Dubbo与Zookeeper、SpringMVC整合和使用(负载均衡、容错)

时间:2016-01-22 00:32来源:未知 作者:Linux先生 举报 点击:
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,Dubbo是一个分布式服务框架,在这种情况下诞生的。现在核心业务抽取出来,作为独立的服务,使前端应用能更快速和稳定的响应。

本文地址:http://www.kooct.com/install/soft/2016/0122/4439.html
文章摘要:,谈及婚恋檄文,越次超伦如意港粗豪。

Zookeeper是针对大型分布式系统的高可靠的协调系统,它主要是用来解决分布式应用中经常遇到的一些数据管理问题,如:统一命名服务、状态同步服务、集群管理、分布式应用配置项的管理等。

由这个定义我们知道zookeeper是个协调系统,作用的对象是分布式系统。为什么分布式系统需要一个协调系统了?理由如下:
开发分布式系统是件很困难的事情,其中的困难主要体现在分布式系统的“部分失败”。“部分失败”是指信息在网络的两个节点之间传送时候,如果网络出了故障,发送者无法知道接收者是否收到了这个信息,而且这种故障的原因很复杂,接收者可能在出现网络错误之前已经收到了信息,也可能没有收到,又或接收者的进程死掉了。发送者能够获得真实情况的唯一办法就是重新连接到接收者,询问接收者错误的原因,这就是分布式系统开发里的“部分失败”问题。

Zookeeper就是解决分布式系统“部分失败”的框架。Zookeeper不是让分布式系统避免“部分失败”问题,而是让分布式系统当碰到部分失败时候,可以正确的处理此类的问题,让分布式系统能正常的运行。

ZooKeeper典型的应用场景
Zookeeper 从设计模式角度来看,是一个基于观察者模式设计的分布式服务管理框架,它负责存储和管理大家都关心的数据,然后接受观察者的注册,一旦这些数据的状态发生变化,Zookeeper 就将负责通知已经在 Zookeeper 上注册的那些观察者做出相应的反应,从而实现集群中类似 Master/Slave 管理模式,关于 Zookeeper 的详细架构等内部细节可以阅读 Zookeeper 的源码

下面详细介绍这些典型的应用场景,也就是 Zookeeper 到底能帮我们解决那些问题?下面将给出答案。

统一命名服务(Name Service)
分布式应用中,通常需要有一套完整的命名规则,既能够产生唯一的名称又便于人识别和记住,通常情况下用树形的名称结构是一个理想的选择,树形的名称结构是一个有层次的目录结构,既对人友好又不会重复。说到这里你可能想到了 JNDI,没错 Zookeeper 的 Name Service 与 JNDI 能够完成的功能是差不多的,它们都是将有层次的目录结构关联到一定资源上,但是 Zookeeper 的 Name Service 更加是广泛意义上的关联,也许你并不需要将名称关联到特定资源上,你可能只需要一个不会重复名称,就像数据库中产生一个唯一的数字主键一样。

Name Service已经是Zookeeper 内置的功能,你只要调用 Zookeeper 的 API 就能实现。如调用 create 接口就可以很容易创建一个目录节点。

配置管理(Configuration Management)
配置的管理在分布式应用环境中很常见,例如同一个应用系统需要多台 PC Server 运行,但是它们运行的应用系统的某些配置项是相同的,如果要修改这些相同的配置项,那么就必须同时修改每台运行这个应用系统的 PC Server,这样非常麻烦而且容易出错。

像这样的配置信息完全可以交给 Zookeeper 来管理,将配置信息保存在 Zookeeper 的某个目录节点中,然后将所有需要修改的应用机器监控配置信息的状态,一旦配置信息发生变化,每台应用机器就会收到 Zookeeper 的通知,然后从 Zookeeper 获取新的配置信息应用到系统中。

配置管理结构图

集群管理(Group Membership)
Zookeeper 能够很容易的实现集群管理的功能,如有多台 Server 组成一个服务集群,那么必须要一个“总管”知道当前集群中每台机器的服务状态,一旦有机器不能提供服务,集群中其它集群必须知道,从而做出调整重新分配服务策略。同样当增加集群的服务能力时,就会增加一台或多台 Server,同样也必须让“总管”知道。

Zookeeper 不仅能够帮你维护当前的集群中机器的服务状态,而且能够帮你选出一个“总管”,让这个总管来管理集群,这就是 Zookeeper 的另一个功能 Leader Election。

它们的实现方式都是在 Zookeeper 上创建一个 EPHEMERAL 类型的目录节点,然后每个 Server 在它们创建目录节点的父目录节点上调用 getChildren(String path, boolean watch) 方法并设置 watch 为 true,由于是 EPHEMERAL 目录节点,当创建它的 Server 死去,这个目录节点也随之被删除,所以 Children 将会变化,这时 getChildren上的 Watch 将会被调用,所以其它 Server 就知道已经有某台 Server 死去了。新增 Server 也是同样的原理。

Zookeeper 如何实现 Leader Election,也就是选出一个 Master Server。和前面的一样每台 Server 创建一个 EPHEMERAL 目录节点,不同的是它还是一个 SEQUENTIAL 目录节点,所以它是个 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 目录节点。之所以它是 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 目录节点,是因为我们可以给每台 Server 编号,我们可以选择当前是最小编号的 Server 为 Master,假如这个最小编号的 Server 死去,由于是 EPHEMERAL 节点,死去的 Server 对应的节点也被删除,所以当前的节点列表中又出现一个最小编号的节点,我们就选择这个节点为当前 Master。这样就实现了动态选择 Master,避免了传统意义上单 Master 容易出现单点故障的问题。

第一:介绍Dubbo背景

 

    

 

 

大规模服务化之前,应用可能只是通过RMIHessian等工具,简单的暴露和引用远程服务,通过配置服务的URL地址进行调用,通过F5等硬件进行负载均衡。

(1) 当服务越来越多时,服务URL配置管理变得非常困难,F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。

此时需要一个服务注册中心,动态的注册和发现服务,使服务的位置透明。

并通过在消费方获取服务提供方地址列表,实现软负载均衡和Failover,降低对F5硬件负载均衡器的依赖,也能减少部分成本。

(2) 当进一步发展,服务间依赖关系变得错踪复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。

这时,需要自动画出应用间的依赖关系图,以帮助架构师理清理关系。

(3) 接着,服务的调用量越来越大,服务的容量问题就暴露出来,这个服务需要多少机器支撑?什么时候该加机器?

为了解决这些问题,第一步,要将服务现在每天的调用量,响应时间,都统计出来,作为容量规划的参考指标。

其次,要可以动态调整权重,在线上,将某台机器的权重一直加大,并在加大的过程中记录响应时间的变化,直到响应时间到达阀值,记录此时的访问量,再以此访问量乘以机器数反推总容量。

 

第二:Dubbo的简介

Dubbo是一个分布式服务框架,解决了上面的所面对的问题,重庆幸运农场开到晚上几点:Dubbo的架构如图所示:


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。

 

 

 Dubbo提供了很多协议,Dubbo议、RMI协议Hessian协议,我们查看Dubbo源代码,有各种协议的实现,如图所示:


我们之前没用Dubbo之前时,大部分都使用Hessian来使用我们服务的暴露和调用,利用HessianProxyFactory调用远程接口。


上面是参考了Dubbo官方网介绍,接下来我们来介绍SpringMVCDubboZookeeper整合使用。

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