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鬼斧神工!阿里技术官发布这份微服务架构笔记,刷新了我的世界观

作者:互联网

 

前言

随着互联网对各个行业的深度***,它对行业的改变除了使行业有了新的业务形式,还有对业务更新节奏的提速。近两年在与处于各种不同行业的朋友的交流中,感受最深的一点就是“这世界变化太快了”。如果前两年这种“快”的影响还只在互联网领域,那么现在几乎所有的行业都已经被裹挟到这个浪潮中来了。而“微服务”便是在这样的大势之下应运而生,由前两年互联网公司的“玩具”转变为被更多企业级IT系统所接受和尝试东西。

从计算机的发展历史来看,微服务是一一个新生产物,但它不是从石头缝里突然蹦出来的,它的设计思想其实是分布式系统与SOA的延续,同时又汲取了DevOps、持续集成、持续交付等工程实践,并借着云计算和容器化的春风开始了它的驰骋之旅。因此,要做好微服务架构,既需要在业务和技术方面钻研得够深,又需要具有涵盖整个生命周期的广博知识,但两者很难兼得,但本书的内容恰恰在这两方面都得到了很好的体现。我想,这一方面得益于本书已是第2版,在前一版全面介绍微服务架构的基础之上,是一次体 系化的精进,内容臻于成熟。华为亲身经历的众多大型项目,收获了大量实践微服务架构的经验。

与时俱进,从Martin Fowler提出“微服务”概念至今,不过三、四年时间,这其中已经诞生了许多能“呼风唤雨”的平台和框架。在软件设计领域,实现技术瞬息万变,唯有设计思想方能历久弥新。

下面我们就进入微服务架构之美吧

微服务架构与实践

目录

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第一部分、基础篇

第1部分为基础篇,介绍应用架构的演进历程以及微服务诞生的背景,并通过对微服务概念、特征的探讨,帮助读者深刻理解微服务的本质。同时,本部分的内容也客观地阐述了实施微服务时所面临的挑战。

微服务架构综述

单体架构( Monolithic Architecture )

计算机科学领域自成立以来就遇到了与复杂性有关的问题。开发人员通过选择正确的数据结构,开发算法以及应用关注点分离的概念来解决早期的复杂问题。当时的企业组织结构多为功能型组织,同时服务只能部署在性能、可靠性强大但价格不菲的大型机上。在这样的条件下,应用的呈现、逻辑处理和数据存储等功能,都集中部署和运行在同一台服务器上,通常称为单体架构。

分层架构( Layered Architecture )

随着服务器开始在Web世界中承担更多的职责,如服务UI、事务处理、数据存储等,由于受到面向过程的思维及设计方式的影响,所有的逻辑代码并没有明显的区分,因此代码之间的调用相互交错,错综复杂。

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微服务架构的特征

从业界的讨论来看,微服务架构的特征通常包括以下六个部分:

 

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Serverless的应用场景

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????长按上方二维码 2 秒回复「 微服务架构」即可获取资料第二部分、策略篇

从概念的维度看,微服务架构是一种架构模式,但从实现的维度看,微服务的落地过程绝不能仅关注微服务架构本身。实际上,微服务的落地过程通常会涉及IT领域过去多年的“最佳实践集”,包括但不限于持续集成、敏捷实践、运维自动化、测试自动化、DevOps 以及全功能团队等。对于落地微服务的团队而言,如何系统化地、有效地应用这些实践呢?优先考虑哪些实践,哪些实践依赖于其他实践呢?

针对上述这些问题,本书的第2部分将重点讲述微服务落地的思路和实现方式,其主要内容包括:

微服务生态系统

基于笔者过去的经验,在帮助企业实施微服务的过程中,如果只是从架构解耦的角度入手,很难产生效果。从架构上看,微服务架构虽然是一种架构模式,但从实现上看,已经不能仅仅关注架构本身,需要从分布式、流程、工具、组织、文化、DevOps以及端到端的整体交付等考虑,这其实就是笔者所理解的微服务生态系统。构建好微服务生态系统,微服务的落地才能事半功倍,才能更高效地为业务创造价值。

 

微服务生态系统的核心内容

微服务生态系统主要包括两部分,即核心内容和工程实践,如图2-2所示。其中,核心内容是微服务演进过程中的重要部分,包括注册发现、配置管理、监控告警、日志聚合、调用链等内容。工程实践是微服务演进中的重要保障,包括交付流水线、开发框架,以及工程实践(全功能团队的落地实践)。

 

 

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微服务关键技术

然而在微服务的实施过程中仍将面临许多挑战,例如如何设计出合理的微服务架构,以便高效地实现业务需求。同时,随着服务数量的增多,如何有效地实现大规模微服务的治理和运维,也会成为新的挑战。

 

服务划分

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基于非功能性因素

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CQRS的实现方案

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三阶段提交

针对两阶段提交的问题,主要是协调者失败引发的问题,三阶段提交进一 步将准备阶段又划分为两个阶段,并引入了超时策略来缓解阻塞的问题。所以三阶段提交就变成了:确认能否进行事务操作、预提交和提交。

 

 

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TCC模式

在微服务的分布式场景下,业务运行流程可能较长,采用传统ACID的事务方式会造成运行等待时间过长。除了前面提到的2PC/3PC的事务处理方式,还可以采用事务补偿的方式,即先执行正常的业务逻辑,当出现问题时,如流程中某些环节出错,再执行补偿的动作,即取消或者重试。

 

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微服务参考模型

微服务参考模型梳理了产品在微服务实施过程中的适用性评估、成熟度参考、度量体系以及能力提升计划,旨在帮助团队尽早识别微服务实施过程中的风险,并有效地推进微服务相关实践的落地。

 

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过程类度量指标

过程类度量指标又称辅助类度量指标,是团队实施微服务过程中的“放大镜”,能有效观察局部改进的效果,衡量的是团队在某个方面的能力提升和水平高低。对于交付过程中各个局部环节,笔者推荐的过程类度量指标如下表所示,笔者可以根据具体场景,采取部分或者全部指标进行度量。

 

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基于参考模型的实践

有了充实的理论基础、丰富的工具以及明确的目标,如何在这些基础上,以多、快、好、省的方式,落实理论,选择合适的工具,就变成了实际的问题。本章将从微服务团队、核心敏捷实践、服务设计与实现、运维管理、测试管理、交付流水线、部署管理等维度出发,介绍笔者过去对不同项目实施微服务的实践,这些实践曾经帮助笔者在多个团队中顺利完成架构、组织的演进和工程能力的提升,希望这些内容能对读者有所启发和帮助,提高微服务实施的投入产出比。

 

工作任务可视化

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架构即代码

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监控机制

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通过数据流水线统监控方式

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对微服务测试的系统化思考

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与测试活动相关的角色划分与协作

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构建服务静态依赖图

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由于内容细节过多就不一一展示了

遗留系统的微服务改造

随着时间的推移,遗留系统的维护和管理的成本越来越大。在向微服务架构全面转型的过程中,这些遗留系统就像一只只“拦路虎”,阻挡微服务转型之路。如何在不影响业务的同时,以更安全、更高效、更低成本的方式将这些遗留系统进行微服务改造,使之顺利融入微服务架构,并充分利用到微服务架构的优势呢?本章将详细介绍如何解决遗留系统的微服务改造问题。

绞杀者模式

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遗留系统改造场景

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????长按上方二维码 2 秒回复「 微服务架构」即可获取资料第三部分、实战篇

在本书的第1部分基础篇中,阐述了微服务架构的理论基础以及其本质,理解这部分是落地微服务化的前提:在第2部分策略篇中,探讨了微服务生态系统、微服务参考模型以及相应的工程实践,帮助读者有效地落地微服务:在第3部分实践篇中,将以开源项目SockShop 为背景,探讨如何使用ServiceComb作为开发框架,ServiceStage作为基础设施,构建SockShop系统。本部分的主要内容包括:

微服务开发框架ServiceComb

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微服务云应用平台ServiceStage

AOS编排服务

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SockShop系统分析与设计

建立统一语言

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架构设计

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实现SockShop系统的第一个服务

本章将介绍SockWorks团队,如何实现SocksShop系统的第一. 个服务,并完成端到端的自动化测试、打包、部署及发布过程。

商品服务自动化测试

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实现SockShop系统的其他服务

运行SockShop系统

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部署SockShop系统

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运维SockShop系统

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ServiceStage相关概念

集群:一个集群指容器运行所需要的云资源组合,关联了若干云服务器节点、负载均衡等云资源。

节点:每一个节点对应-台虚拟机, 容器应用运行在节点 上。节点上运行着代理程序( kubelet),用于管理节点上运行的容器实例。节点规格最小是CPU为lcore,内存为2048MB;最大是CPU为32core,内存为128GB。

容器:一个通过Docker镜像创建的运行实例,一一个节点可运行多个容器。

Docker镜像:Docker镜像是容器应用打包的标准格式,在部署容器化应用时可以指定镜像,镜像可以来用于ServiceStage 公有仓库,或者用户的私有镜像。

Pod: 以组容器(一个或者更多),共享网络和存储,并且包含容器如何运行的规范。

编排:编排模板包含了一组容器服务的定义和其相互关联,可以用于多容器应用和虚机应用的部署和管理。

设计包:运维人员对应用的拓扑、生命周期管理计划进行设计,并输出堆栈模板(也可称为应用设计包)。

设计器:图形化设计器工具,用户可通过拖拽方式完成复杂应用的编排及拓扑设计,可以保存成堆栈模板,使用堆栈模板创建堆栈,简化应用部署难度,提升效率。

堆栈模板:堆栈模板是对堆栈的描述,包括基于应用模型的堆栈拓扑定义、堆栈生命周期描述、运行时资源描述、软件组件描述等。堆栈模板通过设计包创建而来,本质与设计包相同。

堆栈:由应用、服务、资源等元素组成的一个部署实例,平台将相关编排元素通过“堆栈”进行集中管理。

容器应用:一个容器应用可通过单个镜像或一个编排模板创建,每个容器应用可包含1个或多个容器,和Kubenetes Pod的概念等同。

仓库:仓库包括镜像仓库和软件仓库,镜像用于容器类应用,软件包用于虚拟机或物理机应用。用户在创建应用前,需要将应用所需的镜像或软件包上传到仓库中。

各个模块的关联和关系:

AK(AccessKeyID):访问密钥ID。与私有访问密钥关联的唯一标识符:访问密钥ID和私有访问密钥一起使用,对请求进行加密签名。

SK (Secret Access Key): 与访问密钥ID结合使用的密钥,对请求进行加密签名,可标识发送方,并防止请求被修改。

密钥(Key Pair): SSH 密钥对,用于ECS主机初始化时使用,方便用户通过SSH免密登录。

总结

随着数字化转型的推进,越来越多的企业开始尝试基于微服务框架构建和重构自己的系统,微服务实施不仅仅是微服务框架的技术选型和服务拆分,它涉及到方方面面,是一个系统化的体系工程。本书从架构演进、微服务拆分、接口契约测试,流水线构建到微服务实战,涵盖了微服务实施过程中的重要环节,是一本难得的系统化、全面介绍微服务的书籍,值得大家认真研读。


 

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PPT领取方式:

 

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标签:容器,服务,世界观,实践,鬼斧神工,应用,堆栈,架构
来源: https://blog.51cto.com/u_13979417/2920264