初步认识Dubbo分布式服务框架

一、产生的背景

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,常规的垂直应用架构已无法应对,分布式服务架构以及流动计算架构势在必行,亟需一个治理系统确保架构有条不紊的演进。下面我们用一个图来具体说明架构和开发框架的演进过程。

初步认识Dubbo分布式服务框架


单一应用架构
当网站流量很小时,只需一个应用,将所有功能都部署在一起,以减少部署节点和成本。此时,用于简化增删改查工作量的数据访问框架(ORM)是关键。

垂直应用架构
当访问量逐渐增大,单一应用增加机器带来的加速度越来越小,将应用拆成互不相干的几个应用,以提升效率。此时,用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

分布式服务架构
当垂直应用越来越多,应用之间交互不可避免,将核心业务抽取出来,作为独立的服务,逐渐形成稳定的服务中心,使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时,用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。

流动计算架构
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基于访问压力实时管理集群容量,提高集群利用率。此时,用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。

二、服务治理的需求

微服务架构是互联网很热门的话题,是互联网技术发展的必然结果。它提倡将单体应用程序划分成一组若干小的服务,服务之间互相协调、互相配合,为用户提供最终价值。

单体应用程序拆分成微服务后,服务治理是关键。那么有没有好的服务治理方案呢?答案是有的,而且很多人都在用这个框架,它就是DubboDubbo是一个带有服务治理功能的RPC框架,提供了一套较为完整的服务治理方案,所以企业如果要实现服务化的话,Dubbo 是很好的一个选择。这里简单介绍一下Dubbo服务治理的几个基本需求。

初步认识Dubbo分布式服务框架


在大规模服务化之前,应用可能只是通过 RMI 或 Hessian 等工具,简单的暴露和引用远程服务,通过配置服务的URL地址进行调用,通过 F5 等硬件进行负载均衡。

当服务越来越多时,服务 URL 配置管理变得非常困难,F5 硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。此时需要一个服务注册中心,动态的注册和发现服务,使服务的位置透明。并通过在消费方获取服务提供方地址列表,实现软负载均衡和 Failover,降低对 F5 硬件负载均衡器的依赖,也能减少部分成本。

当进一步发展,服务间依赖关系变得错踪复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。这时,需要自动画出应用间的依赖关系图,以帮助架构师理清关系。

接着,服务的调用量越来越大,服务的容量问题就暴露出来,这个服务需要多少机器支撑?什么时候该加机器? 为了解决这些问题,第一步,要将服务现在每天的调用量,响应时间,都统计出来,作为容量规划的参考指标。其次,要可以动态调整权重,在线上,将某台机器的权重一直加大,并在加大的过程中记录响应时间的变化,直到响应时间到达阈值,记录此时的访问量,再以此访问量乘以机器数反推总容量。

以上是 Dubbo 最基本的几个需求。简单的说,Dubbo就是个服务调用的框架,如果没有分布式的需求,其实是不需要用的,只有在分布式的时候,才有使用Dubbo这样的分布式服务框架的需求,并且本质上是个服务调用的东东。其核心部分包含:

远程通讯:提供对多种基于长连接的NIO框架抽象封装,包括多种线程模型、序列化以及“请求-响应”模式的信息交换方式。

集群容错:提供基于接口方法的透明远程过程调用,包括多协议支持以及软负载均衡,失败容错、地址路由、动态配置等集群支持。

自动发现:基于注册中心目录服务,使服务消费方能动态的查×××提供方,使地址透明,使服务提供方可以平滑增加或减少机器。
三、Dubbo的架构和特点

说完产生的背景和需求后,下面具体谈下Dubbo的总体架构以及Dubbo的特点。

初步认识Dubbo分布式服务框架


如上图所示,Dubbo总体架构设计一共划分了10层,而最上面的Service层是留给实际想要使用Dubbo开发分布式服务的开发者实现业务逻辑的接口层。图中左边淡蓝背景的为服务消费方使用的接口,右边淡绿色背景的为服务提供方使用的接口,位于中轴线上的为双方都用到的接口。

下面,结合Dubbo官方文档,理解一下总体架构分层中,各个层次的设计要点:

服务接口层(Service):该层是与实际业务逻辑相关的,根据服务提供方和服务消费方的业务设计对应的接口和实现。

配置层(Config):对外配置接口,以ServiceConfig和ReferenceConfig为中心,可以直接new配置类,也可以通过Spring解析配置生成配置类。

服务代理层(Proxy):服务接口透明代理,生成服务的客户端Stub和服务器端Skeleton,以ServiceProxy为中心,扩展接口为ProxyFactory。

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