微服务架构：基于微服务和Docker容器技术的PaaS云平台架构设计？什么是 微服务

本文目录

• 微服务架构：基于微服务和Docker容器技术的PaaS云平台架构设计
• 什么是 微服务
• 微服务有什么作用
• 微信微服务从哪里添加
• 基于ServiceMesh服务网格的去中心化微服务管控治理平台

微服务架构：基于微服务和Docker容器技术的PaaS云平台架构设计

基于微服务架构和Docker容器技术的PaaS云平台建设目标是给我们的开发人员提供一套服务快速开发、部署、运维管理、持续开发持续集成的流程。平台提供基础设施、中间件、数据服务、云服务器等资源，开发人员只需要开发业务代码并提交到平台代码库，做一些必要的配置，系统会自动构建、部署，实现应用的敏捷开发、快速迭代。在系统架构上，PaaS云平台主要分为微服务架构、Docker容器技术、DveOps三部分，这篇文章重点介绍微服务架构的实施。

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实施微服务需要投入大量的技术力量来开发基础设施，这对很多公司来说显然是不现实的，别担心，业界已经有非常优秀的开源框架供我们参考使用。目前业界比较成熟的微服务框架有Netflix、Spring Cloud和阿里的Dubbo等。Spring Cloud是基于Spring Boot的一整套实现微服务的框架，它提供了开发微服务所需的组件，跟Spring Boot一起使用的话开发微服务架构的云服务会变的很方便。Spring Cloud包含很多子框架，其中Spring Cloud Netflix是其中的一套框架，在我们的微服务架构设计中，就使用了很多Spring Cloud Netflix框架的组件。Spring Cloud Netflix项目的时间还不长，相关的文档资料很少，博主当时研究这套框架啃了很多英文文档，简直痛苦不堪。对于刚开始接触这套框架的同学，要搭建一套微服务应用架构，可能会不知道如何下手，接下来介绍我们的微服务架构搭建过程以及 需要那些 框架或组件来支持微服务架构。

为了直接明了的展示微服务架构的组成及原理，画了一张系统架构图，如下：

从上图可以看出，微服务访问大致路径为：外部请求 → 负载均衡 → 服务网关（GateWay）→ 微服务 → 数据服务/消息服务。服务网关和微服务都会用到服务注册和发现来调用依赖的其他服务，各服务集群都能通过配置中心服务来获得配置信息。

服务网关（GateWay）

网关是外界系统（如：客户端浏览器、移动设备等）和企业内部系统之间的一道门，所有的客户端请求通过网关访问后台服务。为了应对高并发访问，服务网关以集群形式部署，这就意味着需要做负载均衡，我们采用了亚马逊EC2作为虚拟云服务器，采用ELB(Elastic Load Bala

什么是 微服务

微服务架构是一种方法，其中单个应用程序由许多松散耦合且可独立部署的较小服务组成。

微服务（或微服务架构）是一种云原生架构方法，其中单个应用程序由许多松散耦合且可独立部署的较小组件或服务组成。

这些服务通常

虽然关于微服务的大部分讨论都围绕架构定义和特征展开，但它们的价值可以通过相当简单的业务和组织优势来更普遍地理解：

微服务也可以通过它们 不是 什么来理解。

与微服务架构最常进行的两个比较是单体架构和面向服务的架构 (SOA)。

微服务和单体架构之间的区别在于，微服务由许多较小的、松散耦合的服务组成一个应用程序，而不是大型、紧密耦合的应用程序的单体方法

微服务和 SOA 之间的区别可能不太清楚。

虽然可以在微服务和 SOA 之间进行技术对比，尤其是围绕 企业服务总线 (ESB) 的角色，但更容易将差异视为 范围之一 。

SOA 是企业范围内的一项努力，旨在标准化 组织中 所有 Web 服务相互通信和集成的方式，而微服务架构是特定于应用程序的。

微服务可能至少与开发人员一样受高管和项目负责人的欢迎。

这是微服务更不寻常的特征之一，因为架构热情通常是为软件开发团队保留的。

原因是微服务更好地反映了许多业务领导者希望构建和运行他们的团队和开发流程的方式。

换句话说，微服务是一种架构模型，可以更好地促进所需的操作模型。

在IBM 最近对 1,200 多名开发人员和 IT 主管进行的一项调查中，87% 的微服务用户同意微服务的采用是值得的。

也许微服务最重要的一个特点是，由于服务更小并且可以独立部署，它不再需要国会的法案来更改一行代码或在应用程序中添加新功能。

微服务向组织承诺提供一种解毒剂，以解决与需要大量时间的小改动相关的内心挫败感。

它不需要博士学位。

在计算机科学中看到或理解一种更好地促进速度和敏捷性的方法的价值。

但速度并不是以这种方式设计服务的唯一价值。

一种常见的新兴组织模型是围绕业务问题、服务或产品将跨职能团队聚集在一起。

微服务模型完全符合这一趋势，因为它使组织能够围绕一个服务或一组服务创建小型、跨职能的团队，并让他们以敏捷的方式运行。

微服务的松散耦合还为应用程序建立了一定程度的故障隔离和更好的弹性。

服务的小规模，加上清晰的边界和沟通模式，使新团队成员更容易理解代码库并快速为其做出贡献——在速度和员工士气方面都有明显的好处。
在传统的 n 层架构模式中，应用程序通常共享一个公共堆栈，其中一个大型关系数据库支持整个应用程序。

这种方法有几个明显的缺点——其中最重要的是应用程序的每个组件都必须共享一个公共堆栈、数据模型和数据库，即使对于某些元素的工作有一个清晰、更好的工具。

它造成了糟糕的架构，并且对于那些不断意识到构建这些组件的更好、更有效的方法是可用的开发人员来说是令人沮丧的。

相比之下，在微服务模型中，组件是独立部署的，并通过 REST、事件流和消息代理的某种组合进行通信——因此每个单独服务的堆栈都可以针对该服务进行优化。

技术一直在变化，由多个较小的服务组成的应用程序更容易和更便宜地随着更理想的技术发展而变得可用。
使用微服务，可以单独部署单个服务，但也可以单独扩展它们。由此产生的好处是显而易见的：如果做得正确，微服务比单体应用程序需要更少的基础设施，因为它们只支持对需要它的组件进行精确扩展，而不是在单体应用程序的情况下对整个应用程序进行扩展。
微服务的显着优势伴随着重大挑战。

从单体架构到微服务意味着更多的管理复杂性——更多的服务，由更多的团队创建，部署在更多的地方。

一项服务中的问题可能会导致或由其他服务中的问题引起。

日志数据（用于监控和解决问题）更加庞大，并且在服务之间可能不一致。

新版本可能会导致向后兼容性问题。

应用程序涉及更多的网络连接，这意味着出现延迟和连接问题的机会更多。

DevOps 方法可以解决其中的许多问题，但 DevOps 的采用也有其自身的挑战。

然而，这些挑战并没有阻止非采用者采用微服务——或者采用者深化他们的微服务承诺。

新的 IBM 调查数据 显示，56% 的当前非用户可能或非常可能在未来两年内采用微服务，78% 的当前微服务用户可能会增加他们在微服务上投入的时间、金钱和精力

微服务架构通常被描述为针对 DevOps 和持续集成/持续交付 (CI/CD) 进行了优化，在可以频繁部署的小型服务的上下文中，原因很容易理解。

但另一种看待微服务和 DevOps 之间关系的方式是，微服务架构实际上 需要 DevOps 才能成功。

虽然单体应用程序具有本文前面讨论过的一系列缺点，但它们的好处是它不是一个具有多个移动部件和独立技术堆栈的复杂分布式系统。

相比之下，鉴于微服务带来的复杂性、移动部件和依赖项的大量增加，在部署、监控和生命周期自动化方面没有大量投资的情况下使用微服务是不明智的。

虽然几乎任何现代工具或语言都可以在微服务架构中使用，但有一些核心工具已成为微服务必不可少的边界定义：

微服务的关键要素之一是它通常非常小。

（没有任意数量的代码可以确定某物是否是微服务，但名称中的“微”就在那里。）

当Docker在 2013 年迎来现代容器时代时，它还引入了与微服务最密切相关的计算模型。

由于单个容器没有自己的操作系统的开销，它们比传统的虚拟机更小更轻，并且可以更快地启动和关闭，使其成为微服务架构中更小、更轻的服务的完美匹配.

随着服务和容器的激增，编排和管理大量容器很快成为关键挑战之一。

Kubernetes是一个开源容器编排平台，已成为最受欢迎的编排解决方案之一，因为它做得非常好。

微服务通常通过 API 进行通信，尤其是在首次建立状态时。

虽然客户端和服务确实可以直接相互通信，但 API 网关通常是一个有用的中间层，尤其是当应用程序中的服务数量随着时间的推移而增长时。

API 网关通过路由请求、跨多个服务扇出请求以及提供额外的安全性和身份验证来充当客户端的反向代理。

有多种技术可用于实现 API 网关，包括 API 管理平台，但如果使用容器和 Kubernetes 实现微服务架构，则网关通常使用 Ingress 或最近的Istio 来实现。
虽然最佳实践可能是设计无状态服务，但状态仍然存在，服务需要了解它。

虽然 API 调用通常是为给定服务初始建立状态的有效方式，但它并不是保持最新状态的特别有效方式。

不断的轮询，“我们到了吗？” 保持服务最新的方法根本不切实际。

相反，有必要将建立状态的 API 调用与消息传递或事件流结合起来，以便服务可以广播状态的变化，而其他相关方可以监听这些变化并进行相应的调整。

这项工作可能最适合通用消息代理，但在某些情况下，事件流平台（例如Apache Kafka）可能更适合。

通过将微服务与事件驱动架构相结合，开发人员可以构建分布式、高度可扩展、容错和可扩展的系统，可以实时消费和处理大量事件或信息。
无服务器架构将一些核心云和微服务模式得出其合乎逻辑的结论。

在无服务器的情况下，执行单元不仅仅是一个小服务，而是一个函数，它通常可以只是几行代码。

将无服务器功能与微服务分开的界限很模糊，但通常认为功能比微服务还要小。

无服务器架构和功能即服务 (FaaS)平台与微服务的相似之处在于，它们都对创建更小的部署单元和根据需求精确扩展感兴趣。

微服务不一定与云计算完全相关，但它们如此频繁地结合在一起有几个重要原因——这些原因超越了微服务成为新应用程序的流行架构风格以及云成为新应用程序的流行托管目的地的原因。

微服务架构的主要优势之一是与单独部署和扩展组件相关的利用率和成本优势。

虽然这些优势在一定程度上仍然存在于本地基础设施中，但小型、独立可扩展的组件与按需、按使用付费的基础设施相结合是可以找到真正成本优化的地方。

其次，也许更重要的是，微服务的另一个主要好处是每个单独的组件都可以采用最适合其特定工作的堆栈。

当您自己管理堆栈扩散时，可能会导致严重的复杂性和开销，但是将支持堆栈作为云服务使用可以大大减少管理挑战。

换句话说，虽然推出自己的微服务基础设施并非不可能，但不可取，尤其是刚开始时。

在微服务架构中，有许多常见且有用的设计、通信和集成模式有助于解决一些更常见的挑战和机遇，包括：

例如，在桌面上使用的应用程序将具有与移动设备不同的屏幕尺寸、显示和性能限制。

BFF 模式允许开发人员使用该界面的最佳选项为每个用户界面创建和支持一种后端类型，而不是尝试支持适用于任何界面但可能会对前端性能产生负面影响的通用后端。
例如，在电子商务网站上，产品对象可能通过产品名称、类型和价格来区分。

聚合是应被视为一个单元的相关实体的集合。

因此，对于电子商务网站，订单将是买家订购的产品（实体）的集合（集合）。

这些模式用于以有意义的方式对数据进行分类。
在微服务架构中，服务实例会因伸缩、升级、服务故障甚至服务终止而动态变化。

这些模式提供了发现机制来应对这种短暂性。

负载平衡可以通过使用 健康 检查和服务故障作为重新平衡流量的触发器来使用服务发现模式。
适配器模式的目的是帮助翻译不兼容的类或对象之间的关系。

依赖第三方 API 的应用程序可能需要使用适配器模式来确保应用程序和 API 可以通信。
这个色彩缤纷的名字指的是藤蔓（微服务）如何随着时间的推移慢慢地超越并扼杀一棵树（单体应用程序）。

虽然有很多模式可以很好地完成微服务，但同样数量的模式可以很快让任何开发团队陷入困境。

其中一些——改写为微服务“不要”——如下：

一旦应用程序变得太大且难以轻松更新和维护，微服务是一种管理复杂性的方法。

只有当您感觉到单体架构的痛苦和复杂性开始蔓延时，才值得考虑如何将该应用程序重构为更小的服务。

在你感受到那种痛苦之前，你甚至没有真正拥有需要重构的单体。
尝试在没有 a) 适当的部署和监控自动化或 b) 托管云服务来支持您现在庞大的异构基础设施的情况下进行微服务，会带来很多不必要的麻烦。

省去你自己的麻烦，这样你就可以把时间花在担心状态上。
最好倾向于更大的服务，然后只在它们开始开发微服务解决的特征时才将它们分开——即部署更改变得困难和缓慢，通用数据模型变得过于复杂，或者不同部分服务有不同的负载/规模要求。
微服务和 SOA 之间的区别在于，微服务项目通常涉及重构应用程序以便更易于管理，而 SOA 关注的是改变 IT 服务在企业范围内的工作方式。

一个演变成 SOA 项目的微服务项目可能会因自身的重量而崩溃。
你最好从一个你可以处理的速度开始，避免复杂性，并尽可能多地使用现成的工具。

微服务有什么作用

维基上对微服务的定义为：一种软件开发技术- 面向服务的体系结构（SOA）架构样式的一种变体，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调、互相配合，为用户提供最终价值。
微服务的最重要的单一特征可能是，由于服务较小且可独立部署，因此不再需要繁琐的行动才能更改应用程序中的一行文字。
在微服务模型中，组件是独立部署的，并通过REST，事件流和消息代理的某种组合进行通信-因此，可以针对该服务优化每个单独服务的堆栈。技术一直在变化，由多个较小的服务组成的应用程序随着更理想的技术的发展而变得更容易且成本更低。
使用微服务，可以单独部署单个服务，但是也可以单独扩展它们。由此带来的好处是显而易见的：如果正确完成，微服务比单片应用程序所需的基础结构要少，因为微服务仅支持对需要它的组件进行精确缩放，而对于单片应用程序则不需要整个应用程序。
比如像HC服务网格是基于Istio及容器技术的微服务治理平台，以无侵入方式为多语言、不同部署形态的异构应用提供服务治理、服务监控和安全控制等微服务管理能力。能够将服务通信、观测与安全能力下沉到基础设施层，降低分布式应用开发复杂度，为应用运维减负，推动企业应用整体向服务治理平台迁移，提升IT系统的整体承载能力、高可用能力。

微信微服务从哪里添加

微信微服务从微信支付里面添加。方法是：打开微信点击右下角的我，选择支付，点击右上方三个点，下拉到第三方服务，将需要添加的第三方服务的选项选为开即可。微服务涵盖了微信管家、微信应用解决方案、微信客服客户端、人工微信客服几部分。

微服务是对于微信公众平台帐号提供的辅助管理平台，强化了微信公众号的互动营销推广与客户关系维护功能。微服务平台开发了为商家定制的“个性化管理、营销推广、客户关系管理、会员卡管理”等几个重要的运营管理模块。

相关信息

微服务是对于微信公众平台帐号提供的辅助管理平台，强化了微信公众号的互动营销推广与客户关系维护功能。微服务平台开发了为商家定制的“个性化管理、营销推广、客户关系管理、会员卡管理”等几个重要的运营管理模块。

具体功能包括分层级的自动应答菜单功能，互动游戏，优惠券发放，抽奖，人工微信客服即时响应，用户管理与会员卡管理等，实现了通过微信对接商家的线下业务，助力企业率先进入移动电商时代。

基于ServiceMesh服务网格的去中心化微服务管控治理平台

首先说明下我最近在思考的一个产品规划，即基于ServiceMesh服务网格思路，参考开源的Istio等实现架构来搭建一个完整的微服务治理管控平台。

在前面文章里面我就提到了，在实施微服务架构后，由于微服务将传统的单体应用进行了拆分，颗粒度更细。因此整个集成的复杂度，后续的管控治理复杂度都急剧增加。

当前也出现了类似SpingCLoud主流的微服务开发框架，实现了服务注册和发现，安全，限流熔断，链路监控等各种能力。同时对于服务注册，限流，服务链监控等本身又出现了大量的开源组件，类似服务注册的Nacos，Consul，限流熔断的Sentinel，链接监控的SKyWalking等开源组件。

当我们在思考微服务开发框架和开源组件的时候你会发现。

在SpingCLoud外的各类开源组件本身和微服务开发过程是解耦的，也就是说这些开源组件更加方便地通过配置增加管控能力，或者通过下发一个SDK包或Agent代理组件来实现管控能力。以尽量减少对微服务开发过程的影响。

而对于SpingCLoud微服务框架，在使用中有一个最大的问题就是开发态和治理态的耦合，也就是说一个微服务模块在开发的时候，你会引入很多治理态的内容。类似限流熔断，类似链路监控等能力，都需要你在开发状态增加配置文件，或对接口实现类进行扩展等。

微服务开发本身应该是一个简单的事情。

其核心是实现业务功能和规则逻辑，并暴露轻量的Http Rest API接口实现和前端交互或者实现和其它微服务模块之间的横向交互协同。

也就是说如果不考虑管控治理层面的内容，你采用最小化的SpingBoot来进行微服务开发足够的，或者你仍然可以采用传统的Java架构进行微服务开发，只要确保最终暴露Http API接口即可。

但是如果要考虑治理的内容，你会发现会引入注册中心，限流熔断，安全，服务链监控一系列的管控治理组件，导致整个微服务开发过程，集成过程都复杂化。

因此构建微服务治理平台的初衷即：

在这里还是先简单梳理下业务需求和业务功能场景。

01 服务注册和服务发现

仍然需要实现最基本的当前微服务自注册，自发现能力。这个在开发阶段需要暴露的接口增加注解还是必须的。在ServiceMesh下，由于存在本地Sidecar代理，因此在本地代理和微服务一起容器化部署下去后，会扫描微服务中需要暴露的接口，并完成微服务和API接口服务的注册工作。 也就是传统的应用开发集成中，手工接口API接口服务注册和接入的过程没有了，这个过程应该彻底地自动化掉。

注意这里的注册不仅仅是到微服务粒度，而是可以到微服务API接口粒度。

因此我们需要实现在微服务部署和交付后，微服务注册和微服务中的API接口注册全部自动完成。在微服务集群扩展的时候，相关的注册信息和配置信息也自动更新和扩展。

一个微服务模块在部署和交付后。

进入到微服务治理平台就能够看到当前有哪些微服务已经注册，进入到单个微服务里面，就可以看到当前微服务究竟有哪些细粒度的API接口已经注册。

02 服务安全和双重管理

对于一个微服务暴露的API接口，可以看到部分API接口仅仅是提供给前端微服务使用，但是部分API接口是需要提供给其它横向的微服务模块使用。

一个是前端调用后端API接口，一个是后端各个微服务中心间接口交互。

在安全管理的时候实际需要对这两类API接口分别进行管理。如果仅仅是前端功能使用，那么类似JWT+Token的安全措施即可，同时对于的日志流量并不一定需要完全记录和入库。如果是横向微服务间调用，那么安全要求更高，需要支持Token，用户名密码，IP地址验证等多种安全管控要求。

对于前后端的使用，往往仅授权到微服务层级即可。但是对于横向微服务间调用，那么服务授权必须到API接口服务粒度， 能够针对单个微服务API接口独立授权和管理。

03 服务限流熔断

同样这个功能不应该在微服务开发阶段进行任何配置或代码文件的增加。

在微服务成功的部署和交付上线后，应该能够针对微服务，微服务API接口两个不同的颗粒度进行服务限流设置。当然需要支持类似并发量，时长，错误数，数据量等多种限流熔断策略。

比如一个微服务单点能够支撑的最大并发量是1000TPS，那么这就是最基本的限流条件。我只需要设置单点能量，而不是设置集群能力。管控治理平台要管理的是通过负载均衡分发后到单个节点的流量能够控制到1000TPS。如果你部署了5个微服务节点，那么实际能够支撑的最大流量就是5000TPS。

由于采用Mesh去中心化的架构模式，因此实际微服务间的调用数据流量并不会通过微服务治理平台，微服务治理平台本身并没有太大的性能负荷压力。这个是和传统的ESB或API网关不同的地方，即API网关的限流一方面是保护API网关本身，一个是保护下游的微服务模块。

04 接口调用日志记录

注意这个功能本身也是可以灵活配置的，可以配置单个微服务，也可以配置单个API接口服务是否记录日志，包括日志记录是只记录调用时间和状态，还是需要记录想的接口调用消息报文数据。

在去中心化架构模式下，接口调用日志记录相对来说很容易实现。

即通过Sidecar边车首先对消息和数据流量进行拦截，任何将拦截的数据统一推送到消息中间件，消息中间件再将日志信息存入到分布式文件存储或对象存储中。

对于接口调用日志本身应该区分日志头信息和消息日志信息，对于日志头调用记录信息应该还需要推送到类似ELK组件中，以方便进行关键日志的审计和问题排查。

05 服务链路跟踪和监控

注意，在传统的服务链跟踪中，需要在微服务端配置Agent代理。而采用Mesh化解决方案后，该部分代理能力也移动到了Sidecar边车代理中实现。

服务链路监控不仅仅是微服务和API接口间的调用链路，也包括融入常规APM应用性能监控的能力，能够实现前端界面操作后发起的整个应用链路监控。

应用链路监控一方面是进行日志和错误分析，一方面是进行性能问题排查和优化。

06 和DevOps和容器云的集成

简单来说就是开发人员只需要按照标准规范开发单个微服务模块，然后走DevOps持续集成和交付过程进行部署。

在和DevOps平台进行集成后，DevOps在进行自动化部署前会下发Sidecar代理边车，实现对微服务本身的流量拦截和各种管控治理能力。在整个过程中Sidecar对开发者不可见，满足最基本的服务透明要求。

在通过DevOps部署到容器云平台后，满足基于资源调度策略进行后续微服务集群资源的自动化动态扩展能力。同时微服务在扩展后自动进行相应的集群注册，微服务API接口注册等操作。

在传统的SpingCLoud开发框架中，本身注册中心包括了对微服务模块的心跳检查和节点状态监控能力。在和Kurbernetes集群集成和融合后，完全可以采用Kurbernetes集群本身的心跳监控能力。

简单总结

最后总结下，整个微服务治理平台基于ServiceMesh去中心化架构思路来定制，但是需要实现类似传统ESB总线或API网关的所有管控治理能力。

对于最终的使用者来说并不关心治理能力实现是否是去中心化架构，而更加关心两个点。第一个点是开发阶段不要引入治理要求，第二就是能够实现核心能力的集中化管控和可灵活配置扩展。

也就是你可能上层看到的是一个传统的SOA治理管控平台，但是底层却是采用了去中心化的ServiceMesh架构来实现微服务治理管控能力。