升效率。 
      此時,用於加速前端頁面開發的 Web框架(MVC) 是關鍵。

    3.分布式服務架構

      當垂直應用越來越多,應用之間交互不可避免,將核心業務抽取出來,作為獨立的服務,逐漸形成穩定的服務中心,使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。 
      此時,用於提高業務復用及整合的 分布式服務框架(RPC) 是關鍵。

    4.流動計算架構

      當服務越來越多,容量的評估,小服務資源的浪費等問題逐漸顯現,此時需增加一個調度中心基於訪問壓力實時管理集群容量,提高集群利用率。 
      此時,用於提高機器利用率的 資源調度和治理中心(SOA) 是關鍵。

  1.2、 什么是Dubbo

    Dubbo是一個分布式服務框架,致力於提供高性能和透明化的RPC遠程服務調用方案,SOA服務治理方案。簡單的說,dubbo就是個服務框架,如果沒有分布式的需求,其實是不需要用的,只有在分布式的時候,才有dubbo這樣的分布式服務框架的需求,並且本質上是個服務調用,說白了就是個遠程服務調用的分布式框架。告別Web Service模式中的wsdl,以服務者與消費者的方式在dubbo 上注冊)。

    其核心部分包含:

      1.遠程通訊,提供對多種基於長連接的NiO框架抽象封裝,包括多種線程模型,序列化,以及“請求一響應”模式的信息交換方式。

      2.集群容錯: 提供基於接口方法的透明遠程過程調用,包括多協議支持。以及負載均衡,失敗容錯,地址路由,動態配置等集群支持。

      3.自動發現:基於注冊中心目錄服務,使用服務消費能動態查找服務提供方,使地址透明,使用服務提供方可以平滑增加或減少服務器

  1.3、 Dubbo能做什么

    問題:

      服務的URL管理非常困難(rmi://、http:*、)、F5負載均衡器的單點壓力(硬件成本)

      各個服務之間依賴管理非常復雜

      各個服務之間如何進行監控

        1.透明化的遠程方法調用,就像調用本地方法一樣調用遠程方法,只需簡單配置,沒有任何API侵入;

        2.軟負載均衡及容錯機制,可在內網代F5等硬件負載均衡器,降低成本,減少單點;

        3.服務自動注冊與發現,不再需要寫死服務提供方地址,注冊中心基於樓口名查詢服務提供者的IP地址,並且能夠平滑添加或刪除服務提供者;

        4.Dubbo采用Spring配置方法,共明化接入應用,對應用沒有任何API侵入,展進行加載;

  1.4、Dubbo架構

    節點角色說明:

        Provider: 暴露服務的服務提供方。 
        Consumer: 調用遠程服務的服務消費方。 
        Registry: 服務注冊與發現的注冊中心。 
        Monitor: 統計服務的調用次調和調用時間的監控中心。

    調用關系說明:

        服務容器負責啟動,加載,運行服務提供者。 
        服務提供者在啟動時,向注冊中心注冊自己提供的服務。 
        服務消費者在啟動時,向注冊中心訂閱自己所需的服務。 
        注冊中心返回服務提供者地址列表給消費者,如果有變更,注冊中心將基於長連接推送變更數據給消費者。 
        服務消費者,從提供者地址列表中,基於軟負載均衡算法,選一台提供者進行調用,如果調用失敗,再選另一台調用。 
        服務消費者和提供者,在內存中累計調用次數和調用時間,定時每分鍾發送一次統計數據到監控中心。 
        - 連通性: 
        注冊中心負責服務地址的注冊與查找,相當於目錄服務,服務提供者和消費者只在啟動時與注冊中心交互,注冊中心不轉發請求,壓力較小 
        監控中心負責統計各服務調用次數,調用時間等,統計先在內存匯總后每分鍾一次發送到監控中心服務器,並以報表展示 
        服務提供者向注冊中心注冊其提供的服務,並匯報調用時間到監控中心,此時間不包含網絡開銷 
        服務消費者向注冊中心獲取服務提供者地址列表,並根據負載算法直接調用提供者,同時匯報調用時間到監控中心,此時間包含網絡開銷 
        注冊中心,服務提供者,服務消費者三者之間均為長連接,監控中心除外 
        注冊中心通過長連接感知服務提供者的存在,服務提供者宕機,注冊中心將立即推送事件通知消費者 
        注冊中心和監控中心全部宕機,不影響已運行的提供者和消費者,消費者在本地緩存了提供者列表 
        注冊中心和監控中心都是可選的,服務消費者可以直連服務提供者

    健狀性:

        監控中心宕掉不影響使用,只是丟失部分采樣數據 
        數據庫宕掉后,注冊中心仍能通過緩存提供服務列表查詢,但不能注冊新服務 
        注冊中心對等集群,任意一台宕掉后,將自動切換到另一台 
        注冊中心全部宕掉后,服務提供者和服務消費者仍能通過本地緩存通訊 
        服務提供者無狀態,任意一台宕掉后,不影響使用 
        服務提供者全部宕掉后,服務消費者應用將無法使用,並無限次重連等待服務提供者恢復

    伸縮性:

        注冊中心為對等集群,可動態增加機器部署實例,所有客戶端將自動發現新的注冊中心 
        服務提供者無狀態,可動態增加機器部署實例,注冊中心將推送新的服務提供者信息給消費者

    升級性:

      當服務集群規模進一步擴大,帶動IT治理結構進一步升級,需要實現動態部署,進行流動計算,現有分布式服務架構不會帶來阻力:

        

        Deployer: 自動部署服務的本地代理。

        Repository: 倉庫用於存儲服務應用發布包。

        Scheduler: 調度中心基於訪問壓力自動增減服務提供者。

        Admin: 統一管理控制台。

        Register:注冊中心

        Producer:生產者

        Consumer:消費者

        Subscribe:訂閱

        Notify:通知

        Invoke:調用

        MONTOR:監控

        Container 容器

        Eureka: springCloud注冊中心

  1.5、 Dubbo服務治理

      

      在大規模服務化之前,應用可能只是通過RMI或Hessian等工具,簡單的暴露和引用遠程服務,通過配置服務的URL地址進行調用,通過F5等硬件進行負載均衡。

        (1) 當服務越來越多時,服務URL配置管理變得非常困難,F5硬件負載均衡器的單點壓力也越來越大。

          此時需要一個服務注冊中心,動態的注冊和發現服務,使服務的位置透明。

          並通過在消費方獲取服務提供方地址列表,實現軟負載均衡和Failover,降低對F5硬件負載均衡器的依賴,也能減少部分成本。

        (2) 當進一步發展,服務間依賴關系變得錯蹤復雜,甚至分不清哪個應用要在哪個應用之前啟動,架構師都不能完整的描述應用的架構關系。

          這時,需要自動畫出應用間的依賴關系圖,以幫助架構師理清理關系。

        (3) 接着,服務的調用量越來越大,服務的容量問題就暴露出來,這個服務需要多少機器支撐?什么時候該加機器?

          為了解決這些問題,第一步,要將服務現在每天的調用量,響應時間,都統計出來,作為容量規划的參考指標。

          其次,要可以動態調整權重,在線上,將某台機器的權重一直加大,並在加大的過程中記錄響應時間的變化,直到響應時間到達閥值,記錄此時的訪問量,再以此訪問量乘以機器數反推總容量。

  1.6、Dubbo支持哪些協議?     

    1.Dubbo協議

       Dubbo缺省協議采用單一長連接和NIO異步通訊,適合於小數據量大並發的服務調用,以及服務消費者機器數遠大於服務提供者機器數的情況。Dubbo缺省協議不適合傳送大數據量的服務,比如傳文件,傳視頻等,除非請求量很低。

    2.Hessian協議

       Hessian協議用於集成Hessian的服務,Hessian底層采用Http通訊,采用Servlet暴露服務,Dubbo缺省內嵌Jetty作為服務器實現。Hessian是Caucho開源的一個RPC框架:http://hessian.caucho.com,其通訊效率高於WebService和Java自帶的序列化。

       基於Hessian的遠程調用協議:

          連接個數:多連接

          連接方式:短連接

          傳輸協議:HTTP

          傳輸方式:同步傳輸

          序列化:Hessian二進制序列化

          適用范圍:傳入傳出參數數據包較大,提供者比消費者個數多,提供者壓力較大,可傳文件。

          適用場景:頁面傳輸,文件傳輸,或與原生hessian服務互操作

    3.HTTP協議

      此協議采用spring 的HttpInvoker的功能實現,

         連接個數:多個

         連接方式:長連接

         連接協議:http

         傳輸方式:同步傳輸

         序列化:表單序列化

         適用范圍:傳入傳出參數數據包大小混合,提供者比消費者個數多,可用瀏覽器查看,可用表單或URL傳入參數,暫不支持傳文件。

         適用場景:需同時給應用程序和瀏覽器JS使用的服務。

    4.RMI協議

      采用JDK標准的java.rmi.*實現,采用阻塞式短連接和JDK標准序列化方式

      Java標准的遠程調用協議:  

         連接個數:多連接

         連接方式:短連接

         傳輸協議:TCP

         傳輸方式:同步傳輸

         序列化:Java標准二進制序列化

         適用范圍:傳入傳出參數數據包大小混合,消費者與提供者個數差不多,可傳文件。

         適用場景:常規遠程服務方法調用,與原生RMI服務互操作

二、 Dubbo環境搭建

  生產者

        

     導入依賴 

<dependencies>
<dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>dubbo</artifactId> <version>2.5.6</version> </dependency> <dependency> <groupId>com.github.sgroschupf</groupId> <artifactId>zkclient</artifactId> <version>0.1</version> </dependency>
</dependencies>           

    定義一個service接口  

public interface UserService {
    public String getName();
}

    定義service接口實現類

public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public String getName() {
        return "你是傻子!!!";
    }
}

    發布服務

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!--服務的應用名稱-->
    <dubbo:application name="dubbo-zook01"/>
    <!--需要掃描的服務所在的包-->
    <!--<dubbo:annotation package="com.zook.service" />-->
    <!--指定注冊中心-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />

    <!--用dubbo協議在20880端口暴露服務-->
    <dubbo:protocol name="dubbo" prompt="20880"/>

    <!-- 聲明需要暴露的服務接口 -->
    <dubbo:service interface="com.zook.service.UserService" ref="userService" />

    <!-- 和本地bean一樣實現服務 -->
    <bean id="userService" class="com.zook.service.UserServiceImpl" />
</beans>

    啟動服務

public class TestServic {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext context=new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        context.start();
        System.out.println("生產者服務已經注冊成功!");
        try {
            System.in.read();//讓此程序一直跑,表示一直提供服務
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

    測試

      

  消費者

      

    導入依賴 

<dependencies>
<dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <artifactId>dubbo</artifactId> <version>2.6.0</version> </dependency>
<!-- 添加zk客戶端依賴 --> <dependency> <groupId>com.github.sgroschupf</groupId> <artifactId>zkclient</artifactId> <version>0.1</version> </dependency>

<dependency> <groupId>org.jboss.resteasy</groupId> <artifactId>resteasy-jaxrs</artifactId> <version>3.0.7.Final</version> </dependency>
<dependency> <groupId>org.jboss.resteasy</groupId> <artifactId>resteasy-client</artifactId> <version>3.0.7.Final</version> </dependency>
<dependency> <groupId>javax.validation</groupId> <artifactId>validation-api</artifactId> <version>1.0.0.GA</version> </dependency> <!-- 如果要使用json序列化 --> <dependency> <groupId>org.jboss.resteasy</groupId> <artifactId>resteasy-jackson-provider</artifactId> <version>3.0.7.Final</version> </dependency> <!-- 如果要使用xml序列化 --> <dependency> <groupId>org.jboss.resteasy</groupId> <artifactId>resteasy-jaxb-provider</artifactId> <version>3.0.7.Final</version> </dependency> <!-- 如果要使用netty server --> <dependency> <groupId>org.jboss.resteasy</groupId> <artifactId>resteasy-netty</artifactId> <version>3.0.7.Final</version> </dependency> <!-- 如果要使用Sun HTTP server --> <dependency> <groupId>org.jboss.resteasy</groupId> <artifactId>resteasy-jdk-http</artifactId> <version>3.0.7.Final</version> </dependency> <!-- 如果要使用tomcat server --> <dependency> <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId> <artifactId>tomcat-embed-core</artifactId> <version>8.0.11</version> </dependency>
<dependency> <groupId>org.apache.tomcat.embed</groupId> <artifactId>tomcat-embed-logging-juli</artifactId> <version>8.0.11</version> </dependency>
<dependency> <groupId>com.esotericsoftware.kryo</groupId> <artifactId>kryo</artifactId> <version>2.24.0</version> </dependency>
<dependency> <groupId>de.javakaffee</groupId> <artifactId>kryo-serializers</artifactId> <version>0.26</version> </dependency>
<dependency> <groupId>de.ruedigermoeller</groupId> <artifactId>fst</artifactId> <version>1.55</version> </dependency>
<dependency> <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId> <artifactId>jackson-core</artifactId> <version>2.3.3</version> </dependency>
<dependency> <groupId>org.mortbay.jetty</groupId> <artifactId>jetty</artifactId> <version>7.0.0.pre5</version> </dependency>
</dependencies>

    service接口 

public interface UserService {
    public String getName();
}

    消費者xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"
       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
       xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"
       xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"
       xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans.xsd
        http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context.xsd">

    <!--服務的應用名稱-->
    <dubbo:application name="dubbo-zook02"/>
    <!--需要掃描的服務所在的包-->
    <!--<dubbo:annotation package="com.zook.service" />-->
    <!--指定注冊中心-->
    <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" />

    <!-- 聲明需要暴露的服務接口 -->
    <dubbo:reference interface="com.zook.service.UserService" id="userService" />

</beans>

    測試類

public class Testada {
    public static void main(String[] args) {
        ClassPathXmlApplicationContext app = new ClassPathXmlApplicationContext("applicationContext.xml");
        UserService userService = (UserService) app.getBean("userService");
        String name = userService.getName();
        System.out.println("name:" + name);
    }
}

    結果

      


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