服務(wù)網(wǎng)關(guān)
隨著微服務(wù)的不斷增多蔑鹦，不同的微服務(wù)一般會有不同的網(wǎng)絡(luò)地址夺克，而外部客戶端可能需要調(diào)用多個服務(wù)的接口才能完成一個業(yè)務(wù)需求，如果讓客戶端直接與各個微服務(wù)通信可能出現(xiàn)：
客戶端會多次請求不同的微服務(wù)举反，增加了客戶端的復(fù)雜性
存在跨域請求懊直，在一定場景下處理相對復(fù)雜
身份認(rèn)證問題，每個微服務(wù)需要獨立身份認(rèn)證
難以重構(gòu)火鼻，隨著項目的迭代，可能需要重新劃分微服務(wù)
某些微服務(wù)可能使用了防火墻/瀏覽器不友好的協(xié)議雕崩，直接訪問會有一定的困難
針對這些問題魁索，API網(wǎng)關(guān)順勢而生。
API 網(wǎng)關(guān)直面意思是將所有 API 調(diào)用統(tǒng)一接入到 API 網(wǎng)關(guān)層盼铁，由網(wǎng)關(guān)層統(tǒng)一接入和輸出粗蔚。一個網(wǎng)關(guān)的基本功能有：統(tǒng)一接入、安全防護(hù)饶火、協(xié)議適配鹏控、流量管控、長短連接支持肤寝、容錯能力当辐。有了網(wǎng)關(guān)之后，各個 API 服務(wù)提供團(tuán)隊可以專注于自己的的業(yè)務(wù)邏輯處理鲤看，而 API 網(wǎng)關(guān)更專注于安全缘揪、流量、路由等問題义桂。
服務(wù)調(diào)用
在微服務(wù)架構(gòu)中找筝，通常存在多個服務(wù)之間的遠(yuǎn)程調(diào)用的需求。目前主流的遠(yuǎn)程調(diào)用技術(shù)有基于 HTTP 的 RESTful 接口和基于 TCP 的 RPC 協(xié)議慷吊。以上兩種都屬于同步通信袖裕，還有基于隊列模式的異步通信。
REST（Representational State Transfer）：一種 HTTP 調(diào)用的格式溉瓶，更標(biāo)準(zhǔn)急鳄，更通用，無論哪種語言都支持 http 協(xié)議嚷闭。
RPC（Remote Promote Call）：一種進(jìn)程間通信方式攒岛，允許像調(diào)用本地服務(wù)一樣調(diào)用遠(yuǎn)程服務(wù)。RPC 框架的主要目標(biāo)就是讓遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用更簡單胞锰、透明灾锯。RPC 框架負(fù)責(zé)屏蔽底層的傳輸方式、序列化方式和通信細(xì)節(jié)嗅榕。開發(fā)人員在使用的時候只需要了解誰在什么位置提供了什么樣的遠(yuǎn)程服務(wù)接口即可顺饮，并不需要關(guān)心底層通信細(xì)節(jié)和調(diào)用過程吵聪。
| 比較項 | REST | RPC |
|---|---|---|
| 通訊協(xié)議 | HTTP | 一般使用 TCP |
| 性能 | 略低 | 較高 |
| 靈活度 | 高 | 低 |
| 應(yīng)用 | 微服務(wù)架構(gòu) | SOA 架構(gòu) |
服務(wù)治理
服務(wù)治理就是進(jìn)行服務(wù)的自動化管理，其核心是服務(wù)的自動注冊與發(fā)現(xiàn)兼雄。
服務(wù)注冊：服務(wù)實例將自身服務(wù)信息注冊到注冊中心吟逝。
服務(wù)發(fā)現(xiàn)：服務(wù)實例通過注冊中心，獲取注冊到其中的服務(wù)實例的信息赦肋，通過這些信息去請求它們提供的服務(wù)块攒。
服務(wù)剔除：服務(wù)注冊中心將出問題的服務(wù)自動剔除到可用列表之外，使其不會被調(diào)用到佃乘。
負(fù)載均衡
服務(wù)高可用的保證手段囱井，為了保證高可用，每一個微服務(wù)都需要部署多個服務(wù)實例來提供服務(wù)趣避，此時就需要根據(jù)不同的負(fù)載均衡策略對服務(wù)進(jìn)行調(diào)用庞呕。
負(fù)載均衡策略
輪詢策略
實現(xiàn)原理：輪詢策略表示每次都順序取下一個 provider，比如一共有 5 個 provider程帕，第 1 次取第 1 個住练，第 2 次取第 2 個，第 3 次取第 3 個愁拭，以此類推讲逛。
權(quán)重輪詢策略
實現(xiàn)原理：
根據(jù)每個 provider 的響應(yīng)時間分配一個權(quán)重，響應(yīng)時間越長敛苇，權(quán)重越小妆绞，被選中的可能性越低。
原理：一開始為輪詢策略枫攀，并開啟一個計時器括饶，每 30 秒收集一次每個 provider 的平均響應(yīng)時間，當(dāng)信息足夠時来涨，給每個 provider 附上一個權(quán)重图焰，并按權(quán)重隨機選擇 provider，高權(quán)越重的 provider 會被高概率選中蹦掐。
隨機策略
實現(xiàn)原理：從 provider 列表中隨機選擇一個技羔。
最少并發(fā)數(shù)策略
實現(xiàn)原理：選擇正在請求中的并發(fā)數(shù)最小的 provider，除非這個 provider 在熔斷中卧抗。
重試策略
實現(xiàn)原理：其實就是輪詢策略的增強版藤滥，輪詢策略服務(wù)不可用時不做處理，重試策略服務(wù)不可用時會重新嘗試集群中的其他節(jié)點社裆。
可用性敏感策略
實現(xiàn)原理：過濾性能差的 provider
第一種：過濾掉在 Eureka 中處于一直連接失敗的 provider拙绊。
第二種：過濾掉高并發(fā)（繁忙）的 provider。
區(qū)域敏感性策略
實現(xiàn)原理：
以一個區(qū)域為單位考察可用性，對于不可用的區(qū)域整個丟棄标沪，從剩下區(qū)域中選可用的 provider榄攀。
如果這個 ip 區(qū)域內(nèi)有一個或多個實例不可達(dá)或響應(yīng)變慢，都會降低該 ip 區(qū)域內(nèi)其他 ip 被選中的權(quán) 重金句。
服務(wù)容錯
在微服務(wù)中檩赢，一個請求經(jīng)常會涉及到調(diào)用多個服務(wù)，如果其中某個服務(wù)不可用违寞，沒有做服務(wù)容錯的話贞瞒，極有可能會造成一連串的服務(wù)不可用，這就是雪崩效應(yīng)趁曼。最終的結(jié)果就是：一個服務(wù)不可用憔狞，導(dǎo)致一系列服務(wù)的不可用。
造成雪崩的原因可以歸結(jié)為以下三點：
服務(wù)提供者不可用（硬件故障彰阴，程序 BUG，緩存擊穿拍冠，用戶大量請求等）
重試加大流量（用戶重試尿这，代碼邏輯重試）
服務(wù)消費者不可用（同步等待造成的資源耗盡）
我們沒法預(yù)防雪崩效應(yīng)的發(fā)生，只能盡可能去做好容錯庆杜。服務(wù)容錯的三個核心思想是：
不被外界環(huán)境影響
不被上游請求壓垮
不被下游響應(yīng)拖垮
鏈路追蹤
隨著微服務(wù)架構(gòu)的流行射众，服務(wù)按照不同的維度進(jìn)行拆分，一次請求往往需要涉及到多個服務(wù)晃财∵冻鳎互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用構(gòu)建在不同的軟件模塊集上，這些軟件模塊断盛，有可能是由不同的團(tuán)隊開發(fā)罗洗、可能使用不同的編程語言來實現(xiàn)、有可能布在了幾千臺服務(wù)器钢猛，橫跨多個不同的數(shù)據(jù)中心伙菜。因此，就需要對一次請求涉及的多個服務(wù)鏈路進(jìn)行日志記錄命迈，性能監(jiān)控等等贩绕。單純的理解鏈路追蹤，就是指一次任務(wù)的開始到結(jié)束壶愤，期間調(diào)用的所有系統(tǒng)及耗時（時間跨度）都可以完整記錄下來淑倾。
鏈路追蹤系統(tǒng)做好了，鏈路數(shù)據(jù)有了征椒，借助前端解析和渲染工具娇哆，可以達(dá)到下圖中的效果：
配置中心
配置文件是我們再熟悉不過的，在微服務(wù)系統(tǒng)中，每個微服務(wù)不僅僅只有代碼迂尝，還需要連接其他資源脱茉，例如數(shù)據(jù)庫的配置或功能性的開關(guān) MySQL、Redis 垄开、Security 等相關(guān)的配置琴许。除了項目運行的基礎(chǔ)配置之外，還有一些配置是與我們業(yè)務(wù)有關(guān)系的溉躲，比如說七牛存儲榜田、短信和郵件相關(guān)，或者一些業(yè)務(wù)上的開關(guān)锻梳。
但是隨著微服務(wù)系統(tǒng)的不斷迭代箭券，整個微服務(wù)系統(tǒng)可能會成為一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這個時候就要考慮整個微服務(wù)系統(tǒng)的擴(kuò)展性疑枯、伸縮性辩块、耦合性等等。其中一個很重要的環(huán)節(jié)就是配置管理的問題荆永。
常規(guī)配置管理解決方案缺點：
硬編碼（需要修改代碼废亭、繁瑣、風(fēng)險大）
properties 或者 yml（集群環(huán)境下需要替換和重啟）
xml（重新打包和重啟）
由于常規(guī)配置管理有很大的缺點具钥，所以采用 Spring Cloud Config 或 Consul 或 Apollo 或 Nacos 等配置中心集中式的來管理每個服務(wù)的配置信息豆村。
安全認(rèn)證
從單體應(yīng)用架構(gòu)到分布式應(yīng)用架構(gòu)再到微服務(wù)架構(gòu)，應(yīng)用的安全訪問在不斷的經(jīng)受考驗骂删。為了適應(yīng)架構(gòu)的變化掌动、需求的變化，身份認(rèn)證與鑒權(quán)方案也在不斷的變革宁玫。面對數(shù)十個甚至上百個微服務(wù)之間的調(diào)用粗恢，如何保證高效安全的身份認(rèn)證？面對外部的服務(wù)訪問撬统，該如何提供細(xì)粒度的鑒權(quán)方案适滓？
David Borsos 在倫敦的微服務(wù)大會上提出了四種解決方案：
單點登錄（SSO）
這種方案意味著每個面向用戶的服務(wù)都必須與認(rèn)證服務(wù)交互，這會產(chǎn)生大量非沉底罚瑣碎的網(wǎng)絡(luò)流量和重復(fù)的工作凭迹，隨著微服務(wù)應(yīng)用的增多，這種方案的弊端會更加明顯苦囱。
分布式 Session 方案
分布式會話方案原理主要是將關(guān)于用戶認(rèn)證的信息存儲在共享存儲中嗅绸，且通常由用戶會話作為 Key 來實現(xiàn)的簡單分布式哈希映射。當(dāng)用戶訪問微服務(wù)時撕彤，用戶數(shù)據(jù)可以從共享存儲中獲取鱼鸠。這種方案的缺點在于共享存儲需要一定保護(hù)機制猛拴，因此需要通過安全連接來訪問，這時解決方案的實現(xiàn)就通常具有相當(dāng)高的復(fù)雜性了蚀狰。
客戶端 Token 方案
令牌在客戶端生成愉昆，由身份驗證服務(wù)進(jìn)行簽名，并且必須包含足夠的信息麻蹋，以便可以在所有微服務(wù)中建立用戶身份跛溉。令牌會附加到每個請求上，為微服務(wù)提供用戶身份驗證扮授，這種解決方案的安全性相對較好芳室，但身份驗證注銷是一個大問題，緩解這種情況的方法可以使用短期令牌和頻繁檢查認(rèn)證服務(wù)等刹勃。對于客戶端令牌的編碼方案堪侯，David Borsos 更喜歡使用 JSON Web Tokens（JWT），它足夠簡單且?guī)熘С殖潭纫脖容^好荔仁。
客戶端 Token 與 API 網(wǎng)關(guān)結(jié)合
這個方案意味著所有請求都通過網(wǎng)關(guān)伍宦，從而有效地隱藏了微服務(wù)。 在請求時乏梁，網(wǎng)關(guān)將原始用戶令牌轉(zhuǎn)換為內(nèi)部會話 ID 令牌雹拄。在這種情況下，注銷就不是問題掌呜，因為網(wǎng)關(guān)可以在注銷時撤銷用戶的令牌。
總結(jié)
在微服務(wù)架構(gòu)下坪哄，我們更傾向于 David Borsos 所建議的 JWT 方案质蕉，將 OAuth2 和 JWT 結(jié)合使用，OAuth2 一般用于第三方接入的場景翩肌，管理對外的權(quán)限模暗，所以比較適合和 API 網(wǎng)關(guān)結(jié)合，針對于外部的訪問進(jìn)行鑒權(quán)（當(dāng)然念祭，底層 Token 標(biāo)準(zhǔn)采用 JWT 也是可以的）兑宇。
JWT 更加輕巧，在微服務(wù)之間進(jìn)行認(rèn)證&鑒權(quán)已然足夠粱坤，并且可以避免和身份認(rèn)證服務(wù)直接打交道隶糕。當(dāng)然，從能力實現(xiàn)角度來說站玄，類似于分布式 Session 在很多場景下也是完全能滿足需求，具體怎么去選擇鑒權(quán)方案，還是要結(jié)合實際的需求來偎漫。
今天要說的微服務(wù)架構(gòu)生態(tài)體系篇暫時先說這么多溅固，了解更多技術(shù)干貨，關(guān)注公眾號【樂字節(jié)發(fā)送123可了解我們一起學(xué)習(xí)吖】，我是哩哩锉矢，一個有趣的靈魂梯嗽！下期見！
