1 服务注册与发现

1.1 服务注册

• 客户端注册
  • 缺点是注册中心注册工作与服务工作耦合在一起，不同语言要实现重复的逻辑

客户端注册

• 第三方注册
  • 缺点是依赖第三方注册服务的高可用

第三方注册

1.2 服务发现

• 客户端发现
  • 最方便直接，便于做负载均衡
  • 缺点是多语言支持时需要实现重复逻辑

客户端发现

• 服务端发现
  • 需要额外的Router服务，请求先打到Router，Router负责服务查找和负载均衡
  • 缺点是需要保证Router高可用

服务端发现

1.3 常用注册中心

• ZooKeeper
• Eureka
• Consul
• SmartStack
• etcd
• nacos

2 服务网关

• 请求转发
• 响应合并
• 协议转换
  • soap、http、WebSocket、JMS等
• 数据转换
  • json、XML
• 安全认证
  • 基于token的客户端访问控制和安全策略
  • 传输数据和报文加密，到服务端解密，需要在客户端有独立的SDK代理包
  • 基于HTTPS的传输加密，客户端和服务端数字证书支持
  • 基于OAuth2.0的服务安全认证(授权码、客户端、密码模式等)

3 配置中心

3.1 分布式配置中心要求

• 高效获取
• 实时感知
• 分布式访问

3.2 配置中心数据分类

配置中心数据分类

3.3 配置中心实现

• Apollo，携程2016，http长连接，实时推送
• Disconf，百度2015，基于ZooKeeper的推模型，实时推送
• Diamond，阿里2011，拉模型，每15秒拉一次全量数据

3.4 自己实现配置中心

配置中心架构图

• 通过OA系统对每一条配置（每一个配置有唯一的配置ID）进行增删改查。
• 区分不同环境的配置，每个环境同一配置ID对应不同数据库记录。
• 配置最终以json格式（便于编辑和理解）储存在mysql数据库中。
• 引入redis集群，做配置的缓存（比如可以设置配置修改后1分钟后生效）
• 配置对外服务，多机器部署，满足性能需要。
• 如果有必要，可以引入配置历史修改记录。

4 调度中心

• 事件调度：Kafka等
• 任务调度：elastic-job、xx-job、azkaban等

5 链路跟踪

5.1 分布式链路跟踪实现原理

• trace架构
  • trace ID：每个请求分配全局唯一ID
  • Span ID：跨服务的一次调用
• agent架构

5.2 链路跟踪常用实现

• cat
• zipkin
• sleuth
• pinpoint
• skywalking

6 服务熔断

6.1 服务熔断实现原理

• 开路状态open
  • 请求服务端失败超过一定比例(默认50%)断路器切换到open
• 半开路状态half-open
  • 断路器在open状态一段时间(默认5秒)会自动切换到half-open
• 闭路状态closed
  • 断路器在half-open状态会判断下一次请求如果返回成功就切到closed，如果失败就切到open

6.2 服务熔断常用实现

• hystrix

7 服务降级

8 服务限流

8.1 合法性验证限流

• 验证码
• IP黑名单

8.2 容器限流

• Tomcat
  • maxThreads，在conf/server.xml中设置，默认值为150(tomcat8.5)
  • windows每个进程中最大线程数为2000，Linux每个进程中最大线程数为1000
  • 每开启一个线程需要好用1MB的JVM内存空间用作线程栈，线程越多GC负担越重。
• Nginx
  • 控制速率
    • 精确控制：limit_req_zone，限制单位时间内(毫秒级)的请求数
    • 模糊控制：limit_req_zone+burst ，限制单位时间内总访问次数
  • 控制并发连接数：limit_conn_zone+limit_conn
    • limit_conn perip 10，限制单个IP最多持有10个连接
    • limit_conn perserver 100，限制服务器最大并发连接数是100

8.3 服务端限流

• 时间窗口算法/计数器算法
  • Redis的zset实现，key存储限流的ID，score存储请求的时间，每次请求来了后先清空之前时间窗口访问量，统计现在计数器是否超过最大允许访问量，超过了则执行限流操作；没超过也允许执行业务逻辑并在zset中添加一条有效的访问记录。
• 漏桶算法
  • 漏桶算法解决了时间窗口算法限流不均匀的问题，使用队列保存请求。
  • Nginx的控制速率就是漏桶算法
  • Redis4.0提供了Redis-Cell模块支持分布式限流，提供原子指令限流，cl.throttle
• 令牌桶算法
  • 令牌桶算法在漏桶算法基础上还允许一定程度的突发调用。
  • 一定速率往桶中放令牌，每次请求调用先要获取令牌，只有拿到令牌才能才能继续执行，否则继续等待或放弃。
  • Google的guava实现的令牌算法属于单机限流方案。

令牌桶算法

8.4 网关限流

• zuul网关限流是由spring-cloud-zuul-ratelimit包实现的

9 API文档管理工具

• Swagger
• Rap
• YAPI

10 dubbo和springcloud有什么区别，怎么选型？

dubbo&springcloud

11 springcloud很多组件不更新了，有了解其他开源的微服务框架吗？

• k8s+lstio
• Spring Cloud Alibaba
  • Nacos：注册中心
  • Ribbon、Feign：负载均衡
  • Sentinel：熔断、降级

12 微服务的好处

• 技术异构性
• 单一职责/高内聚低耦合
• 弹性
• 扩展性
• 易部署
• 易测试
• 易监控
• 与组织结构相匹配

13 微服务和SOA的区别？

• SOA，Service-Oriented Architecture，面向服务的架构，1996年，Gartner提出了SOA，直到2000年左右，ESB、WebService、SOAP等技术出现，才使得SOA逐渐落地，SOA是一种设计方法，其中包含多个服务，一个服务通常以独立的形式存在于操作系统进程中，服务之间通过网络调用，通过一些列配合最终会提供一系列功能。
• 微服务架构是实现SOA的一种特定方法，微服务是SOA的一个子集。

14 微服务的架构原则？

• 高内聚低耦合
• 单一职责
• 上下文边界
• 业务功能
• 技术边界
  • 洋葱架构，有很多层
  • 绞杀者模式，在老系统前包一层拦截，平滑进行新老系统替换

15 微服务集成方式/调用方式？

• RPC，Remote Procedure Call，远程过程调用，RPC的核心思想是隐藏远程调用的复杂性；
• REST，REpresentational State Transfer，表述性状态转移，Roy Fielding博士2000年在他的博士论文中提到的一种软件架构风格，REST是一种架构风格，本身并没有提到底层应该使用什么协议，事实上最常用的协议是HTTP

16 微服务的定义？

微服务本身没有严格的定义，业界多半采用ThoughtWorks的首席科学家——马丁福勒(Martin Fowler)的定义：

微服务架构是一种架构模式，它提倡将单一应用划分为一组微小的服务，服务之间互相协调、互相配合对外为用户提供最终价值。每个服务运行在独立的进程中，服务与服务之间采用轻量级的通信机制互相调用，每个服务都围绕着具体业务进行构建，并且能够被独立的部署到生产环境、类生产环境等，每个独立的服务应该根据业务上下文选择合适的语言、工具对其进行构建。

轻量级通信机制主要有RPC(同步通信)和REST(主要是基于HTTP协议，同步或异步通信)两种。

17 微服务监控怎么做？

• Nagios
  • Nagios Ain't Goona Insist on Saintood，免费的开源IT基础设施监控系统，能有效监控Windows、Linux、VMware和UNIX主机状态及交换机、路由器等网络设置。
  • Nagios主要由Nagios核心和Nagios插件两部分组成。
  • Nagios工作原理由一台安装在Linux或UNIX服务器上的监控服务器和在每台需要被监控的机器上的Agent代理服务器组成，他们之间有主动检测和被动检测两种方式。
• Zabbix
• Ganglia
• NewRelic
• OneAPM

18 微服务怎么落地实现？

• 微服务拆分，独立模块开发，API层级
• 测试
• Docker
• 部署：CI、CD、Devops
• 监控
• 不停迭代