來自阿里的Dubbo分佈式服務

Dubbo是阿里巴巴SOA服務化治理方案的核心框架，天天爲2,000+個服務提供3,000,000,000+次訪問量支持，並被普遍應用於阿里巴巴集團的各成員站點

Dubbo是一個阿里巴巴開源出來的一個分佈式服務框架，致力於提供高性能和透明化的RPC遠程服務調用方案，以及SOA服務治理方案。其核心部分包含:

• 遠程通信: 提供對多種基於長鏈接的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。
• 集羣容錯: 提供基於接口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，動態配置等集羣支持。
• 自動發現: 基於註冊中心目錄服務，使服務消費方能動態的查找服務提供方，使地址透明，使服務提供方能夠平滑增長或減小機器。

Dubbo產生的背景

隨着互聯網的發展，網站應用的規模不斷擴大，常規的垂直應用架構已沒法應對，分佈式服務架構以及流動計算架構勢在必行，亟需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。

• 單一應用架構
  • 當網站流量很小時，只需一個應用，將全部功能都部署在一塊兒，以減小部署節點和成本。
  • 此時，用於簡化增刪改查工做量的數據訪問框架(ORM) 是關鍵。
• 垂直應用架構
  • 當訪問量逐漸增大，單一應用增長機器帶來的加速度愈來愈小，將應用拆成互不相干的幾個應用，以提高效率。
  • 此時，用於加速前端頁面開發的Web框架(MVC) 是關鍵。
• 分佈式服務架構
  • 當垂直應用愈來愈多，應用之間交互不可避免，將核心業務抽取出來，做爲獨立的服務，逐漸造成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。
  • 此時，用於提升業務複用及整合的分佈式服務框架(RPC) 是關鍵。
• 流動計算架構
  • 當服務愈來愈多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增長一個調度中心基於訪問壓力實時管理集羣容量，提升集羣利用率。
  • 此時，用於提升機器利用率的資源調度和治理中心(SOA) 是關鍵。

Dubbo能夠知足的需求

在大規模服務化以前，應用可能只是經過RMI或Hessian等工具，簡單的暴露和引用遠程服務，經過配置服務的URL地址進行調用，經過F5等硬件進行負載均衡。

(1) 當服務愈來愈多時，服務URL配置管理變得很是困難，F5硬件負載均衡器的單點壓力也愈來愈大。

此時須要一個服務註冊中心，動態的註冊和發現服務，使服務的位置透明。

並經過在消費方獲取服務提供方地址列表，實現軟負載均衡和Failover，下降對F5硬件負載均衡器的依賴，也能減小部分紅本。

(2) 當進一步發展，服務間依賴關係變得錯蹤複雜，甚至分不清哪一個應用要在哪一個應用以前啓動，架構師都不能完整的描述應用的架構關係。

這時，須要自動畫出應用間的依賴關係圖，以幫助架構師理清理關係。

(3) 接着，服務的調用量愈來愈大，服務的容量問題就暴露出來，這個服務須要多少機器支撐？何時該加機器？

爲了解決這些問題，第一步，要將服務如今天天的調用量，響應時間，都統計出來，做爲容量規劃的參考指標。

其次，要能夠動態調整權重，在線上，將某臺機器的權重一直加大，並在加大的過程當中記錄響應時間的變化，直到響應時間到達閥值，記錄此時的訪問量，再以此訪問量乘以機器數反推總容量。

Dubbo的系統架構

節點角色說明：

• Provider: 暴露服務的服務提供方。
• Consumer: 調用遠程服務的服務消費方。
• Registry: 服務註冊與發現的註冊中心。
• Monitor: 統計服務的調用次調和調用時間的監控中心。
• Container: 服務運行容器。

上圖中，藍色的表示與業務有交互，綠色的表示只對Dubbo內部交互。上述圖所描述的調用流程以下：

• 服務容器負責啓動，加載，運行服務提供者。
• 服務提供者在啓動時，向註冊中心註冊本身提供的服務。
• 服務消費者在啓動時，向註冊中心訂閱本身所需的服務。
• 註冊中心返回服務提供者地址列表給消費者，若是有變動，註冊中心將基於長鏈接推送變動數據給消費者。
• 服務消費者，從提供者地址列表中，基於軟負載均衡算法，選一臺提供者進行調用，若是調用失敗，再選另外一臺調用。
• 服務消費者和提供者，在內存中累計調用次數和調用時間，定時每分鐘發送一次統計數據到監控中心。

將上面抽象的調用流程圖展開，詳細如圖所示：

(1) 連通性：

• 註冊中心負責服務地址的註冊與查找，至關於目錄服務，服務提供者和消費者只在啓動時與註冊中心交互，註冊中心不轉發請求，壓力較小
• 監控中心負責統計各服務調用次數，調用時間等，統計先在內存彙總後每分鐘一次發送到監控中心服務器，並以報表展現
• 服務提供者向註冊中心註冊其提供的服務，並彙報調用時間到監控中心，此時間不包含網絡開銷
• 服務消費者向註冊中心獲取服務提供者地址列表，並根據負載算法直接調用提供者，同時彙報調用時間到監控中心，此時間包含網絡開銷
• 註冊中心，服務提供者，服務消費者三者之間均爲長鏈接，監控中心除外
• 註冊中心經過長鏈接感知服務提供者的存在，服務提供者宕機，註冊中心將當即推送事件通知消費者
• 註冊中心和監控中心所有宕機，不影響已運行的提供者和消費者，消費者在本地緩存了提供者列表
• 註冊中心和監控中心都是可選的，服務消費者能夠直連服務提供者

(2) 健狀性：

• 監控中心宕掉不影響使用，只是丟失部分採樣數據
• 數據庫宕掉後，註冊中心仍能經過緩存提供服務列表查詢，但不能註冊新服務
• 註冊中心對等集羣，任意一臺宕掉後，將自動切換到另外一臺
• 註冊中心所有宕掉後，服務提供者和服務消費者仍能經過本地緩存通信
• 服務提供者無狀態，任意一臺宕掉後，不影響使用
• 服務提供者所有宕掉後，服務消費者應用將沒法使用，並沒有限次重連等待服務提供者恢復

(3) 伸縮性：

• 註冊中心爲對等集羣，可動態增長機器部署實例，全部客戶端將自動發現新的註冊中心
• 服務提供者無狀態，可動態增長機器部署實例，註冊中心將推送新的服務提供者信息給消費者

(4) 升級性：

當服務集羣規模進一步擴大，帶動IT治理結構進一步升級，須要實現動態部署，進行流動計算，現有分佈式服務架構不會帶來阻力：

Dubbo支持的協議

在通訊過程當中，不一樣的服務等級通常對應着不一樣的服務質量，那麼選擇合適的協議即是一件很是重要的事情。你能夠根據你應用的建立來選擇。例如，使用 RMI協議，通常會受到防火牆的限制，因此對於外部與內部進行通訊的場景，就不要使用RMI協議，而是基於HTTP協議或者Hessian協議。 Dubbo支持多種協議，以下所示：

• Dubbo協議
• Hessian協議
• HTTP協議
• RMI協議
• WebService協議
• Thrift協議
• Memcached協議
• Redis協議

Dubbo的模塊組成

Dubbo以包結構來組織各個模塊，各個模塊及其關係，如圖所示：

 

能夠經過Dubbo的代碼（使用Maven管理）組織，與上面的模塊進行比較。簡單說明各個包的狀況：

• dubbo-common 公共邏輯模塊，包括Util類和通用模型。
• dubbo-remoting 遠程通信模塊，至關於Dubbo協議的實現，若是RPC用RMI協議則不須要使用此包。
• dubbo-rpc 遠程調用模塊，抽象各類協議，以及動態代理，只包含一對一的調用，不關心集羣的管理。
• dubbo-cluster 集羣模塊，將多個服務提供方假裝爲一個提供方，包括：負載均衡、容錯、路由等，集羣的地址列表能夠是靜態配置的，也能夠是由註冊中心下發。
• dubbo-registry 註冊中心模塊，基於註冊中心下發地址的集羣方式，以及對各類註冊中心的抽象。
• dubbo-monitor 監控模塊，統計服務調用次數，調用時間的，調用鏈跟蹤的服務。
• dubbo-config 配置模塊，是Dubbo對外的API，用戶經過Config使用Dubbo，隱藏Dubbo全部細節。

 

• dubbo-container 容器模塊，是一個Standalone的容器，以簡單的Main加載Spring啓動，由於服務一般不須要Tomcat/JBoss等Web容器的特性，不必用Web容器去加載服務。
• 核心技術：Maven,Springmvc mybatis shiro, Druid, Restful, Dubbo, ZooKeeper,Redis,FastDFS,ActiveMQ,Nginx 
  1.     項目核心代碼結構截圖
     項目模塊依賴

  特別提醒：開發人員在開發的時候能夠將本身的業務REST服務化或者Dubbo服務化

  2.    項目依賴介紹

     2.1 後臺管理系統、Rest服務系統、Scheculer定時調度系統依賴以下圖：
   

  
  
         2.2 Dubbo獨立服務項目依賴以下圖：

   
  
  3.  項目功能部分截圖：
   
   
   
   
   
   

  
   

  zookeeper、dubbo服務啓動 
   

  
   

  dubbo管控臺 
   
   
   
   
   
   
   REST服務平臺