SpringCloud打造微服务平台--概览

BellamyBarlow 发布于1年前
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SpringCloud打造微服务平台--概览

简述

ScpringCloud是什么

Spring Boot和SpringCloud是什么关系

  • Spring Boot是Spring的一套快速WEB开发的脚手架,可建立独立的Spring应用程序,无代码生成和xml配置、自动配置Spring、内嵌Servlet容器。Spring Boot使用了默认大于配置的理念,很多集成方案已经帮你选择好了,能不配置就不配置。可以基于Spring Boot快速开发单个微服务。
  • Spring Cloud是一个基于Spring Boot实现的云应用开发工具。Spring Cloud很大的一部分是基于Spring Boot来实现。Spring Boot专注于快速、方便集成的单个个体,Spring Cloud是关注全局的服务治理框架;

spring -> spring booot -> spring cloud 这样的关系。

官网

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SpringCloud架构

架构

组件概览

组件

组件简介

  • 注册中心:

spring-cloud-eureka

spring-cloud-zookeeper

spring-cloud-consul

  • 配置中心:

spring-cloud-config

  • 服务容错:

spring-cloud-netflix-hystrix

  • API网关:

spring-cloud-gateway

spring-cloud-netfilx-zuul

  • 服务调用:

spring-cloud-openfeign

spring-cloud-netflix-ribbon

  • 消息队列:

spring-cloud-stream --> rabbitmq、kafka

spring-cloud-bus

  • 链路跟踪:

spring-cloud-sletuh --> zipkin server

  • 任务调度:

spring-cloud-task

  • 安全认证:

spring-cloud-security

spring-cloud-vault

  • 测试管理:

spring-cloud-contract

组件介绍

注册中心

Why?

微服务架构中,应用被拆分众多的小应用服务,应该规模变大,服务实例的数量是动态变化,为了为客户端能够访问到服务,就必须要有一种服务的发现机制,完成服务的登记注册、监控管理、服务发现,服务间的调用管理等功能。

What?

有两种主要的服务发现方式:客户端发现(client-side discovery)和服务器端发现(server-side discovery)。Eureka是客户端发现模式。

Spring Cloud Eureka由两个组件组成:Eureka服务器和Eureka客户端。

Eureka Client连接到Eureka Server,并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。基本的结构如下图。

eureka

另外Eurekag还提供了web的管理界面,运维人员可以查看各微服务的情况

eureka admin

配置中心

Why?

在微服务架构中,每个微服务节点都有相关的配置数据项。当节点众多,维护就变得非常困难,因此需要建立一个中心配置服务,所有配置都放在配置中心统一管理。

What?

Spring Cloud Config由两个组件组成:Config服务器和Config客户端。应用启动时,将相关配置项拉取到本地缓存使用,配置更新时也可由配置中心主动推送到应用节点(后续会详细讲解)。他支持git、svn、file方式存储配置。

config

消息中心

Why?

消息总线是为了实现企业应该数据共享和集成,提供一种基于企业服务总线的信息共享交换平台。具有松散耦合的特点,实现了"集中式管理、分布式运行"的工作模式。

在微服务架构中,服务众多,各服务又有很多的调用和被调用关系。消息总线就是为了解决在某些非同步场景下,服务间强解藕、数据交换量巨大的解决方案。

What?

Spring Cloud Bus 将分布式的节点用轻量的消息代理连接起来。它可以用于广播配置文件的更改或者服务之间的异步通讯,也可以用于监控。可以说,消息总线是微服务应用扩展“道路”上的推进器,而且也把它用来作应用间相互通信的消息管道。

bus

服务网关

Why?

在微服务架构中,后端服务往往不直接开放给调用端,而是通过一个API网关根据请求的url,路由到相应的服务。当添加API网关后,在第三方调用端和服务提供方之间就创建了一面墙,这面墙直接与调用方通信进行权限控制、限流、排队,过载保护、请求合并、裁剪、黑白名单、异常用户过滤拦截等等。

What?

Spring Cloud Gateway是一个构建在Spring 生态之上的高性能、非阻塞API网关,包括:Spring 5,Spring Boot 2和Project Reactor。

gateway

服务调用

Why?

负载均衡可分为服务端负载均衡和客户端负载均衡,服务端负载均衡完全由服务器处理,客户端不需要做任何事情。而客户端负载均衡技术,客户端需要维护一组服务器引用,每次客户端向服务端发请求的时候,会根据算法主动选中一个服务节点。常用的负载均衡算法有:随机、轮询、权重、负载、Hash等。

What?

Spring Cloud Ribbon是一个基于客户端的负载均衡器,Feign内部也已经使用了Ribbon。

Spring Cloud Feign是一个声明式的Web Service客户端,它的目的就是让Web Service调用更加简单。Feign提供了HTTP请求的模板,通过编写简单的接口和插入注解,就可以定义好HTTP请求的参数、格式、地址等信息。而Feign则会完全代理HTTP请求,我们只需要像调用方法一样调用它就可以完成服务请求及相关处理。

Feign整合了Ribbon和Hystrix(见下节),可以让我们不再需要显式地使用这两个组件,大大简化了服务调用。

gateway

服务容错

Why?

在分布式架构中,一个应用依赖多个服务是非常常见的,如果其中一个依赖由于延迟过高发生阻塞,调用该依赖服务的线程就会阻塞,如果相关业务的QPS较高,就可能产生大量阻塞,从而导致该应用/服务由于服务器资源被耗尽而拖垮。

另外,故障也会在应用之间传递,如果故障服务的上游依赖较多,可能会引起服务的雪崩效应。就跟数据瘫痪,会引起依赖该数据库的应用瘫痪是一样的道理。

所以,断路器就是用来支持服务隔离、熔断等操作的工具。断路器会以隔离的方式来处理服务请求,当断路数量达到阈值,就会触发熔断(直接返回失败)。

What?

Spring Cloud Hystrix微服务架构中提供服务隔离、熔断、降级机制的工具/框架。通过以上手段来降低服务故障带来的关联影响,以提高系统的整体可用性。

  • 断路器与各服务的关系

gateway

  • 断路器的原理

hystrix

授权与认证

Why?

在 Web 应用开发中,安全一直是非常重要的一个方面。安全虽然属于应用的非功能性需求,但是应该在应用开发的初期就考虑进来。如果在应用开发的后期才考虑安全的问题,就可能陷入一个两难的境地:一方面,应用存在严重的安全漏洞,无法满足用户的要求,并可能造成用户的隐私数据被攻击者窃取;另一方面,应用的基本架构已经确定,要修复安全漏洞,可能需要对系统的架构做出比较重大的调整,因而需要更多的开发时间,影响应用的发布进程。因此,从应用开发的第一天就应该把安全相关的因素考虑进来,并在整个应用的开发过程中。

What?

Spring Cloud Security是基于Spring的企业应用系统提供声明式的安全访问控制解决方案的安全框架。它提供全面的安全性解决方案,同时在Web请求级和方法调用级处理身份确认和授权。他是灵活和强大的身份验证和访问控制框架,以确保基于Spring的Java Web应用程序的安全。

OAuth2.0授权框架使第三方应用程序来获取对HTTP服务的有限访问机会。无论是通过编排资源所有者和HTTP服务之间的交互批准的资源所有者,或通过允许第三方应用程序来获取自己的访问权限。

例如某网站/app以微信、qq登陆方式就是OAuth2方式。

Spring Security Oauth2是建立在spring security的基础之上,符合OAuth2标准的开源实现。

OAuth2定义了4种模式,共有4个角色,具体内容可以查看另外的介绍

Spring Security OAuth2简介与实施

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