Dubbo(一) RPC框架架构理解

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介绍

Dubbo是一个分布式服务框架,致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案,以及SOA服务治理方案。简单的说,dubbo就是个服务框架,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dubbo这样的分布式服务框架的需求。

上图是传统方式的,假如我有四台服务器,每台服务器都提供相同的服务,如果我消费者去掉用的时候,肯定要在四个当中选择某一个去调用,可是选择哪一个就是一个难题,当然这就涉及到负载均衡问题

我们在消费者和服务提供者之间加了一层服务路由。服务路由提供F5功能同时还提供代理服务的地址,代理地址是稳定的,这样就算服务提供者地址改变了,消费者直接调用代理服务器地址给 服务器路由,让服务器路由自己去查询,减小开销

最终方案

我们利用zookeeper生成的节点树,服务器提供者在启动的时候,将提供的服务名称和地址以节点的方式注册都服务器zookeeper服务器配置中心,消费者通过服务器配置中心获取需要的服务名称节点下的服务地址。

消费者只有在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。然后把服务提供者地址缓存到本地,随后每次调用时,按照本地缓存的地址进行调用,直到服务器地址列表有变化(机器下线或者上线),变更触发消费者watcher(主动通知的意思)进行服务地址的重新查询。正是因Dubbo无中心化(不强依赖注册中心)的结构,使得服务消费者在服务信息没变更时候,几乎不依赖配置中心,解决了负载均衡设备导致的单点故障的问题,大大降低了服务配置中心的压力。

dubbo的架构

Dubbo是阿里巴巴SOA服务化治理方案的核心框架,是一个分布式服务框架,致力于提供高性能和透明化的RPC远程服务调用方案,以及SOA服务治理方案。

dubbo架构图如下所示:

 

节点角色说明:

       Provider: 暴露服务的服务提供方。

       Consumer: 调用远程服务的服务消费方。

       Registry: 服务注册与发现的注册中心。

       Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。

       Container: 服务运行容器。

调用关系说明:

  1. 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
  2. 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
  3. 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
  4. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
  5. 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。
  6. 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心

 

 

服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于目录服务,服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互,注册中心不转发请求,服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表,并根据负载算法直接调用提供者,注册中心,服务提供者,服务消费者三者之间均为长连接,监控中心除外,注册中心通过长连接感知服务提供者的存在,服务提供者宕机,注册中心将立即推送事件通知消费者注册中心和监控中心全部宕机,不影响已运行的提供者和消费者,消费者在本地缓存了提供者列表注册中心和监控中心都是可选的,服务消费者可以直连服务提供者。

连通性:

  1. 注册中心负责服务地址的注册与查找,相当于目录服务,服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互,注册中心不转发请求,压力较小
  2. 监控中心负责统计各服务调用次数,调用时间等,统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器,并以报表展示
  3. 服务提供者向注册中心注册其提供的服务,并汇报调用时间到监控中心,此时间不包含网络开销
  4. 服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表,并根据负载算法直接调用提供者,同时汇报调用时间到监控中心,此时间包含网络开销
  5. 注册中心,服务提供者,服务消费者三者之间均为长连接,监控中心除外
  6. 注册中心通过长连接感知服务提供者的存在,服务提供者宕机,注册中心将立即推送事件通知消费者
  7. 注册中心和监控中心全部宕机,不影响已运行的提供者和消费者,消费者在本地缓存了提供者列表
  8. 注册中心和监控中心都是可选的,服务消费者可以直连服务提供者

dubbo健壮性

(1)监控中心宕掉不影响使用,只是丢失部分采样数据

(2)数据库宕掉后,注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询,但不能注册新服务

(3)注册中心对等集群,任意一台宕掉后,将自动切换到另一台

(4)注册中心全部宕掉后,服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯

(5)服务提供者无状态,任意一台宕掉后,不影响使用

(6)服务提供者全部宕掉后,服务消费者应用将无法使用,并无限次重连等待服务提供者恢复

 

dubbo伸缩性

(1)注册中心为对等集群,可动态增加机器部署实例,所有客户端将自动发现新的注册中心

(2)服务提供者无状态,可动态增加机器部署实例,注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者

Dubbo的负载均衡策略

在集群负载均衡时,Dubbo 提供了多种均衡策略,缺省为 random 随机调用。

 

 

负载均衡策略有:

 

  1. Random LoadBalance——随机,按权重设置随机概率。

 

在一个截面上碰撞的概率高,但调用量越大分布越均匀,而且按概率使用权重后也比较均匀,有利于动态调整提供者权重。

 

  1. RoundRobin LoadBalance——轮循,按公约后的权重设置轮循比率。

 

存在慢的提供者累积请求的问题,比如:第二台机器很慢,但没挂,当请求调到第二台时就卡在那,久而久之,所有请求都卡在调到第二台上。

 

  1. LeastActive LoadBalance——最少活跃调用数,相同活跃数的随机,活跃数指调用前后计数差。

 

使慢的提供者收到更少请求,因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。

 

  1. ConsistentHash LoadBalance——一致性 Hash,相同参数的请求总是发到同一提供者。

当某一台提供者挂时,原本发往该提供者的请求,基于虚拟节点,平摊到其它提供者,不会引起剧烈变动。

Dubbo在安全机制方面是如何解决的

Dubbo通过Token令牌防止用户绕过注册中心直连,然后在注册中心上管理授权。Dubbo还提供服务黑白名单,来控制服务所允许的调用方。

 Dubbozookeeper做注册中心,如果注册中心集群都挂掉,发布者和订阅者之间还能通信么?

可以的,启动dubbo时,消费者会从zk拉取注册的生产者的地址接口等数据,缓存在本地。每次调用时,按照本地存储的地址进行调用 。

zookeeper是如何保证事务的顺序一致性的

zookeeper采用了递增的事务Id来标识,所有的proposal都在被提出的时候加上了zxid,zxid实际上是一个64位的数字,高32位是epoch用来标识leader是否发生改变,如果有新的leader产生出来,epoch会自增,低32位用来递增计数。当新产生proposal的时候,会依据数据库的两阶段过程,首先会向其他的server发出事务执行请求,如果超过半数的机器都能执行并且能够成功,那么就会开始执行

 

 

 

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