分布式與微服務(wù)
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重磅干貨，第一時(shí)間送達(dá)
0x01：分布式
CAP
C：consistency 一致性 分布式系統(tǒng)能夠同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)同一份數(shù)據(jù)副本
A：availability 可用性 非故障節(jié)點(diǎn)能夠在合理時(shí)間內(nèi)獲得合理的結(jié)果
P：Partition Tolerance 分區(qū)容錯(cuò)性 分布式系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分區(qū)時(shí)，服務(wù)仍然可用
網(wǎng)絡(luò)分區(qū)：分布式網(wǎng)絡(luò)中，由于某些節(jié)點(diǎn)故障，導(dǎo)致系統(tǒng)分成了幾個(gè)區(qū)域。比如調(diào)用鏈A->B->C，其中B節(jié)點(diǎn)故障，那么A，B分成了兩個(gè)分區(qū)。
而是在P為條件下，只能實(shí)現(xiàn)A或者C。也就是說(shuō)，在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分區(qū)后，我們只能保證一致性或者可用性。
當(dāng)沒(méi)有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分區(qū)時(shí)，也就是沒(méi)有P為條件，那么自然可以同時(shí)滿(mǎn)足A和C。
zookeeper：保證CP，zookeeper有l(wèi)eader節(jié)點(diǎn)，寫(xiě)操作只能由leader來(lái)做，F(xiàn)ollower只能處理讀操作，這樣就保證數(shù)據(jù)的一致性。
Eureka：保證AP，Eureka各個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)都是平等的，只要有至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就能夠保證可用。
Nacos：保證AP和CP，默認(rèn)支持AP，通過(guò)命令進(jìn)行切換為CP。
0x02：BASE理論
基本可用（Basically Available）
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不可預(yù)知的故障時(shí)，允許損失部分可用性。
響應(yīng)時(shí)間的損失：原先0.5s就能返回的結(jié)果，允許2s內(nèi)返回
系統(tǒng)功能的損失：可以損失非核心功能，而保證核心功能的可用
軟狀態(tài)（Soft State）
允許存在中間狀態(tài)，允許在多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)副本存在時(shí)延
最終一致性（Eventually Consistent）
在一個(gè)時(shí)間期限后，要保證數(shù)據(jù)的最終一致性
0x03：分布式ID
對(duì)于單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)我們使用id自增就能保證，id不重復(fù)。
對(duì)于兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，我們分別設(shè)置起始值和步長(zhǎng)就能避免id重復(fù)，但是這時(shí)在添加一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，則要重新修改初始值和步長(zhǎng)。
號(hào)段模式：我們可以先從數(shù)據(jù)庫(kù)中取出一段數(shù)據(jù)，比如id為100到200，當(dāng)需要使用時(shí)，在本地直接提取使用，使用完這100個(gè)id后，再?gòu)臄?shù)據(jù)庫(kù)中取200到300的id。
redis：通過(guò)redis，在redis中使用incr自增，也能夠保證id的不重復(fù)。
雪花算法：對(duì)分布式id的bit進(jìn)行分配，比如64bit的一個(gè)id，從左到右，第一位符號(hào)位，接下來(lái)41bit為時(shí)間戳，接下來(lái)10bit為工作機(jī)器id，接下來(lái)12bit為序列號(hào)。這樣就能夠保證id的不重復(fù)。
0x04：限流算法
固定窗口計(jì)數(shù)機(jī)算法
規(guī)定一分鐘之內(nèi)只能有100個(gè)請(qǐng)求，如果多了則丟棄該請(qǐng)求。該方法無(wú)法防止突增的請(qǐng)求，比如前30秒只有1個(gè)請(qǐng)求，后30秒突然進(jìn)來(lái)99個(gè)請(qǐng)求，無(wú)法保證限流的速率。
滑動(dòng)窗口計(jì)數(shù)機(jī)算法
將一分鐘劃分成60個(gè)格子，大小為30的窗口不斷移動(dòng)，每秒的請(qǐng)求放到格子中，如果窗口中的請(qǐng)求超過(guò)閾值，就不再處理其他請(qǐng)求。
漏桶算法
輸出的水流是一定的，這樣就能保證輸出速率穩(wěn)定。把請(qǐng)求比作水，當(dāng)請(qǐng)求來(lái)時(shí)，則將水輸入到水桶上方，即使上方的水是突然激增的，那輸出也仍然是穩(wěn)定的。如果木桶大小固定，上方水滿(mǎn)了，則水將溢出，也就是說(shuō)請(qǐng)求丟棄。
缺點(diǎn)是，我們總是以固定的速率流出，我們希望當(dāng)請(qǐng)求少時(shí)，固定速率流出自然沒(méi)問(wèn)題，但是當(dāng)請(qǐng)求到峰值，我們希望流出速率大一些。
令牌桶算法
仍然是一個(gè)固定大小的桶，我們以固定速率生產(chǎn)令牌，當(dāng)請(qǐng)求來(lái)時(shí)，對(duì)于大的請(qǐng)求，消耗多點(diǎn)的令牌，小請(qǐng)求就少點(diǎn)令牌。如果桶內(nèi)令牌沒(méi)有了，則丟棄請(qǐng)求。這個(gè)算法就能解決動(dòng)態(tài)去做“流出速率”，峰值時(shí)流出速度快，平時(shí)呢流出速率平穩(wěn)。
0x05：RPC
做為遠(yuǎn)程調(diào)用框架，目的是希望調(diào)用遠(yuǎn)程方法就像本地方法一樣簡(jiǎn)單。
客戶(hù)端：通過(guò)簡(jiǎn)單注解或者使用類(lèi)調(diào)用遠(yuǎn)程方法
客戶(hù)端代理類(lèi)：通過(guò)動(dòng)態(tài)代理，讓客戶(hù)端執(zhí)行的方法最終讓代理類(lèi)來(lái)執(zhí)行。代理類(lèi)拿到服務(wù)名/方法名，參數(shù)等信息封裝到request中，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用發(fā)送給服務(wù)端
網(wǎng)絡(luò)調(diào)用：最簡(jiǎn)單的可以用socket，當(dāng)然netty更流行，編寫(xiě)Netty的客戶(hù)端與服務(wù)端
服務(wù)端：Netty中拿到request，知道了方法名，可以通過(guò)反射創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)了該方法的類(lèi)，然后調(diào)用之，得到結(jié)果后，再通過(guò)Netty服務(wù)端傳送給客戶(hù)端
注冊(cè)中心：我們可以用zk，創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)為服務(wù)名，節(jié)點(diǎn)下數(shù)據(jù)為機(jī)器ip地址。服務(wù)端啟動(dòng)時(shí)，首先將自己能夠提供的服務(wù)注冊(cè)到zk上。客戶(hù)端根據(jù)服務(wù)名從zk中找到具體的ip地址，然后根據(jù)ip地址發(fā)送訪(fǎng)問(wèn)。
0x06：網(wǎng)關(guān)
微服務(wù)下多個(gè)服務(wù)，對(duì)于權(quán)限管理，流量控制，日志，監(jiān)控等和業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的東西提取出來(lái)，統(tǒng)一管理，因此就有網(wǎng)關(guān)。
網(wǎng)關(guān)可以做：鑒權(quán)，限流，請(qǐng)求路由，日志，監(jiān)控。
0x07：微服務(wù)
服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)：Eureka，nacos
微服務(wù)有很多消費(fèi)者，提供者，我們不希望將他們之間的調(diào)用寫(xiě)死，因?yàn)獒槍?duì)某個(gè)服務(wù)，可能有多個(gè)機(jī)器去運(yùn)行他，那么我們希望有一個(gè)人能夠統(tǒng)一管理，那么注冊(cè)中心可以解決我們的問(wèn)題。服務(wù)提供者將自己的服務(wù)注冊(cè)到注冊(cè)中心，消費(fèi)者只需根據(jù)服務(wù)名從注冊(cè)中心拿到提供者地址。并且對(duì)于網(wǎng)關(guān)，負(fù)載均衡，熔斷降級(jí)，消息隊(duì)列等等組件，他們都希望自己能夠獲得注冊(cè)在注冊(cè)中心的某些信息，從而進(jìn)行操作。
比如監(jiān)控功能，就需要拿到注冊(cè)中心的所有提供者消費(fèi)者信息，來(lái)判斷他們的健康情況。
總之，注冊(cè)中心統(tǒng)一對(duì)服務(wù)的管理，當(dāng)我們需要使用或者查看這些服務(wù)狀態(tài)時(shí)，只需訪(fǎng)問(wèn)注冊(cè)中心即可。
負(fù)載均衡：Ribbon
nacos自己集成了Ribbon，要使用負(fù)載均衡，首先我們要講restTemplate通過(guò)@Bean注解注冊(cè)到spring中，然后或者使用注解，或者通過(guò)代碼指定負(fù)載均衡策略即可，然后調(diào)用restTemplate.getForObject或者restTemplate.postForObject即可調(diào)用另一個(gè)服務(wù)的方法。
Openfeign：有人覺(jué)得直接寫(xiě)restTemplate.postForObject，這樣不美觀，我就是想調(diào)用另一個(gè)服務(wù)就跟調(diào)用本地方法一樣，那么這個(gè)Openfeign就可以幫助我們。我們寫(xiě)一個(gè)接口，接口中方法指明另一個(gè)服務(wù)的接口，然后我們?cè)赾ontroller調(diào)用的時(shí)候，加個(gè)注解，直接調(diào)用接口的方法，看起來(lái)多像在本地調(diào)用方法啊！
熔斷和降級(jí)：Hystrix，sentinel
當(dāng)服務(wù)調(diào)用鏈路A->B->C，其中服務(wù)C發(fā)生故障，導(dǎo)致B有大量請(qǐng)求堆積，最終耗盡B的所有資源，B掛掉，然后A也堆積大量請(qǐng)求，A也掛掉，這就是服務(wù)雪崩。
為了防止服務(wù)雪崩，我們需要熔斷器，當(dāng)某個(gè)服務(wù)故障時(shí)，切斷調(diào)用鏈路，告知上一個(gè)服務(wù)，當(dāng)前服務(wù)已經(jīng)故障了。
服務(wù)降級(jí)，比如某服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)量過(guò)大，我們一次處理不了那么多請(qǐng)求，我們可以做服務(wù)降級(jí)。比如突然有1000訂單，我們一下子處理不了，那么我們可以讓一部分請(qǐng)求走降級(jí)，返回稍后重試的提示信息。
sentinel不僅僅有熔斷降級(jí)等功能，他還提供了多種其他功能，如限流，負(fù)載保護(hù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控，調(diào)用鏈路等。
網(wǎng)關(guān)：gateway，zuul
網(wǎng)關(guān)可以做路由映射，過(guò)濾器。
鏈路跟蹤：zipkin
每個(gè)服務(wù)是一個(gè)圓點(diǎn)，服務(wù)調(diào)用之間有連線(xiàn)，做出了像蜘蛛網(wǎng)狀。
source:https://www.cnblogs.com/keboom/p/14842578.html
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關(guān)于程序員大白
程序員大白是一群哈工大，東北大學(xué)，西湖大學(xué)和上海交通大學(xué)的碩士博士運(yùn)營(yíng)維護(hù)的號(hào)，大家樂(lè)于分享高質(zhì)量文章，喜歡總結(jié)知識(shí)，歡迎關(guān)注[程序員大白]，大家一起學(xué)習(xí)進(jìn)步！