上篇文章 《Eureka 緩存機制》 介紹了Eureka的緩存機制,相信大家對Eureka 有了進(jìn)一步的了解,本文將詳細(xì)介紹API網(wǎng)關(guān)如何實現(xiàn)服務(wù)下線的實時感知。
創(chuàng)新互聯(lián)是一家網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站設(shè)計,提供網(wǎng)頁設(shè)計,網(wǎng)站設(shè)計,網(wǎng)站制作,建網(wǎng)站,按需開發(fā),網(wǎng)站開發(fā)公司,2013年開創(chuàng)至今是互聯(lián)行業(yè)建設(shè)者,服務(wù)者。以提升客戶品牌價值為核心業(yè)務(wù),全程參與項目的網(wǎng)站策劃設(shè)計制作,前端開發(fā),后臺程序制作以及后期項目運營并提出專業(yè)建議和思路。
在基于云的微服務(wù)應(yīng)用中,服務(wù)實例的網(wǎng)絡(luò)位置都是動態(tài)分配的。而且由于自動伸縮、故障和升級,服務(wù)實例會經(jīng)常動態(tài)改變。因此,客戶端代碼需要使用更加復(fù)雜的服務(wù)發(fā)現(xiàn)機制。
目前服務(wù)發(fā)現(xiàn)主要有兩種模式:客戶端發(fā)現(xiàn)和服務(wù)端發(fā)現(xiàn)。
服務(wù)端發(fā)現(xiàn):客戶端通過負(fù)載均衡器向服務(wù)注冊中心發(fā)起請求,負(fù)載均衡器查詢服務(wù)注冊中心,將每個請求路由到可用的服務(wù)實例上。
客戶端發(fā)現(xiàn):客戶端負(fù)責(zé)決定可用服務(wù)實例的網(wǎng)絡(luò)地址,并且在集群中對請求負(fù)載均衡, 客戶端訪問服務(wù)登記表,也就是一個可用服務(wù)的數(shù)據(jù)庫,然后客戶端使用一種負(fù)載均衡算法選擇一個可用的服務(wù)實例然后發(fā)起請求。
客戶端發(fā)現(xiàn)相對于服務(wù)端發(fā)現(xiàn)最大的區(qū)別是:客戶端知道(緩存)可用服務(wù)注冊表信息。如果Client端緩存沒能從服務(wù)端及時更新的話,可能出現(xiàn)Client 與 服務(wù)端緩存數(shù)據(jù)不一致的情況。
Netflix OSS 提供了一個客戶端服務(wù)發(fā)現(xiàn)的好例子。Eureka Server 為注冊中心,Zuul 相對于Eureka Server來說是Eureka Client,Zuul 會把 Eureka Server 端服務(wù)列表緩存到本地,并以定時任務(wù)的形式更新服務(wù)列表,同時zuul通過本地列表發(fā)現(xiàn)其它服務(wù),使用Ribbon實現(xiàn)客戶端負(fù)載均衡。
正常情況下,調(diào)用方對網(wǎng)關(guān)發(fā)起請求即刻能得到響應(yīng)。但是當(dāng)對生產(chǎn)者做縮容、下線、升級的情況下,由于Eureka這種多級緩存的設(shè)計結(jié)構(gòu)和定時更新的機制,LoadBalance 端的服務(wù)列表B存在更新不及時的情況(由上篇文章 《Eureka 緩存機制》 可知,服務(wù)消費者最長感知時間將無限趨近240s),如果這時消費者對網(wǎng)關(guān)發(fā)起請求,LoadBalance 會對一個已經(jīng)不存在的服務(wù)發(fā)起請求,請求是會超時的。
生產(chǎn)者下線后,最先得到感知的是 Eureka Server 中的 readWriteCacheMap,最后得到感知的是網(wǎng)關(guān)核心中的 LoadBalance。但是 loadBalance 對生產(chǎn)者的發(fā)現(xiàn)是在 loadBalance 本地維護的列表中。
所以要想達(dá)到網(wǎng)關(guān)對生產(chǎn)者下線的實時感知,可以這樣做:首先生產(chǎn)者或者部署平臺主動通知 Eureka Server, 然后跳過 Eureka 多級緩存之間的更新時間,直接通知 Zuul 中的 Eureka Client,最后將 Eureka Client 中的服務(wù)列表更新到 Ribbon 中。
但是如果下線通知的邏輯代碼放在生產(chǎn)者中,會造成代碼污染、語言差異等問題。
借用一句名言:
“計算機科學(xué)領(lǐng)域的任何問題都可以通過增加一個間接的中間層來解決”
Gateway-SynchSpeed 相當(dāng)于一個代理服務(wù),它對外提供REST API來負(fù)責(zé)響應(yīng)調(diào)用方的下線請求,同時會將生產(chǎn)者的狀態(tài)同步到 Eureka Server 和 網(wǎng)關(guān)核心,起著 狀態(tài)同步 和 軟事物 的作用。
思路 :在生產(chǎn)者做 縮容、下線、升級 前,spider 平臺(spider為容器管理平臺)會主動通知 Gateway-SynchSpeed 某個生產(chǎn)者的某個實例要下線了,然后 Gateway-SynchSpeed 會通知 Eureka Server 生產(chǎn)者的某個實例下線了;如果Eureka Server 下線成功,Gateway-SynchSpeed 會直接通知 網(wǎng)關(guān)核心。
設(shè)計特點
無侵入性、方便使用。不用關(guān)心調(diào)用方的基于何種語言實現(xiàn),調(diào)用者只要對 Gateway-SynchSpeed 發(fā)起一個http rest請求即可,真正的實現(xiàn)邏輯不用侵入到調(diào)用方而是交給這個代理來實現(xiàn)。
原子性。調(diào)用方先在Eureka Server下線,然后在所有相關(guān)網(wǎng)關(guān)核心中下線為最小工作執(zhí)行單元,Gateway-SynchSpeed 相當(dāng)于一個"軟事物",保證服務(wù)下線的某種程度上原子特性。
步驟說明
第一步:在生產(chǎn)者做 縮容、下線、升級 前,spider平臺會以http請求的形式通知到 Gateway-SynchSpeed 服務(wù),通知的粒度為服務(wù)實例所在的容器IP。
第二步:Gateway-SynchSpeed 接受到請求后,先校驗IP的可用性,然后通知Eureka Server。
第三步:Eureka Server 將 Producer 置為失效狀態(tài),并返回處理結(jié)果(Eureka 下線形式分為兩種,一種是直接從服務(wù)注冊列表直接剔除,第二種是狀態(tài)下線,即是將 Producer 的狀態(tài)置為
OUT_OF_SERVICE
。 如果是以第一種形式下線,Spider平臺發(fā)出下線請求后,不能保證Producer進(jìn)程立刻被kill,如果這期間 Producer 還有心跳同步到 Eureka Server,服務(wù)會重新注冊到 Eureka Server)。
第四步:Gateway-SynchSpeed 得到上一步結(jié)果,如果結(jié)果為成功,則執(zhí)行下一步;反之,則停止。
第五步:Gateway-SynchSpeed 為Eureka Client。Gateway-SynchSpeed 通過 IP 到本地服務(wù)注冊列表中得到 Producer 的 Application-Name。
第六步:Gateway-SynchSpeed 通過 Application-Name 到網(wǎng)關(guān)核心庫中查詢所有與下線服務(wù)相關(guān)的
網(wǎng)關(guān)組名字
。
第七步:Gateway-SynchSpeed 通過
網(wǎng)關(guān)組名字
到本地服務(wù)列表中查找網(wǎng)關(guān)組下所有的服務(wù)地址 ipAddress(ip : port)。
第八步:Gateway-SynchSpeed 異步通知所有相關(guān)網(wǎng)關(guān)節(jié)點。
第九步:Gateway-Core 收到通知后,對 Producer 做狀態(tài)下線,同時記錄所有狀態(tài)下線成功的實例信息到緩存 DownServiceCache 中。
第十步:Gateway-Core 更新本地 Ribbon 服務(wù)列表。
Eureka 提供了一種安全保護機制。Eureka Client 從 Eureka Server 更新服務(wù)列表前,會校驗相關(guān)Hash值是否改變( Client 服務(wù)列表被修改,hash值會改變),如果改變,更新方式會從增量更新變成全量更新,(由 《Eureka 緩存機制》 可知這30s內(nèi) readOnlyCacheMap 和 readWriteCacheMap 的數(shù)據(jù)可能存在差異),如果Client端緩存列表被readOnlyCacheMap 覆蓋,最終會導(dǎo)致 Ribbon 端服務(wù)列表與 readWriteCacheMap 數(shù)據(jù)不一致。
針對 Eureka 這種機制,引入監(jiān)聽器 EurekaEventListener 作為補償機制,它會監(jiān)聽 Eureka Client 全量拉取事件,對于緩存中未超過30s的服務(wù),將其狀態(tài)重新設(shè)置成
OUT_OF_SERVICE
。
考慮到系統(tǒng)的安全性問題,如果被人惡意訪問,可能會使生產(chǎn)者在Eureka Server中無故下線,導(dǎo)致消費者無法通過 Eureka Server 來發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)者。
使用黑白名單做安全過濾,基本流程如下:
對 Gateway-Synchspeed 中設(shè)置白名單網(wǎng)段(IP網(wǎng)段)
在 Gateway-Synchspeed 加入過濾器,對下線請求方進(jìn)行IP校驗,如果請求端IP在網(wǎng)段中,則放行;反之,過濾。
由于 Gateway-SynchSpeed 和 Gateway-Core 是部署在 Docker 容器中,如果容器重啟,會導(dǎo)致日志文件全部丟失。所以需要將 Gateway-SynchSpeed 和 Gateway-Core 中相關(guān)日志寫入到 Elasticsearch ,最終由 Kibana 負(fù)責(zé)查詢 Elasticsearch 的數(shù)據(jù)并以可視化的方式展現(xiàn)。
Gateway-SynchSpeed 做狀態(tài)同步
EurekaEventListener 處理緩存數(shù)據(jù)
目前網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)對服務(wù)下線的實時感知中,使用的 Zuul 和 Eureka 版本為 Spring Cloud Zuul 1.3.6.RELEASE 、Spring Cloud Eureka 1.4.4.RELEASE。
目前網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)的是對網(wǎng)關(guān)下游服務(wù)的實時感知,而且需滿足以下條件:
生產(chǎn)者需部署在 kubernetes 容器管理平臺
生產(chǎn)者做正常的 下線、升級或者縮容 操作。如果是由于容器資源不足,導(dǎo)致服務(wù)異常宕機等非正常下線,不支持。
網(wǎng)關(guān)服務(wù)下線實時感知是網(wǎng)關(guān)對業(yè)務(wù)方提供的一種可選的解決方案,在 spider 平臺中默認(rèn)是沒有開啟此功能,是否開啟此功能由業(yè)務(wù)方根據(jù)本身系統(tǒng)要求決定,具體如何配置可參考 API網(wǎng)關(guān)接入指南 中 《網(wǎng)關(guān)實時感知在spider上配置文檔說明》。
作者:謝國輝
本文標(biāo)題:程序員筆記|API網(wǎng)關(guān)如何實現(xiàn)對服務(wù)下線實時感知
路徑分享:http://muchs.cn/article12/isphgc.html
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