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”配置”也有架构演进?看完深有痛感


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一、缘起

随着互联网业务的越来越复杂,用户量与流量越来越大, “服务化分层”是架构演进的必由之路。
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如上图:站点应用会调用服务,上游服务调用底层服务, 依赖关系会变得非常复杂

对于同一个服务,它有多个上游调用。为了保证高可用, 一个底层服务往往是若干个节点形成一个集群提供服务。
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如上图:用户中心服务user-service有三个节点,ip1/ip2/ip3对上游提供服务,任何一个节点当机,都不影响服务的可用性。

那么 问题来了,当 服务集群增减节点的时候,是否存在“反向依赖”,是否“耦合”,是否 上游调用方需要修改配置重启,是否能做到上游无感知,即“配置的架构变迁”,是今天需要讨论的问题。

二、配置私藏

“配置私藏”是配置文件架构的最初级阶段,上游调用下游, 每个上游都有一个专属的私有配置文件,记录被调用下游的每个节点配置信息。
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如上图:
1)用户中心user-service有ip1/ip2/ip3三个节点
2)service1调用了用户中心,它有一个专属配置文件s1.conf,里面配置了us的集群是ip1/ip2/ip3
3)service2也调用了用户中心,同理有个配置文件s2.conf,记录了us集群是ip1/ip2/ip3
4)web2也调用了用户中心,同理w2.conf,配置了us集群是ip1/ip2/ip3

是不是很熟悉?
没错,绝大部分公司,初期都是这么玩的。

配置私藏架构的缺点是什么呢?
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来看一个容量变化的需求:
1)运维检测出ip1节点的硬盘性能下降,通知研发未来要 将ip1节点下线
2)由于5月8日要做大促运营活动,未来流量会激增,研发准备 增加两个节点ip4和ip5

此时要怎么做呢?
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需要 用户中心的负责人通知所有上游调用者, 修改“私藏”的配置,并重启上游,连接到新的集群上去。 在ip1上没有流量之后, 通知运维将ip1节点下线,以完成整个缩容扩容过程。

大伙是这么做的么?当业务复杂度较高,研发人数较多,服务依赖关系较复杂的时候,就没这么简单了。

问题一: 调用方很痛, 容量变化的是你,凭啥修改配置重启的是我?这是一个典型的“反向依赖”架构设计,上下游通过配置耦合,值得优化(特别是上层服务,ta依赖的服务很多的时候,可能每周都有类似的配合重启需求)。

问题二: 服务方很痛, ta不知道有多少个上游调用了自己(特别是底层基础服务,像用户中心这种,调用ta的上游很多),往往只能通过以下方式来定位上游:
a) 群里吼
b) 发邮件询问
c) 通过连接找到ip,通过ip问运维,找到机器负责人,再通过机器负责人找到对应调用服务
(似曾相识的请转发=_=)
不管哪种方式,都很有可能遗漏,导致ip1一直有流量难以下线,ip4/ip5的流量难以均匀迁移过来。该如何优化呢?

三、全局配置

架构的升级并不是一步到位的,先来用最低的成本来解决上述“修改配置重启”的问题一。
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“全局配置”法:对于通用的服务, 建立全局配置文件,消除配置私藏:
1) 运维层面制定规范, 新建全局配置文件,例如/opt/globalconf/global.conf,如果配置较多,注意做好配置的垂直拆分
2) 对于服务方,如果是通用的服务, 集群信息配置在global.conf里
3) 对于调用方,调用方禁止配置私藏, 必须从global.conf里读取通用下游配置

这么做的 好处
1)如果下游 容量变化, 只需要修改一处配置global.conf,而不需要各个上游修改
2) 调用方下一次重启的时候, 自动迁移到扩容后的集群上来了
3) 修改成本非常小, 读取配置文件目录变了

不足
如果调用方一直不重启,就没有办法将流量迁移到新集群上去了

有没有方法实现自动流量迁移呢?
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答案是肯定的,只需要实现 两个并不复杂的组件,就能实现调用方的流量自动迁移:
1) 文件监控组件FileMonitor
作用是监控文件的变化,起一个timer,定期监控文件的ModifyTime或者md5就能轻松实现,当文件变化后,实施回调。
2) 动态连接池组件DynamicConnectionPool
“连接池组件”是RPC-client中的一个子组件,用来维护与多个RPC-server节点之间的连接。所谓 “动态连接池”,是指 连接池中的连接可以动态增加和减少(用锁来互斥或者线程安全的数据结构很容易实现)。

这两个组件完成后:
1)一旦全局配置文件变化,文件监控组件实施回调
2)如果动态连接池组件发现配置中减少了一些节点,就动态的将对应连接销毁,如果增加了一些节点,就动态建立连接, 自动完成下游节点的增容与缩容。

四、配置中心

全局配置文件是一个能够快速落地的, 解决“修改配置重启”问题的方案,但它仍然 解决不了,服务提供方 “不知道有多少个上游调用了自己”这个问题。

如果不知道多少上游调用了自己,
“按照调用方限流”
“绘制全局架构依赖图”
等需求便 难以实现,怎么办,可以 采用“配置中心”来解决
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对比“全局配置”与“配置中心”的架构图,会发现 配置由静态的文件 升级为 动态的服务:
1)整个 配置中心子系统由zk、conf-center服务,DB配置存储与,conf-web配置后台组成
2)所有 下游服务的配置, 通过后台设置在配置中心里
3)所有 上游需要拉取配置,需要 去配置中心注册,拉取下游服务配置信息(ip1/ip2/ip3)
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当下游服务需要扩容缩容时
4) conf-web配置后台进行设置,新增ip4/ip5,减少ip1
5)conf-center服务将 变更的配置推送给已经注册关注相关配置的调用方
6)结合 动态连接池组件,完成 自动的扩容与缩容

配置中心的 好处
1) 调用方不需要再重启
2)服务方从配置中心中很 清楚的知道上游依赖关系,从而实施按照调用方限流
3)很容易从配置中心 得到全局架构依赖关系
痛点一、痛点二同时解决

不足:系统复杂度相对较高,对配置中心的可靠性要求较高, 一处挂全局挂。

五、总结

解决什么问题?
配置导致系统耦合,架构反向依赖。

什么痛点?
上游痛:
扩容的是下游,改配置重启的是上游
下游痛: 不知道谁依赖于自己

配置架构如何演进?
一、配置私藏
二、全局配置文件
三、配置中心

大伙的配置架构进化到第几个步骤啦?欢迎留言。

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