[从源码学设计]蚂蚁金服SOFARegistry网络操作之连接管理
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- [从源码学设计]蚂蚁金服SOFARegistry网络操作之连接管理
0x00 摘要
SOFARegistry 是蚂蚁金服开源的一个生产级、高时效、高可用的服务注册中心。
本系列文章重点在于分析设计和架构，即利用多篇文章，从多个角度反推总结 DataServer 或者 SOFARegistry 的实现机制和架构思路，让大家借以学习阿里如何设计。
本文为第三篇，介绍SOFARegistry网络操作之连接管理。
0x01 业务领域
上文我们讲解了SOFARegistry的网络封装和操作，本文继续网络相关部分。
虽然SOFABolt底层已经做了连接管理，比如有Manager，pool，但是SOFARegistry在上层结合业务也做了连接管理，很有特色，所以我们专文讲解。
1.1 应用场景
这里我们集中从DataServer角度出发讲解，此处和业务紧密结合。
让我们大致想想DataServer需要管理哪些连接或者类似概念。
- MetaServer Connection：本DataServer与Meta Server的连接，用来和Meta Server交互；
- DataServer Connection：本DataServer与其他dataServer的连接，用来数据同步；
- 扩展开来，其他Data Server节点也需要管理；
- SessionServer Connection，本DataServer与Session server的连接，这个非常复杂，这里会重点讲解；
- 在SessionServer方面，又需要区分具体每个Publisher；
这就让我们来思考几个问题：
- 究竟什么可以唯一标示一个SessionServer？
- 什么可以唯一标示一个Publisher？ip : port？或者其他？
- 业务上有没有特殊考虑的需要？
具体我们在后文会详述阿里的思路。
0x02 管理内容
2.1 连接管理
首先讲讲普遍意义的连接管理。
连接管理是网络操作中的核心。我们知道，一次 tcp 请求大致分为三个步骤：建立连接、通信、关闭连接。每次建立新连接都会经历三次握手，中间包含三次网络传输，对于高并发的系统，这是一笔不小的负担；关闭连接同样如此。为了减少每次网络调用请求的开销，对连接进行管理、复用，可以极大的提高系统的性能。
为了提高通信效率，我们需要考虑复用连接，减少 TCP 三次握手的次数，因此需要有连接管理的机制。
关于连接管理，SOFARegistry有两维度层次的连接管理，分别是 Connection 和 Node。
2.2 管理内容
普遍意义的连接管理，通常需要处理：
- 连接创建与销毁
- 心跳管理
- 空闲连接管理
- 断线重连
- 慢连接处理
- 作为一个框架，当然还需要把各种连接事件分派给用户进行定制
因为SOFABolt底层已经做了底层连接管理，所以SOFARegistry只要做顶层部分连接管理即可，就是从业务角度区分保存连接。
0x03 Connection管理
3.1 Connection对象
这里说的Connection我们特指sofa-bolt的Connection对象com.alipay.remoting.Connection。前文提到，SOFARegistry把sofa-bolt的Connection对象直接暴露出来。
面向连接的TCP协议要求每次peer间通信前建立一条TCP连接，该连接可抽象为一个4元组（four-tuple，有时也称socket pair）：socket（localIp, localPort, remoteIp, remotePort ），这4个元素唯一地代表一条TCP连接。
在Netty中用Channel来表示一条TCP连接，在sofa-bolt使用Connection对象来抽象一个连接，一个连接在client跟server端各用一个connection对象表示。
有了Connection这个抽象之后，自然的需要提供接口来管理Connection, 这个接口就是ConnectionFactory。
那么Connection是如何跟Netty进行联动呢。我们知道在Netty中，client连接到server后，server会回调initChannel方法，在这个方法我们会初始化各种事件handler，sofa-bolt就在这里创建Connection，并在Netty的Channel对象上打上Connection标，后续通过Channel就可以直接找到这个Connection。
3.2 Connection类定义
Connection其删减版定义如下，可以看到其主要成员就是 Netty channel 实例：
public class Connection {
private Channel channel;
private final ConcurrentHashMap<Integer, InvokeFuture> invokeFutureMap = new ConcurrentHashMap<Integer, InvokeFuture>(4);
/** Attribute key for connection */
public static final AttributeKey<Connection> CONNECTION = AttributeKey.valueOf("connection");
/** Attribute key for heartbeat count */
public static final AttributeKey<Integer> HEARTBEAT_COUNT = AttributeKey.valueOf("heartbeatCount");
/** Attribute key for heartbeat switch for each connection */
public static final AttributeKey<Boolean> HEARTBEAT_SWITCH = AttributeKey.valueOf("heartbeatSwitch");
/** Attribute key for protocol */
public static final AttributeKey<ProtocolCode> PROTOCOL = AttributeKey.valueOf("protocol");
/** Attribute key for version */
public static final AttributeKey<Byte> VERSION = AttributeKey.valueOf("version");
private Url url;
private final ConcurrentHashMap<Integer/* id */, String/* poolKey */> id2PoolKey = new ConcurrentHashMap<Integer, String>(256);
private Set<String> poolKeys = new ConcurrentHashSet<String>();
private final ConcurrentHashMap<String/* attr key*/, Object /*attr value*/> attributes = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
}
省去 AtributeKey 类型定义以及 Log 配置，以上是Connection中主要的成员变量。包括几个方面:
- 连接：Channel、Url
- 版本：protocolCode、version
- 调用：invokeFutureMap
- 附着：attributes
- 引用：referenceCount、id2PoolKey、poolKeys
这里提一下 protocolCode 和 version，版本信息会被携带至对端，用于连接的协商。总的来说，通过对于 Channel 的包装，Connection 提供了丰富的上下文及引用信息，是 SOFABolt 连接管理的直接对象。
3.3 ConnectionFactory
SOFARegistry建立了ConnectionFactory 连接工厂，负责创建连接、检测连接等。
这里我对Connection进行了种类，分类是我从业务角度出发，强行分为三种Connection，只是为了讲解方便。
- MetaServerConnectionFactory，是Meta Server的连接，用来和Meta Server交互。
- DataServerConnectionFactory ，是其他dataServer的连接，用来数据同步；
- SessionServerConnectionFactory，是Session server的连接，这个非常复杂，后续会重点讲解。
3.4 MetaServerConnectionFactory
MetaServerConnectionFactory 就是用来对com.alipay.remoting.Connection进行连接管理。
其核心变量是一个双层Map，可以理解为一个矩阵，其维度是 Map<dataCenter, Map<ip, Connection>>。
其内部函数比较简单，望名生意。
public class MetaServerConnectionFactory {
private final Map<String, Map<String, Connection>> MAP = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* @param dataCenter
* @param ip
* @param connection
*/
public void register(String dataCenter, String ip, Connection connection) {
Map<String, Connection> connectionMap = MAP.get(dataCenter);
if (connectionMap == null) {
Map<String, Connection> newConnectionMap = new ConcurrentHashMap<>();
connectionMap = MAP.putIfAbsent(dataCenter, newConnectionMap);
if (connectionMap == null) {
connectionMap = newConnectionMap;
}
}
connectionMap.put(ip, connection);
}
/**
* @param dataCenter
* @param ip
*/
public Connection getConnection(String dataCenter, String ip) {
if (MAP.containsKey(dataCenter)) {
Map<String, Connection> map = MAP.get(dataCenter);
if (map.containsKey(ip)) {
return map.get(ip);
}
}
return null;
}
/**
* @param dataCenter
*/
public Map<String, Connection> getConnections(String dataCenter) {
if (MAP.containsKey(dataCenter)) {
return MAP.get(dataCenter);
}
return new HashMap<>();
}
/**
* @param dataCenter
*/
public Set<String> getIps(String dataCenter) {
if (MAP.containsKey(dataCenter)) {
Map<String, Connection> map = MAP.get(dataCenter);
if (map != null) {
return map.keySet();
}
}
return new HashSet<>();
}
/**
* @param dataCenter
*/
public void remove(String dataCenter) {
Map<String, Connection> map = getConnections(dataCenter);
if (!map.isEmpty()) {
for (Connection connection : map.values()) {
if (connection.isFine()) {
connection.close();
}
}
}
MAP.remove(dataCenter);
}
/**
* @param dataCenter
* @param ip
*/
public void remove(String dataCenter, String ip) {
if (MAP.containsKey(dataCenter)) {
Map<String, Connection> map = MAP.get(dataCenter);
if (map != null) {
map.remove(ip);
}
}
}
public Set<String> getAllDataCenters() {
return MAP.keySet();
}
}
3.5 DataServerConnectionFactory
DataServerConnectionFactory 就是用来对com.alipay.remoting.Connection进行连接管理。
其核心变量是以ip:port作为key，Connection作为value的一个Map。
其内部函数比较简单，望名生意。
import com.alipay.remoting.Connection;
/**
* the factory to hold connections that other dataservers connected to local server
*/
public class DataServerConnectionFactory {
/**
* collection of connections
* key:connectId ip:port
*/
private final Map<String, Connection> MAP = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* register connection
*
* @param connection
*/
public void register(Connection connection) {
MAP.put(getConnectId(connection), connection);
}
/**
* remove connection by specific ip+port
*
* @param connection
*/
public void remove(Connection connection) {
MAP.remove(getConnectId(connection));
}
/**
* get connection by ip
*
* @param ip
* @return
*/
public Connection getConnection(String ip) {
return MAP.values().stream().filter(connection -> ip.equals(connection.getRemoteIP()) && connection.isFine()).findFirst().orElse(null);
}
private String getConnectId(Connection connection) {
return connection.getRemoteIP() + ":" + connection.getRemotePort();
}
}
3.5.1 注册
当需要管理连接时候，可以通过如下来进行注册。
public void connected(Channel channel) throws RemotingException {
super.connected(channel);
dataServerConnectionFactory.register(((BoltChannel) channel).getConnection());
}
这样往ConcurrentHashMap client放入，是根据IP和port构建了url，然后url作为key。
3.5.2 获取
com.alipay.remoting.Connection 可以通过Channel进行获取。
DataNodeExchanger就采用如下方式获取Client。
conn = ((BoltChannel) dataNodeExchanger.connect(new URL(ip, dataServerConfig
.getSyncDataPort()))).getConnection();
3.5.3 DataSyncServerConnectionHandler
有了注册与获取，接下来我们看看连接事件响应。
DataSyncServerConnectionHandler 是 server 的handler。
前文提到了，DataSyncServerConnectionHandler是连接事件处理器 (ConnectionEventProcessor)，用来监听建连事件（ConnectionEventType.CONNECT）与断连事件（ConnectionEventType.CLOSE）。
这里就是针对各种事件，简单的对Connection做相应维护。
public class DataSyncServerConnectionHandler extends AbstractServerHandler {
@Autowired
private DataServerConnectionFactory dataServerConnectionFactory;
@Override
public ChannelHandler.HandlerType getType() {
return ChannelHandler.HandlerType.LISENTER;
}
@Override
public void connected(Channel channel) throws RemotingException {
super.connected(channel);
dataServerConnectionFactory.register(((BoltChannel) channel).getConnection());
}
@Override
public void disconnected(Channel channel) throws RemotingException {
super.disconnected(channel);
dataServerConnectionFactory.remove(((BoltChannel) channel).getConnection());
}
@Override
protected Node.NodeType getConnectNodeType() {
return Node.NodeType.DATA;
}
}
3.6 SessionServerConnectionFactory
SessionServerConnectionFactory 包括复杂的逻辑。
3.6.1 问题
回顾前面问题：
- 究竟什么可以唯一标示一个SessionServer？
- 什么可以唯一标示一个Publisher？
- ip : port？或者其他？
- 业务上有没有特殊考虑的需要？
下面我们就一一看看阿里如何处理。
3.6.2 逻辑概念和关系
首先要讲讲阿里的几个逻辑概念：
- process Id 代表了Session Server，格式是类似uid的构建，每个Session Server有一个唯一的process Id，Session Server与process Id是一对一的关系；
- Connection 就是一个 Session Server 和 Data Server 之间的 Connection；
- connect Id 代表了Publisher，格式是 ip : port。connect Id与Publisher是一对一的关系；
- 一个Session Server包括许多Publiser，即许多connection id；
- Session Server address 是一个 ip : port 的组合，代表一个 Connection 的 session server 那一端；
- 一个 Session Server 可能对于一个data Server有多个连接；这个目前原因不知，没有发现业务原因，可能推测如下：因为连接敏感性，网络不稳定性，所以SOFABolt重连时候会选择一个新端口，所以会有多个Connection存在。所以一个processID对应多个sessionConnAddress；
具体就是，SOFARegistry 将服务数据 （PublisherRegister） 和 服务发布者 （Publisher） 的连接的生命周期绑定在一起：每个 PublisherRegister 定义属性 connId，connId 由注册本次服务的 Publisher 的连接标识 （IP 和 Port）构成，也就是只要该 Publisher 和 SessionServer 断连，服务信息数据即失效。客户端重新建连成功后重新注册服务数据，重新注册的服务数据会被当成新的数据，考虑更换长连接后 Publisher 的 connId 是 Renew 新生成的。
3.6.3 示例图
我们假设一个Session server内部有两个 Publisher，都连接到一个Data Server上。
这些 address 格式都是 ip : port，举例如下：
SessionServer address 1 是 ：1.1.2.3 : 1
SessionServer address 2 是 ：1.1.2.3 : 2
SessionServer address 3 是 ：1.1.2.3 : 3
SessionServer address 4 是 ：1.1.2.3 : 4
DataServer address 1 是 ：2.2.2.3 : 1
DataServer address 2 是 ：2.2.2.3 : 2
具体逻辑如图：
+----------+ +----------+
| Client | | Client |
+----+-----+ +----+-----+
| |
| |
| |
| |
| SessionServer address 1 | SessionServer address 2
v v
+--------+-----------------------------------+----------------+
| Session Server(process Id) |
| |
| +------------------------+ +-----------------------+ |
| | Publisher(connect Id) | ... | Publisher(connect Id) | |
| +------------------------+ +-----------------------+ |
+-------------------------------------------------------------+
| SessionServer address 3 | SessionServer address 4
| |
| |
| |
| |
+----------> +---------------+ <---------+
DataServer address 1 | Data Server | DataServer address 2
+---------------+
3.6.4 主要变量
所以，SessionServerConnectionFactory的几个变量就对应了上述这些逻辑关系，具体如下：
- SESSION_CONN_PROCESS_ID_MAP ： Map<SessionServer address, SessionServer processId>，这个代表了怎么从 SessionServer address 找到 SessionServer processId，是一对一的关系；
- PROCESS_ID_CONNECT_ID_MAP ： Map<SessionServer processId, Set<ip:port of clients> >，这个代表了一个Session Server 包括了哪些Publiser；
- PROCESS_ID_SESSION_CONN_MAP ： Map<SessionServer processId, pair(SessionServer address, SessionServer connection)>，这代表了一个 Session Server 包括哪些 Connection，每个Connection 被其Session Server 端的address 唯一确定；
这些都代表了本 Data Server 和 其 Session Server 之间的关系。
+-----------------------------------------------------------------------------------------+ +--------------------------------+
| SessionServerConnectionFactory | | SessionServer |
| | | |
| | | +-------------------------+ |
| +---------------------------------------------------------+ | | | SessionServer address | |
| | SESSION_CONN_PROCESS_ID_MAP | | | | | |
| | | | | | +----------------+ | |
| | | +----------------------------------->+ | process Id | | |
| | Map<SessionServer address, SessionServer processId> | | | +-------------------------+ |
| | | | | | | |
| +---------------------------------------------------------+ | | | Publisher | |
| | | +--+-------------+ |
| | | ^ |
| +---------------------------------------------------------+ | | | |
| | PROCESS_ID_CONNECT_ID_MAP | | +------------------------+-------+
| | | | | ^
| | Map<SessionServer processId, Set<ip:port of clients> > +-------------------------------------------+ |
| | | | |
| +---------------------------------------------------------+ | |
| | |
| | |
| +------------------------------------------------------------------------------------+ | +------------+ |
| |PROCESS_ID_SESSION_CONN_MAP +-------> | Connection +---------+
| | | | +------------+
| | | |
| |Map<SessionServer processId, pair(SessionServer address, SessionServer connection)> | |
| | | |
| +------------------------------------------------------------------------------------+ |
+-----------------------------------------------------------------------------------------+
手机上如下图：
具体类定义如下：
public class SessionServerConnectionFactory {
private static final int DELAY = 30 * 1000;
private static final Map EMPTY_MAP = new HashMap(0);
/**
* key : SessionServer address
* value: SessionServer processId
*/
private final Map<String, String> SESSION_CONN_PROCESS_ID_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* key : SessionServer processId
* value: ip:port of clients
*/
private final Map<String, Set<String>> PROCESS_ID_CONNECT_ID_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* key : SessionServer processId
* value: pair(SessionServer address, SessionServer connection)
*/
private final Map<String, Pair> PROCESS_ID_SESSION_CONN_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
@Autowired
private DisconnectEventHandler disconnectEventHandler;
}
3.6.5 Pair
这是SessionServerConnectionFactory的内部类。
PROCESS_ID_SESSION_CONN_MAP是 Map<SessionServer processId, pair(SessionServer address, SessionServer connection)>，代表了一个 Session Server 包括哪些Connection，每个Connection 被其Session Server 端的address 唯一确定。
Pair就是SessionServer address, SessionServer connection的组合，定义如下：
private static class Pair {
private AtomicInteger roundRobin = new AtomicInteger(-1);
private Map<String, Connection> connections;
private String lastDisconnectedSession;
private Pair(Map<String, Connection> connections) {
this.connections = connections;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
return connections.equals(((Pair) o).getConnections())
&& (((Pair) o).lastDisconnectedSession.equals(lastDisconnectedSession));
}
/**
* Getter method for property <tt>connections</tt>.
* @return property value of connections
*/
private Map<String, Connection> getConnections() {
return connections;
}
}
当生成时，Session Server 端的address，这是由InetSocketAddress转换而来。此类用于实现 IP 套接字地址 (IP 地址+端口号)，用于socket 通信；
public void registerSession(String processId, Set<String> connectIds, Connection connection) {
String sessionConnAddress = NetUtil.toAddressString(connection.getRemoteAddress());
SESSION_CONN_PROCESS_ID_MAP.put(sessionConnAddress, processId);
Set<String> connectIdSet = PROCESS_ID_CONNECT_ID_MAP
.computeIfAbsent(processId, k -> ConcurrentHashMap.newKeySet());
connectIdSet.addAll(connectIds);
Pair pair = PROCESS_ID_SESSION_CONN_MAP.computeIfAbsent(processId, k -> new Pair(new ConcurrentHashMap<>()));
pair.getConnections().put(sessionConnAddress, connection);
}
3.6.6 processId
processId是在Session Server之中生成，可以看出，是IP，时间戳，循环递增整数构建。这样就可以唯一确定一个SessionServer。
public class SessionProcessIdGenerator {
/**
* Generate session processId.
*/
public static String generate() {
String localIp = NetUtil.getLocalSocketAddress().getAddress().getHostAddress();
if (localIp != null && !localIp.isEmpty()) {
return getId(getIPHex(localIp), System.currentTimeMillis(), getNextId());
}
return EMPTY_STRING;
}
}
3.7 SessionServerConnectionFactory业务流程
因为高层连接管理与业务密切耦合，所以我们接下来分析业务。看看调用 SessionServerConnectionFactory的业务流程。
具体registerSession从何处调用，这就涉及到两个消息：SessionServerRegisterRequest 和PublishDataRequest。即有两个途径会调用。而且业务涉及到Session Server与DataServer。
3.7.1 SessionServerRegisterRequest
当重新连接的时候，会统一注册 Session Server 本身包含的所有Publisher。对应在Session Server之中，如下可以看到：
- 从sessionServer获取connectIds。
- 建立SessionServerRegisterRequest，然后发送。
代码如下：
public class SessionRegisterDataTask extends AbstractSessionTask {
@Override
public void setTaskEvent(TaskEvent taskEvent) {
//taskId create from event
if (taskEvent.getTaskId() != null) {
setTaskId(taskEvent.getTaskId());
}
Object obj = taskEvent.getEventObj();
if (obj instanceof BoltChannel) {
this.channel = (BoltChannel) obj;
}
Server sessionServer = boltExchange.getServer(sessionServerConfig.getServerPort());
if (sessionServer != null) {
Collection<Channel> chs = sessionServer.getChannels();
Set<String> connectIds = new HashSet<>();
chs.forEach(channel -> connectIds.add(NetUtil.toAddressString(channel.getRemoteAddress())));
sessionServerRegisterRequest = new SessionServerRegisterRequest(
SessionProcessIdGenerator.getSessionProcessId(), connectIds);
}
}
}
来到DataServer，SessionServerRegisterHandler会进行处理调用，用到了sessionServerConnectionFactory。
public class SessionServerRegisterHandler extends
AbstractServerHandler<SessionServerRegisterRequest> {
@Override
public Object doHandle(Channel channel, SessionServerRegisterRequest request) {
Set<String> connectIds = request.getConnectIds();
if (connectIds == null) {
connectIds = new HashSet<>();
}
sessionServerConnectionFactory.registerSession(request.getProcessId(), connectIds,
((BoltChannel) channel).getConnection());
return CommonResponse.buildSuccessResponse();
}
}
3.7.2 PublishDataRequest
当注册Publisher时候。在Session Server之中，可以看到建立了请求。
private Request<PublishDataRequest> buildPublishDataRequest(Publisher publisher) {
return new Request<PublishDataRequest>() {
private AtomicInteger retryTimes = new AtomicInteger();
@Override
public PublishDataRequest getRequestBody() {
PublishDataRequest publishDataRequest = new PublishDataRequest();
publishDataRequest.setPublisher(publisher);
publishDataRequest.setSessionServerProcessId(SessionProcessIdGenerator
.getSessionProcessId());
return publishDataRequest;
}
@Override
public URL getRequestUrl() {
return getUrl(publisher.getDataInfoId());
}
@Override
public AtomicInteger getRetryTimes() {
return retryTimes;
}
};
}
在data server之中，会调用处理，用到了sessionServerConnectionFactory。
public class PublishDataHandler extends AbstractServerHandler<PublishDataRequest> {
@Override
public Object doHandle(Channel channel, PublishDataRequest request) {
Publisher publisher = Publisher.internPublisher(request.getPublisher());
if (forwardService.needForward()) {
CommonResponse response = new CommonResponse();
response.setSuccess(false);
response.setMessage("Request refused, Server status is not working");
return response;
}
dataChangeEventCenter.onChange(publisher, dataServerConfig.getLocalDataCenter());
if (publisher.getPublishType() != PublishType.TEMPORARY) {
String connectId = WordCache.getInstance().getWordCache(
publisher.getSourceAddress().getAddressString());
sessionServerConnectionFactory.registerConnectId(request.getSessionServerProcessId(),
connectId);
// record the renew timestamp
datumLeaseManager.renew(connectId);
}
return CommonResponse.buildSuccessResponse();
}
}
3.7.3 DatumLeaseManager
上述代码提到了DatumLeaseManager，这里可以看到就是对connectId，即Publisher进行续约：
connectIdRenewTimestampMap : 记录了renew时间；
locksForConnectId ：只有一个task能够更新；
renew 函数记录本次renew时间戳，启动evict task，如果到期没有renew，就去除。
public class DatumLeaseManager implements AfterWorkingProcess {
/** record the latest heartbeat time for each connectId, format: connectId -> lastRenewTimestamp */
private final Map<String, Long> connectIdRenewTimestampMap = new ConcurrentHashMap<>();
/** lock for connectId , format: connectId -> true */
private ConcurrentHashMap<String, Boolean> locksForConnectId = new ConcurrentHashMap();
/**
* record the renew timestamp
*/
public void renew(String connectId) {
// record the renew timestamp
connectIdRenewTimestampMap.put(connectId, System.currentTimeMillis());
// try to trigger evict task
scheduleEvictTask(connectId, 0);
}
}
0x04 节点管理
除了具体连接之外，SOFARegistry也对Data 节点进行另一个维度的连接管理。具体在DataServerNodeFactory完成。
4.1 DataServerNodeFactory
4.1.1 DataServerNode
就是简单的数据结构，没有建立Bean。
public class DataServerNode implements HashNode {
private String ip;
private String dataCenter;
private Connection connection;
}
4.1.2 DataServerNodeFactory
对应Node的连接管理 则是 DataServerNodeFactory。
在具体模块控制上，DataServerNodeFactory拥有自己的Bean。DataServerConnectionFactory 则全部是Static类型，直接static使用。
DataServerNodeFactory的关键变量有两个：
- MAP是以dataCenter和ip作为维度的一个Node矩阵，是数据节点相关数据；
- CONSISTENT_HASH_MAP则是用dataCenter作为key，ConsistentHash作为value的Map；
具体定义如下：
public class DataServerNodeFactory {
/**
* row: dataCenter
* column: ip
* value dataServerNode
*/
private static final Map<String, Map<String, DataServerNode>> MAP = new ConcurrentHashMap<>();
/**
* key: dataCenter
* value: consistentHash
*/
private static final Map<String, ConsistentHash<DataServerNode>> CONSISTENT_HASH_MAP = new ConcurrentHashMap<>();
}
4.2 业务流程
4.2.1 注册
具体在LocalDataServerChangeEventHandler 和 DataServerChangeEventHandler 全都有涉及。
public class LocalDataServerChangeEventHandler extends
AbstractEventHandler<LocalDataServerChangeEvent> {
private void connectDataServer(String dataCenter, String ip) {
Connection conn = null;
for (int tryCount = 0; tryCount < TRY_COUNT; tryCount++) {
try {
conn = ((BoltChannel) dataNodeExchanger.connect(new URL(ip, dataServerConfig.getSyncDataPort()))).getConnection();
break;
}
}
//maybe get dataNode from metaServer,current has not start! register dataNode info to factory,wait for connect task next execute
DataServerNodeFactory.register(new DataServerNode(ip, dataCenter, conn),
dataServerConfig);
}
}
}
以及
public class DataServerChangeEventHandler extends AbstractEventHandler<DataServerChangeEvent> {
private void connectDataServer(String dataCenter, String ip) {
Connection conn = null;
for (int tryCount = 0; tryCount < TRY_COUNT; tryCount++) {
try {
conn = ((BoltChannel) dataNodeExchanger.connect(new URL(ip, dataServerConfig
.getSyncDataPort()))).getConnection();
break;
} catch (Exception e) {
TimeUtil.randomDelay(3000);
}
}
//maybe get dataNode from metaServer,current has not start! register dataNode info to factory,wait for connect task next execute
DataServerNodeFactory.register(new DataServerNode(ip, dataCenter, conn), dataServerConfig);
}
}
4.2.2 使用
使用就是从MAP与CONSISTENT_HASH_MAP中提取Node，这里把从CONSISTENT_HASH_MAP提取的代码摘录如下：
/**
* get dataserver by specific datacenter and dataInfoId
*
* @param dataCenter
* @param dataInfoId
* @return
*/
public static DataServerNode computeDataServerNode(String dataCenter, String dataInfoId) {
ConsistentHash<DataServerNode> consistentHash = CONSISTENT_HASH_MAP.get(dataCenter);
if (consistentHash != null) {
return consistentHash.getNodeFor(dataInfoId);
}
return null;
}
public static List<DataServerNode> computeDataServerNodes(String dataCenter, String dataInfoId,
int backupNodes) {
ConsistentHash<DataServerNode> consistentHash = CONSISTENT_HASH_MAP.get(dataCenter);
if (consistentHash != null) {
return consistentHash.getNUniqueNodesFor(dataInfoId, backupNodes);
}
return null;
}
0x05 总结
关于连接管理，SOFARegistry有两维度层次的连接管理，分别是 Connection 和 Node。
因为SOFABolt底层已经做了底层连接管理，所以SOFARegistry只要做顶层部分连接管理即可，就是从业务角度区分注册，保存，获取连接。具体就是：
- Connection 就是一个 Session Server 和 Data Server 之间的 Connection；
- 一个 Session Server 可能对于一个data Server有多个连接；
- 一个Session Server包括许多Publiser；
- Connection与Publiser一一对应；
SOFARegistry 将服务数据 （PublisherRegister） 和 服务发布者 （Publisher） 的连接的生命周期绑定在一起：每个 PublisherRegister 定义属性 connId，connId 由注册本次服务的 Publisher 的连接标识 （IP 和 Port）构成。
只要该 Publisher 和 SessionServer 断连，服务信息数据即失效。客户端重新建连成功后重新注册服务数据，重新注册的服务数据会被当成新的数据，考虑更换长连接后 Publisher 的 connId 是 Renew 新生成的。
如下图所示：
+----------+ +----------+
| Client | | Client |
+----+-----+ +----+-----+
| |
| |
| |
| |
| |
| |
+-------------------------------------------------------------+
| | Session Server(process Id) | |
| v v |
| +------+-----------------+ +--------+--------------+ |
| | Publisher(connect Id) | ... | Publisher(connect Id) | |
| +------------------------+ +-----------------------+ |
+-------------------------------------------------------------+
| |
| |
| Connection Connection |
| |
| |
| |
v v
+---------------------+------------------------------------------+--------------------+
| Data Server |
| |
| Map<SessionServer address, SessionServer processId> |
| |
| Map<SessionServer processId, Set<ip:port of clients> > |
| |
| Map<SessionServer processId, pair(SessionServer address, SessionServer connection)> |
| |
+-------------------------------------------------------------------------------------+
0xFF 参考
https://timyang.net/architecture/cell-distributed-system/
SOFABolt 源码分析12 - Connection 连接管理设计
SOFABolt 源码分析2 - RpcServer 服务端启动的设计
SOFABolt 源码分析3 - RpcClient 客户端启动的设计
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