一、分布式基础理论

1、什么是分布式系统?

《分布式系统原理与范型》定义:

“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单个相关系统”

分布式系统(distributed system)是建立在网络之上的软件系统。

随着互联网的发展,网站应用的规模不断扩大,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。

2、发展演变

a、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。

适用于小型网站,小型管理系统,将所有功能都部署到一个功能里,简单易用。

缺点:

  • 1、性能扩展比较难
  • 2、协同开发问题
  • 3、不利于升级维护

b、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。此时,用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。

通过切分业务来实现各个模块独立部署,降低了维护和部署的难度,团队各司其职更易管理,性能扩展也更方便,更有针对性。

缺点: 公用模块无法重复利用,开发性的浪费

c、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,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。

d、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)[ Service Oriented Architecture]是关键

二、RPC

1、什么叫RPC

RPC【Remote Procedure Call】是指远程过程调用,是一种进程间通信方式,他是一种技术的思想,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。

2、RPC基本原理

其实在本人spring cloud模块已经介绍过,下面再通过一个示例更好的解释啥是rpc:

client需要调用server,按照传统的写法如下:

client端:

public xxx call() {
http.post("server的服务地址", param);
}

这样写会让client与server绑定起来,比如生产环境中,server有n台服务器集群部署,当然可能会通过nginx去做负载均衡,使得client调用server的地址是同一个,但是耦合性非常高,基于rpc的设计方案,在client端放一个client-stub,在server端放一个server-stub,

当client需要从server端获取数据时,调用步骤如下:

  • 1、调用存放在client端的client-stub,client-stub将参数序列化,然后通过socket将二进制数据发送到server-stub;
  • 2、server-stub拿到二进制数据之后,进行反序列化,并且调用server的具体处理逻辑,将结果给到server-stub;
  • 3、server-stub将数据进行序列化,通过socket传输到client;
  • 4、client端进行反序列化操作,最终将数据转换成调用结果。

这么做有啥好处?

无论以后server端做啥调整,client都可以保持不变,除非连client-stub也需要改动,client就跟调用本地方法一样,降低耦合。并且从上述过程也可以得出一个结论:RPC两个核心模块-----通讯,序列化。

三、dubbo核心概念

1、简介

Apache Dubbo (incubating) |ˈdʌbəʊ| 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。

官网:http://dubbo.apache.org/

2、基本概念

服务提供者Provider:暴露服务的服务提供方,服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。

服务消费者Consumer: 调用远程服务的服务消费方,服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务,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Registry: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

监控中心Monitor: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

调用关系说明

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

四、dubbo环境搭建

Zookeeper是 Apacahe Hadoop 的子项目,是一个树型的目录服务,支持变更推送,适合作为 Dubbo 服务的注册中心,工业强度较高,可用于生产环境,并推荐使用。

流程说明:

  • 服务提供者启动时: 向 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下写入自己的 URL 地址
  • 服务消费者启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService/providers 目录下的提供者 URL 地址。并向 /dubbo/com.foo.BarService/consumers 目录下写入自己的 URL 地址
  • 监控中心启动时: 订阅 /dubbo/com.foo.BarService 目录下的所有提供者和消费者 URL 地址。

支持以下功能:

  • 当提供者出现断电等异常停机时,注册中心能自动删除提供者信息
  • 当注册中心重启时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求
  • 当会话过期时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求
  • 当设置 <dubbo:registry check="false" /> 时,记录失败注册和订阅请求,后台定时重试
  • 可通过 <dubbo:registry username="admin" password="1234" /> 设置 zookeeper 登录信息
  • 可通过 <dubbo:registry group="dubbo" /> 设置 zookeeper 的根节点,不设置将使用无根树
  • 支持 * 号通配符 <dubbo:reference group="*" version="*" />,可订阅服务的所有分组和所有版本的提供者

1、下载zookeeper

在dubbo官网上,推荐使用zookeeper作为注册中心,下载地址:https://archive.apache.org/dist/zookeeper/zookeeper-3.4.13/

下载完成后需要注意一个问题,就是要将zoo_sample.cfg更改为zoo.cfg,否则启动会报错,说找不到zoo.cfg

zoo.cfg

#心跳基本时间单位,毫秒级,ZK基本上所有的时间都是这个时间的整数倍
tickTime=2000
#集群中的follower服务器(F)与leader服务器(L)之间初始连接时能容忍的最多心跳数
initLimit=10
#集群中的follower服务器与leader服务器之间请求和应答之间能容忍的最多心跳数
syncLimit=5
#内存数据库快照存放地址,如果没有指定事务日志存放地址(dataLogDir),默认也是存放在这个 路径
下,建议两个地址分开存放到不同的设备上。
dataDir=E:/utils/zookeeper/zookeeper-3.4.12/data
#指定端口
clientPort=2181

2、启动zookeeper服务

启动效果如下:

启动客户端

效果如下:

然后做如下操作:

ls /:列出zookeeper根下保存的所有节点

create –e /taoyong 123:创建一个taoyong临时节点,值为123

get /taoyong:获取/taoyong节点的值

结果如下:

[zk: localhost:2181(CONNECTED) 0] ls /
[zookeeper]
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 1] create -e /taoyong 123
Created /taoyong
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 2] get /taoyong
123
cZxid = 0x4
ctime = Wed Jun 05 23:01:24 CST 2019
mZxid = 0x4
mtime = Wed Jun 05 23:01:24 CST 2019
pZxid = 0x4
cversion = 0
dataVersion = 0
aclVersion = 0
ephemeralOwner = 0x100112bcb910000
dataLength = 3
numChildren = 0
[zk: localhost:2181(CONNECTED) 3]

后面对zookeeper,这里只要知道zookeeper有各种节点即可。

3、dubbo-admin

dubbo本身并不是一个服务软件。它其实就是一个jar包能够帮你的java程序连接到zookeeper,并利用zookeeper消费、提供服务。所以你不用在Linux上启动什么dubbo服务。但是为了让用户更好的管理监控众多的dubbo服务,官方提供了一个可视化的监控程序,不过这个监控即使不装也不影响使用。

a、下载dubbo-admin

下载地址:https://github.com/apache/incubator-dubbo-ops

进入dubbo-admin中,找到application.properties,打开

server.port=7001
spring.velocity.cache=false
spring.velocity.charset=UTF-8
spring.velocity.layout-url=/templates/default.vm
spring.messages.fallback-to-system-locale=false
spring.messages.basename=i18n/message
spring.root.password=root
spring.guest.password=root dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181

注意最后一行即可,只要zookeeper的地址正确就好(因为我们是本地搭的zookeeper),用户名密码自己设置,不过用户名貌似只能是root或guest。

b、找到dubbo-admin的pom.xml位置,打包

打开,然后输入

mvn clean package

打好包之后运行

java -jar dubbo-admin-0.0.1-SNAPSHOT.jar

当项目启动之后,打开浏览器访问

http://你机器的ip:7001/

启动端口可以在项目启动日志里面看(springboot的项目)。然后根据自己设置的用户名密码登录进去:

注意:在运行dubbo-admin之前,一定要打开zookeeper服务。

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