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分布式系统架构2:服务发现

转载 作者:撒哈拉 更新时间:2024-12-16 20:49:52 56 4
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1.概念

服务发现指的是分布式系统中,服务实例动态注册自己的信息到注册中心,其他服务能发现这些实例的位置,实现服务间通信.

为什么需要服务发现?

对于分布式应用来说,服务发现不是可选项,而是必须的。主要目的是让服务实例能相互识别和通信,确保系统在动态扩容、缩容和故障恢复时仍能正常运行.

2.组成

由注册中心和消费者组成 。

  • 注册中心Service Registry:服务实例将自己的元数据(IP、端口、健康状态等)注册到注册中心。维护一个服务注册表,记录所有可用服务的信息
  • 消费者Consumer:从注册中心获取目标服务的位置信息(服务实例列表),通过负载均衡选择一个实例进行通信。

3.两种发现模式

3.1客户端发现模式

概念:客户端负责确定可用服务的网络位置和请求负责均衡.

过程:客户端查询注册中心获取实例列表,接着客户端用负载均衡算法选择一个可用服务实例发出请求。如图:

在这里插入图片描述

Netflix OSS 提供了一个很好的客户端发现模式示例。Netflix Eureka 是一个服务注册中心,它提供了一组用于管理服务实例注册和查询可用实例的 REST API。Netflix Ribbon 是一个 IPC 客户端,可与 Eureka 一起使用,用于在可用服务实例之间使请求负载均衡.

优点:轻量级 。

缺点:需要客户端实现服务发现逻辑,代码复杂了.

3.2服务端发现模式

过程:客户端通过负载均衡器(如:Nginx或API Gateway)向服务发出请求,负载均衡器查询注册中心获取实例信息,然后将请求转发给合适的服务实例 。

在这里插入图片描述

案例:AWS Elastic Load Balancer(ELB)是一个服务端发现路由示例 。

优点:客户端不再关心服务发现的细节,只需要将请求发给负载均衡器 。

缺点:需要部署负载均衡器,保障高可用 。

4.注册中心

注册中心的作用是一个包含了服务实例网络位置的数据库。本身需要具备高可用性,通常通过分布式一致性协议(如Raft、Paxos)来保证数据的一致性和可靠性.

比如:Netflix Eureka,它提供了一个用于注册和查询服务实例的 REST API.

服务实例使用 POST 请求注册其网络位置。每隔 30 秒使用 PUT 请求刷新其注册信息。通过使用 HTTP DELETE 请求或实例注册超时来移除注册信息.

客户端可以使用 HTTP GET 请求来检索已注册的服务实例.

其他的注册中心:etcd,Consul,Zookeeper这些,我在后面的文章中学习后再写出来 。

5.服务注册的方式

5.1 主动注册Self-Registration

过程:服务实例启动后,主动将自己的信息注册到服务注册中心。并通过发送心跳请求来防止注册信息过期.

适用场景:微服务架构中,服务实例与注册中心直接交互 。

在这里插入图片描述

示例:

  • Eureka
    • Spring Cloud中,服务通过 @EnableEurekaClient 注解实现主动注册。
    • 服务启动时向Eureka Server注册自身的元数据信息(IP、端口、健康状态等)。

优点:实现简单,由服务自己掌握注册逻辑; 。

缺点:服务代码耦合了注册中心逻辑,增加服务端复杂度,且注册中心故障可能影响服务启动.

5.2被动注册(Third-Party Registration)

又叫第三方注册,原理:服务实例本身不负责注册操作,而是通过外部代理或监控组件检测到服务的状态,当检测到新的可用服务实例时,然后将其注册到服务注册中心.

在这里插入图片描述

示例:

Kubernetes:

  • 使用kubelet定期监测Pod的状态,并将Pod的网络信息注册到Kubernetes的Service中。

优点:服务实例与注册逻辑解耦,服务代码无侵入。适用于现有服务 。

缺点:依赖第三方组件,注册的实时性较低于主动注册 。

6. 总结服务发现的核心流程

  • 服务注册:服务启动时向注册中心注册自身的元数据。
  • 心跳检测:服务持续发送健康状态给注册中心,确保可用性。
  • 服务发现:消费者从注册中心获取服务实例信息。
  • 服务调用:消费者选择合适的实例进行调用(客户端负载均衡或服务端负载均衡)。
  • 服务注销:服务关闭时从注册中心注销自己的信息。

7.框架对比

面试过程中可能还会文档服务发现框架的区别,以及选型依据,可以提前准备一些框架的内容,这里简单列一下:

服务注册与发现框架 语言支持 一致性 健康检查 配置复杂性 性能 数据持久化 功能丰富度
Eureka Java 支持 简单 不支持 中等
Zookeeper 多语言 不支持 复杂 支持 中等
Consul 多语言 支持 简单 支持
Etcd 多语言 支持 复杂 支持 中等
Nacos 多语言 支持 简单 支持
DNS(K8S) 多语言 支持 中等

最后此篇关于分布式系统架构2:服务发现的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于分布式系统架构2:服务发现的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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