Dubbo学习-1-基础知识

分布式基础理论

1.什么是分布式系统:

分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像是单个相关系统。分布式系统是建立在网络之上的软件系统

随着互联网发展，网站应用规模的不断扩大，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。

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。

缺点：

1.所有功能都部署在一起，当部分功能发生改变时，整个应用都需要重新打包部署，不容易扩展；

2.协同开发不方便：所有开发者都在这个应用上面去开发，导致开发维护不方便

3.当单体应用功能越来越多，应用变得越来越大，服务器跑单个大的应用，服务器压力也比较大。增加服务器的集群已经不能带来性能上的提升

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（每个应用都是一个完整的包含前后端的应用）。此时，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

　　拆分出来的每个应用独立部署在不同的服务器上面，当某个应用的访问压力变大时，还可以对该应用单独进行扩容；其次，开发维护相对容易，不同的团队负责不同的应用，再者，提升性能相对容易，可以针对单个应用进行扩容

缺点：应用可能会变的越来越多，并且应用之间不可能完全独立，大量的应用之间需要相互交互。如下图：订单系统，物流系统，支付系统都会调用用户系统，支付系统又会调用商品系统，物流系统也可能会调用商品系统，应用的数量之多，导致系统之间的调用关系也变得更加复杂；其次，每个应用都包含前后端，如果仅仅想更改一下前段界面，后端业务也得跟着重新部署一次，增加了开发维护工作量。

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（如上图），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。

　　如下图所示，此时，前端是一个独立的工程，后端的核心业务抽取为一个单独的服务并单独部署，以图中为例，用户web系统部署在A服务器上，只改界面，只需要把服务器A重新部署一下就可以了，用户业务不受影响。  而用户的业务部署在B服务器上，A服务器上的用户web想要调用B服务器上的用户业务功能，就不再是单进程内的简单调用了（直接调用相应的方法），此时，需要一个RPC技术来完成远程过程调用。此外，用户除了调用用户系统的业务，还要调用订单系统，商品系统，支付系统的业务，而用户业务，订单业务，商品业务，支付业务之间，也会存在相互调用的过程，使得服务之间的调用关系也变得复杂起来。

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。如下图所示

2. 什么是RPC

RPC(Remote Procedure Call)即远程过程调用，是一种进程间通信方式，它是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。RPC基本原理如下：

RPC调用过程示例：

RPC两个核心模块：通信模块、序列化模块。通信效率和序列化、反序列化效率决定了RPC框架的性能。常见的RPC框架有：dubbo、 gRPC  、Thrift 、HSF(high speed Service Framework) RPC框架本质上是服务器之间通过socket网络连接来传输所需要的数据。

3.Dubbo

3.1Dubbo是一款高性能，轻量级 的开源Java RPC框架，它提供了三大核心能力：面向接口的远程方法调用，智能容错和负载均衡，以及服务自动注册和发现。

3.2 Dubbo架构：

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：

• 0. 服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
• 1. 服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
• 2. 服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
• 3. 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。
• 4. 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。
• 5. 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。

连通性：

• 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
• 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
• 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
• 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
• 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

健状性：

• 监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据
• 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
• 注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
• 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
• 服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用
• 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

参考资料： https://www.cnblogs.com/xiaoMzjm/p/5223799.html

http://tech.it168.com/a2018/0627/3211/000003211468.shtml

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1593536119491044543&wfr=spider&for=pc