目录
1.1 单体、分布式、集群
单体
分布式
集群
1.2 系统架构演变
1.2.1 单体应⽤架构
1.2.2 垂直应⽤架构
1.2.3 分布式架构
1.2.4 SOA架构
1.2.5 微服务架构
1.3 微服务架构介绍
微服务架构的常⻅问题
1.4 SpringCloud介绍
1.4.1 SpringBoot和SpringCloud有啥关系?
1.4.2 SpringCloud版本名称?
1.4.3 为什么选择SpringCloud Alibaba?
1.1 单体、分布式、集群
我们学习微服务之前,
需要先理解单体、集群、分布式这些概念,这样会帮助我们在学习后⾯课程会更加
容易些。
单体
⼀个系统业务量很⼩的时候所有的代码都放在⼀个项⽬中就好了,然后这个项⽬部署在⼀台服务器上就好了。整个项⽬所有的服务都由这台服务器提供。这就是单机结构。
单体应⽤开发简单
,
部署测试简单
.
但是存在⼀些问题
,
⽐如
:
单点问题
,
单机处理能⼒有限
,
当你的业务增⻓到⼀定程度的时候,单机的硬件资源将⽆法满⾜你的业务需求。
分布式
由于整个系统运⾏需要使⽤到Tomcat
和
MySQL
,单台服务器处理的能⼒有限
,2G
的内存需要分配给
Tomcat
和
MySQL
使⽤,,随着业务越来越复杂,请求越来越多
.
内存越来越不够⽤了,所以这时候我们就需要进⾏分布式的部署
我们进⾏⼀个评论的请求,这个请求是需要依赖分布
在两台不同的服务器的组件
[Tomat
和
MySQL],
才能
完成的
.
所以叫做分布式的系统。
集群
在上⾯的图解中其实是存在问题的,⽐如Tomcat
存在单点故障问题,⼀旦
Tomcat
所在的服务器宕机不
可⽤了,我们就⽆法提供服务了
,
所以针对单点故障问题,我们会使⽤集群来解决
.
那什么是集群模式呢
?
单机处理到达瓶颈的时候,你就把单机复制⼏份,这样就构成了⼀个
“
集群
”
。集群中每台服务器就叫做这个集群的⼀个
“
节点
”
,所有节点构成了⼀个集群。每个节点都提供相同的服务,那么这样系统的处理
能⼒就相当于提升了好⼏倍(有⼏个节点就相当于提升了这么多倍)。
但问题是⽤户的请求究竟由哪个节点来处理呢?最好能够让此时此刻负载较⼩的节点来处理,这样使得每个节点的压⼒都⽐较平均。要实现这个功能,就需要在所有节点之前增加⼀个
“
调度者
”
的⻆⾊,⽤户
的所有请求都先交给它,然后它根据当前所有节点的负载情况,决定将这个请求交给哪个节点处理。这
个
“
调度者
”
有个⽜逼了名字——负载均衡服务器。
我们在上⾯的图中仅展示了
Tomcat
的集群,如果
MySQL
压⼒⽐较⼤的情况下,我们也是可以对
MySQL进⾏集群的。
1.2 系统架构演变
随着互联⽹的发展,⽹站应⽤的规模也不断的扩⼤,进⽽导致系统架构也在不断的变化。
从互联⽹早起到现在,系统架构⼤体经历了下⾯⼏个过程
:
单体应⽤架构
--->
垂直应⽤架构
--->
分布
式架构
--->SOA
架构
--->
微服务架构。
接下来我们就来了解⼀下每种系统架构是什么样⼦的, 以及各有什么优缺点。
1.2.1 单体应⽤架构
互联⽹早期,⼀般的⽹站应⽤流量较⼩,只需⼀个应⽤,将所有功能代码都部署在⼀起就可以,这
样可以减少开发、部署和维护的成本。
⽐如说⼀个电商系统,⾥⾯会包含很多⽤户管理,商品管理,订单管理,物流管理等等很多模块,
我们会把它们做成⼀个
web
项⽬,然后部署到⼀台
tomcat
服务器上。
优点:
项⽬架构简单,⼩型项⽬的话, 开发成本低
项⽬部署在⼀个节点上, 维护⽅便
缺点:
全部功能集成在⼀个⼯程中,对于⼤型项⽬来讲不易开发和维护
项⽬模块之间紧密耦合,单点容错率低
⽆法针对不同模块进⾏针对性优化和⽔平扩展
1.2.2 垂直应⽤架构
随着访问量的逐渐增⼤,单⼀应⽤只能依靠增加节点来应对,但是这时候会发现并不是所有的模块
都会有⽐较⼤的访问量
.
还是以上⾯的电商为例⼦, ⽤户访问量的增加可能影响的只是⽤户和订单模块, 但是对消息模块
的影响就⽐较⼩
.
那么此时我们希望只多增加⼏个订单模块, ⽽不增加消息模块
.
此时单体应⽤就做不
到了, 垂直应⽤就应运⽽⽣了
.
所谓的垂直应⽤架构,就是将原来的⼀个应⽤拆成互不相⼲的⼏个应⽤,以提升效率。⽐如我们可以将上⾯电商的单体应⽤拆分成
:
电商系统
(
⽤户管理 商品管理 订单管理
)
后台系统
(
⽤户管理 订单管理 客户管理
)
CMS
系统
(
⼴告管理 营销管理
)
这样拆分完毕之后,⼀旦⽤户访问量变⼤,只需要增加电商系统的节点就可以了,⽽⽆需增加后台
和
CMS
的节点。
优点:
系统拆分实现了流量分担,解决了并发问题,⽽且可以针对不同模块进⾏优化和⽔平扩展
⼀个系统的问题不会影响到其他系统,提⾼容错率
缺点:
系统之间相互独⽴, ⽆法进⾏相互调⽤
系统之间相互独⽴, 会有重复的开发任务
1.2.3 分布式架构
当垂直应⽤越来越多,重复的业务代码就会越来越多。这时候,我们就思考可不可以将重复的代码
抽取出来,做成统⼀的业务层作为独⽴的服务,然后由前端控制层调⽤不同的业务层服务呢?
这就产⽣了新的分布式系统架构。它将把⼯程拆分成表现层和服务层两个部分,服务层中包含业务
逻辑。表现层只需要处理和⻚⾯的交互,业务逻辑都是调⽤服务层的服务来实现。
优点
:
抽取公共的功能为服务层,提⾼代码复⽤性
缺点
:
系统间耦合度变⾼,调⽤关系错综复杂,难以维护
1.2.4 SOA架构
在分布式架构下,当服务越来越多,容量的评估,⼩服务资源的浪费等问题逐渐显现,此时需增加
⼀个调度中⼼对集群进⾏实时管理。此时,⽤于资源调度和治理中⼼
(SOA Service Oriented
Architecture
,⾯向服务的架构
)
是关键。
优点
:
使⽤注册中⼼解决了服务间调⽤关系的⾃动调节
缺点
:
服务间会有依赖关系,⼀旦某个环节出错会影响较⼤(
服务雪崩
)
服务关系复杂,运维、测试部署困难
1.2.5 微服务架构
微服务架构在某种程度上是⾯向服务的架构SOA
继续发展的下⼀步,它更加强调服务的
"
彻底拆分
"
。
优点
:
服务原⼦化拆分,独⽴打包、部署和升级,保证每个微服务清晰的任务划分,利于扩展
微服务之间采⽤
RESTful
等轻量级
Http
协议相互调⽤
缺点
:
分布式系统开发的技术成本⾼(容错、分布式事务等)
1.3 微服务架构介绍
微服务架构, 简单的说就是将单体应⽤进⼀步拆分,拆分成更⼩的服务,每个服务都是⼀个可以独⽴运⾏的项⽬。
微服务架构的常⻅问题
⼀旦采⽤微服务系统架构,就势必会遇到这样⼏个问题:
这么多⼩服务,如何管理他们?
这么多⼩服务,他们之间如何通讯?
这么多⼩服务,客户端怎么访问他们?
这么多⼩服务,⼀旦出现问题了,应该如何⾃处理?
这么多⼩服务,⼀旦出现问题了,应该如何排错
?
对于上⾯的问题,是任何⼀个微服务设计者都不能绕过去的,因此⼤部分的微服务产品都针对每⼀
个问题提供了相应的组件来解决它们。
1.4 SpringCloud介绍
Spring Cloud是⼀系列框架的集合。它利⽤
Spring Boot
的开发便利性巧妙地简化了分布式系统基础设施
的开发,如服务发现注册、配置中⼼、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以⽤
Spring
Boot
的开发⻛格做到⼀键启动和部署。
Spring Cloud
并没有重复制造轮⼦,它只是将⽬前各家公司开发的⽐较成熟、经得起实际考验的服务框
架组合起来,通过
Spring Boot
⻛格进⾏再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留出了⼀
套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发⼯具包。
1.4.1 SpringBoot和SpringCloud有啥关系?
SpringBoot专注于快速⽅便的开发单个个体微服务。
SpringCloud是关注全局的微服务协调整理治理框架,它将
SpringBoot
开发的⼀个个单体微服务整
合并管理起来,为各个微服务之间提供,配置管理、服务发现、断路器、路由、事件总线、分布式
事务、等等集成服务。
总结
: SpringBoot
专注于快速、⽅便的开发单个微服务个体,
SpringCloud
关注全局的服务治理组件的集
合。
1.4.2 SpringCloud版本名称?
因为
Spring Cloud
不同其他独⽴项⽬,它是拥有很多⼦项⽬的⼤项⽬。所以它是的版本是 版本名
+
版本
号 (如
Greenwich.SR6
)。
版本名:是伦敦的地铁名
版本号:
SR
(
Service Releases
)是固定的
,
⼤概意思是稳定版本。后⾯会有⼀个递增的数字。
所以
Greenwich.SR6
就是
Greenwich
的第
6
个
Release
版本。
1.4.3 为什么选择SpringCloud Alibaba?
我们这⾥为什么选择SpringCloud Alibaba
呢,主要因为
SpringCloud Netflix
的组件:服务注册与发现的
Eureka
、服务限流降级的
Hystrix
、⽹关
Zuul
都已经停⽌更新了,当然继续使⽤是没问题的,只是出现
问题,官⽅不维护,需要⾃⾏解决
.