微服務存儲

A. 什麼是微服務

什麼是微服務

微服務架構的系統是一個分布式的系統，按業務進行劃分為獨立的服務單元，解決單體系統的不足，同時也滿足越來越復雜的業務需求。

一.單體架構

1.1什麼是單體架構

在軟體設計的時候經常提到和使用經典的3層模型，即表現層，業務邏輯層，數據訪問層。雖然在軟體設計中劃分了3層模型，但是對業務場景沒有劃分，一個典型的單體架構就是將所有的業務場景的表現層，業務邏輯層，數據訪問層放在一個工程中最終經過編譯，打包，部署在一台伺服器上。此時服務架構如圖：

1.2單體架構存在的不足

在小型應用的初期，訪問量小的時候這種架構的性價比還是比較高的，開發速度快，成本低，但是隨著業務的發展，邏輯越來越復雜，代碼量越來越大，代碼得可讀性和可維護性越來越低。用戶的增加，訪問量越來越多單體架構的應用並發能力十分有限。可能會有人想到將單體應用進行集群部署，並增加負載均衡伺服器，再來個緩存伺服器和文件伺服器，資料庫再搞個讀寫分離。這種架構如圖：

這種架構雖然有一定的並發能力，及應對一定復雜業務，但是依然沒有改變系統為單體架構的事實。大量的業務必然會有大量的代碼，代碼得可讀性和可維護性依然很差。如果面對海量的用戶，它的並發能力依然不夠。基於以上單體架構系統的不足，提出了微服務架構。

二.微服務

2.1什麼是微服務

說了這么多現在來看看到底什麼是微服務。微服務最初是由Martin Fowler提出來的他的理解如下：

微服務架構就是將單一程序開發成一個微服務，每個微服務運行在自己的進程中，並使用輕量級的機制通信，通常是HTTP RESTFUL API。這些服務圍繞業務能力來劃分，並通過自動化部署機制來獨立部署。這些服務可以使用不同的編程語言，不同資料庫，以保證最低限度的集中式管理。

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總結起來微服務就是將一個單體架構的應用按業務劃分為一個個的獨立運行的程序即服務，它們之間通過HTTP協議進行通信（也可以採用消息隊列來通信，如RoocketMQ，Kafaka等），可以採用不同的編程語言，使用不同的存儲技術，自動化部署（如Jenkins）減少人為控制，降低出錯概率。服務數量越多，管理起來越復雜，因此採用集中化管理。例如Eureka，Zookeeper等都是比較常見的服務集中化管理框架。

2.2微服務的優勢

1）將復雜的業務拆分成多個小的業務，每個業務拆分成一個服務，將復雜的問題簡單化。利於分工，降低新人的學習成本。

2）微服務系統是分布式系統，業務與業務之間完全解耦，隨著業務的增加可以根據業務再拆分，具有極強的橫向擴展能力。面對搞並發的場景可以將服務集群化部署，加強系統負載能力。

3）服務間採用HTTP協議通信，服務與服務之間完全獨立。每個服務可以根據業務場景選取合適的編程語言和資料庫。

4）微服務每個服務都是獨立部署的，每個服務的修改和部署對其他服務沒有影響。

2.3微服務和SOA的關系

SOA即面向服務的架構，SOA是根據企業服務匯流排（ESB）模式來整合集成大量單一龐大的系統，微服務可以說是SOA的一種實現，將復雜的業務組件化。但它比ESB實現的SOA更加的輕便敏捷和簡單。

B. 什麼是微服務架構主流的微服務如何實現

簡單地說，微服務架構就是以業務域或業務功能為邊界，將一個大而全的應用拆分為可以獨立開發，獨立部署，獨立測試，獨立運行的一組小的應用，並且使用輕量級，通用的機制在這組應用間進行通信。
主流的微服務包括：
1、SpringCloud

Spring Cloud , 來自Spring，具有Spring 社區的強大支撐，還有Netflix強大的後盾與技術輸出。Netflix作為一家成功實踐微服務架構的互聯網公司在幾年前就把幾乎整個微服務框架棧開源貢獻給了社區，這些框架開源的整套服務架構套件是Spring Cloud的核心。

- Eureka:服務注冊發現框架；

- Zuul:服務網關；

- Karyon：服務端框架；

- Ribbon：客戶端框架；

- Hystrix：服務容錯組件；

- Archaius：服務配置組件；

- Servo：Metrics組件；

- Blitz4j：日誌組件；

2、Dubbo

Dobbo是一個分布式服務框架，是阿里開放的微服務化治理框架，致力於提高性能和透明化的RPC遠程服務調用方案，以及SOA服務治理方案。其核心部分(官網)

- 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-響應」模式的信息交換方式；

- 集群容錯: 提供基於介面方法的透明遠程過程調用，包括多協議支持，以及軟負載均衡，失敗容錯，地址路由，動態配置等集群支持；

- 自動發現: 基於注冊中心目錄服務，使服務消費方能動態的查找服務提供方，使地址透明，使服務提供方可以平滑增加或減少機器。

Dubbo 也是採用全 Spring 配置方式，透明化接入應用，對應用沒有任何 API 侵入，只需用 Spring 載入 Dubbo的配置即可，Dubbo 基於 Spring 的 Schema 擴展進行載入。當然也支持官方不推薦的 API 調用方式。

3、lstio

lstio 作為用於微服務聚合層管理的新銳項目，是Google、IBM、Lyft（海外共享出行公司、Uber勁敵），首個共同聯合開源的項目，提供了統一的連接，安全，管理和監控微服務的方案。

目前首個測試版是針對Kubernetes環境的，社區宣稱在未來幾個月內會為虛擬機和Cloud Foundry 等其他環境增加支持。lstio將 流量管理添加到微服務中，並為增值功能（如安全性、監控、路由、連接管理和策略）創造了基礎。

- HTTP、gRPC 和 TCP 網路流量自動負載均衡；

- 提供了豐富的路由規則，實現細顆粒度的網路流量行為控制；

- 流量加密、服務件認證，以及強身份聲明；

- 全范圍（Fleet-wide）的策略執行；

- 深度遙測和報告。

C. 開源推薦-C++開發的微服務框架Tars

Tars致力於建設微服務技術生態，在底層基礎設施、服務框架、上層應用以及DevOps等方面，都做了較為深入的研發。

2020年3月10日，Linux基金會正式宣布旗下的TARS開源項目成立TARS子基金會。這是一個 專注於微服務領域 的開源基金會，致力於幫助企業擁抱微服務體系架構，解決在使用微服務方面可能出現的問題。這是首個 起源於中國開源項目 的國際開源基金會，也是Linux基金會下 唯一聚焦微服務技術生態 的子基金會。

Tars基金會里目前收錄了9個項目，分為5部分：工具集（Tars Lab）、服務治理（Service Governance）、微服務開發框架（Development Framwork）、存儲（DCache）和基礎設施（Infrustructure）。

1、Tars Lab

Tars Lab項目提供了壓力測試TarsJMeter，基準測試集TarsBenchmark和一些開發工具包。TarsJavaStart，可以生成服務端和客戶端的TarsJava腳手架，快速開始Tars服務的開發。TarsTools，是一款支持多種IDE的JetBrains插件，為實現編輯Jce/Tars文件使用的（支持Intellij IDEA、Android Studio、PhpStorm、WebStorm、GoLand、CLion等）。

2、服務治理

服務治理包含了2個項目：TSeer專注於處理服務注冊與發現；TarsGateway是基於Tars框架開發的微服務網關，除具備網關的基礎功能外，還可以自動將HTTP轉換成Tars-RPC協議。

3、微服務開發框架

這部分只包含Tars一個項目，核心模塊由C++開發，提供了多語言開發框架，默認rpc調用，是Tars基金會的核心項目。其他項目都是圍繞這個項目研發的。

4、微服務存儲

這部分只包含DCache一個項目，它是基於Tars框架開發的 分布式共享內存存儲系統 ，支持常用的kv數據結構、支持二級索引、支持在線擴縮容、支持自動持久化到後端db等特性。DCache依賴Tars框架的運行，但也得益於Tars，使得存儲服務的運維成本幾乎為0。

5、微服務基礎設施

這是一個將Tars與K8S融合使用的項目，致力於將Tars融入到K8S生態中。

在這方面還有一個更優秀的項目K8SFramework，致力於將Tars與K8S深度融合，相信未來會納入到基金會中。

| Tars的前世今生

Tars的前身是騰訊內部的TAF框架，已經經過了10年的驗證，穩定運行與1.6w+伺服器，100多個業務線中。

據統計， Tars已在超過 120 家公司、 261200 台伺服器上穩定運行。

在分布式環境下，所有的微服務（包括DCache的服務）都可以通過框架自帶的控制台-TarsWeb進行管理， 可以做到所有服務狀態可監控，可以在控制台上進行啟停、修改配置、執行運維指令等操作。

在分布式部署的情況下，可以通過Web控制台實現一鍵升級、回退。

Tars自帶配置中心，分級配置，可以統一修改配置，做到「一點修改，全局生效」。

在服務部署時，可以在界面上填寫要發布的節點，一鍵部署、擴容。

框架提供了狀態監控的能力，可以監控服務的調用質量，如流量情況，平均耗時、超時率和異常率。

框架狀態可以在控制台上一鍵核查。

Tars提供配套的性能測試工具，這也是Tars基金會的子項目。性能測試工作不再依賴專業的測試人員。

| Tars優勢

1、原生RPC調用

Tars使用自研的RPC協議通信，服務之間建立長連接，在通信頻繁的場景下具備顯著的性能優勢。

2、多語言支持

除C++和Java外，Tars還支持NodeJs，PHP，Go等語言，提供了相應的SDK。當團隊技術棧多樣化時，可以多語言協同開發，無縫對接，開發者可以選擇自己熟悉的語言進行開發，提升團隊整體效率。

在這方面，Spring Cloud想要支持異構語言，需要藉助SideCar構建Service Mesh。 業界現在有一些比較流行的服務網格解決方案，但是 並沒有形成統一的標准 ， 可移植性不高 。比較常見的像Istio，由於是代理模式，而且非長連接，會存在 更大的延遲 。另一方面，Istio的部署和運維都非常 復雜 ，需要更多的學習成本和運維成本。

3、內置服務治理功能

Tars框架內嵌了豐富的服務治理功能，包括熔斷、限流、負載均衡、認證、加密等。同時，在服務監控、數據採集，以及灰度部署、跨機房部署等方面，都原生支持，集成度高。

Spring Cloud要支持這些功能，要麼需要集成其他組件，要麼需要設計開發來實現。都需要付出額外的學習成本和研發成本。

4、運維監控

Tars為使用者提供了一體化的運維管理控制台，我們可以在Web上進行一鍵部署、擴容、升級、回退等運維操作。

Spring Cloud並沒有配套的工具。要實現Web管控， 需要藉助K8S和容器，同樣需要付出額外的成本。

5、國產化

Tars是國內公司主導的開源項目，這一點就不多說什麼了。

6、「套裝」優勢

Tars框架提供了微服務相關的一體化解決方案，常規情況下不需要再去集成其他組件，不存在兼容性問題。這就好比MacBook和兼容機的區別，兼容機你可能需要付出更多的試錯成本才能達到想要的效果。

| 劣勢

1、項目熱度

Tars開源較晚，到目前只有5年多時間，項目熱度不如Spring Cloud，應用也沒Spring Cloud廣泛。

2、Tars的雲原生之路

Tars和K8s的深度融合也開源不久（2020年7月，K8SFramework），還有待落地驗證。這個項目現在的更新頻率較高，不建議在生產中使用。但是從這一點也可以看到社區工作者對Tars與K8S融合的高漲熱情，相信未來這個項目一定會大放異彩！

Tars在微服務開發、運維、監控等方面提供了一體化的解決方案，可以幫助我們低成本構建企業級微服務。適用於各種規模的團隊，各種規模的系統。

在做技術選型時，如果團隊中有C++開發人員，或者有多語言開發的情況，而且團隊規模、資源有限的情況下，建議選擇Tars。它在運維、監控、測試等方面會為我們節約大量成本。

未來，隨著 K8SFramework 項目的日漸成熟，相信Tars生態會被更多的團隊熟知和使用。

D. 微服務架構是什麼

微服務架構，主要是中間層分解，將系統拆分成很多小應用（微服務），微服務可以部署在不同的伺服器上，也可以部署在相同的伺服器不同的容器上。當應用的故障不會影響到其他應用，單應用的負載也不會影響到其他應用，其代表框架有 Spring cloud、Dubbo 等。
微服務 Microservices 之父，馬丁.福勒，對微服務大概的概述如下：就目前而言，對於微服務業界並沒有一個統一的、標準的定義（While there is no precise definition of this architectural style ) 。但通常在其而言，微服務架構是一種架構模式或者說是一種架構風格，它提倡將單一應用程序劃分成一組小的服務，每個服務運行獨立的自己的進程中，服務之間互相協調、互相配合，為用戶提供最終價值。服務之間採用輕量級的通信機制互相溝通（通常是基於 HTTP 的 RESTful API ) 。每個服務都圍繞著具體業務進行構建，並且能夠被獨立地部署到生產環境、類生產環境等。另外，應盡量避免統一的、集中式的服務管理機制，對具體的一個服務而言，應根據業務上下文，選擇合適的語言、工具對其進行構建，可以有一個非常輕量級的集中式管理來協調這些服務。可以使用不同的語言來編寫服務，也可以使用不同的數據存儲。
六種常見的微服務架構模式：
1、聚合器微服務設計模式
聚合器調用多個服務實現應用程序所需的功能。它可以是一個簡單的Web頁面，將檢索到的數據進行處理展示。它也可以是一個更高層次的組合微服務，對檢索到的數據增加業務邏輯後進一步發布成一個新的微服務，這符合DRY原則。另外，每個服務都有自己的緩存和資料庫。如果聚合器是一個組合服務，那麼它也有自己的緩存和資料庫。聚合器可以沿X軸和Z軸獨立擴展。
2、代理微服務設計模式
這是聚合模式的一個變種，在這種情況下，客戶端並不聚合數據，但會根據業務需求的差別調用不同的微服務。代理可以僅僅委派請求，也可以進行數據轉換工作。
3、鏈式微服務設計模式
這種模式在接收到請求後會產生一個經過合並的響應，在這種情況下，服務A接收到請求後會與服務B進行通信，類似地，服務B會同服務C進行通信。所有服務都使用同步消息傳遞。在整個鏈式調用完成之前，客戶端會一直阻塞。因此，服務調用鏈不宜過長，以免客戶端長時間等待。
4、分支微服務設計模式
這種模式是聚合器模式的擴展，允許同時調用兩個微服務鏈。
5、數據共享微服務設計模式
自治是微服務的設計原則之一，就是說微服務是全棧式服務。但在重構現有的「單體應用（monolithic application）」時，SQL資料庫反規范化可能會導致數據重復和不一致。因此，在單體應用到微服務架構的過渡階段，可以使用這種設計模式，在這種情況下，部分微服務可能會共享緩存和資料庫存儲。不過，這只有在兩個服務之間存在強耦合關系時才可以。對於基於微服務的新建應用程序而言，這是一種反模式。
6、非同步消息傳遞微服務設計模式
雖然REST設計模式非常流行，但它是同步的，會造成阻塞。因此部分基於微服務的架構可能會選擇使用消息隊列代替REST請求/響應。

E. 什麼是微服務

微（micro）就是指體積小，服務（service）區別於系統，服務於一個或者一組相對較小且獨立的功能單元，是用戶可以感知最小功能集。微服務是一種分布式系統解決方案架構。將單個應用程序作為一組小型服務，每個服務程序都在自己的進程中運行，並與輕量級機制進行通信。服務圍繞業務功能構建。可以通過全自動部署機器獨立部署。可以用不同的編程語言編寫，使用不同的數據存儲技術，並盡量不採用集中式管理。我在黑馬程序員社區學到的，社區有很多學習視頻，路線圖什麼的，感覺對學習編程的小夥伴很有用，想學習的可以看一下。謝謝你對我們的支持，希望我的回答能有所作用，歡迎追問，再次表示感謝！

F. 微服務架構是什麼

微服務架構是一項在雲中部署應用和服務的新技術。

大部分圍繞微服務的爭論都集中在容器或其他技術是否能很好的實施微服務，而紅帽說API應該是重點。

微服務架構相關介紹：

微服務可以在「自己的程序」中運行，並通過「輕量級設備與HTTP型API進行溝通」。關鍵在於該服務可以在自己的程序中運行。通過這一點我們就可以將服務公開與微服務架構（在現有系統中分布一個API）區分開來。

在服務公開中，許多服務都可以被內部獨立進程所限制。如果其中任何一個服務需要增加某種功能，那麼就必須縮小進程范圍。在微服務架構中，只需要在特定的某種服務中增加所需功能，而不影響整體進程的架構。

微服務不需要像普通服務那樣成為一種獨立的功能或者獨立的資源。定義中稱，微服務是需要與業務能力相匹配，這種說法完全正確。不幸的是，仍然意味著，如果能力模型粒度的設計是錯誤的，那麼，我們就必須付出很多代價。

如果你閱讀了Fowler的整篇文章，你會發現，其中的指導建議是非常實用的。在決定將所有組件組合到一起時，開發人員需要非常確信這些組件都會有所改變，並且規模也會發生變化。服務粒度越粗，就越難以符合規定原則。

服務粒度越細，就越能夠靈活地降低變化和負載所帶來的影響。然而，利弊之間的權衡過程是非常復雜的，我們要在配置和資金模型的基礎上考慮到基礎設施的成本問題。