• Dubbo 相关知识


    1、什么是 Dubbo?

    Dubbo 是阿里巴巴开源的基于 Java 的高性能 RPC 分布式服务框架,现已成为 Apache 基金会孵化项目。

    2、什么是 RPC?RPC 原理是什么?

    什么是 RPC?

    RPC(Remote Procedure Call)—远程过程调用,它是一种通过网络从远程计算机程序上请求服务,而不需要了解底层网络技术的协议。比如两个不同的服务A,B部署在两台不同的机器上,那么服务 A 如果想要调用服务 B 中的某个方法该怎么办呢?使用 HTTP请求 当然可以,但是可能会比较慢而且一些优化做的并不好。 RPC 的出现就是为了解决这个问题。

    RPC 原理是什么?

    两台服务器A,B,一个应用部署在A服务器上,想要调用B服务器上应用提供的函数/方法,由于不在一个内存空间,不能直接调用,需要通过网络来表达调用的语义和传达调用的数据。

    比如说,A服务器想调用B服务器上的一个方法:

    1. 建立通信

    主要是通过在客户端和服务器之间建立TCP连接,远程过程调用的所有交换的数据都在这个连接里传输。连接可以是按需连接,调用结束后就断掉,也可以是长连接,多个远程过程调用共享同一个连接。

    2. 服务寻址

    要解决寻址的问题,也就是说,A 服务器上的应用怎么告诉底层的 RPC 框架,如何连接到 B 服务器(如主机或 IP 地址)以及特定的端口,方法的名称名称是什么。

    通常情况下我们需要提供B机器(主机名或 IP 地址)以及特定的端口,然后指定调用的方法或者函数的名称以及入参出参等信息,这样才能完成服务的一个调用。

    2.1、从服务提供者的角度看:

    当服务提供者启动的时候,需要将自己提供的服务注册到指定的注册中心,以便服务消费者能够通过服务注册中心进行查找;

    服务的提供者需要定期向服务注册中心发送心跳检测,服务注册中心如果一段时间未收到来自服务提供者的心跳后,认为该服务提供者已经停止服务,则将该服务从注册中心上去掉。

    2.2、从调用者的角度看:

    服务的调用者启动的时候根据自己订阅的服务向服务注册中心查找服务提供者的地址等信息;服务调用者下线的时候,则取消订阅。

    3、为什么要用 Dubbo?

    Dubbo 的诞生和 SOA 分布式架构的流行有着莫大的关系。SOA 面向服务的架构(Service Oriented Architecture),也就是把工程按照业务逻辑拆分成服务层表现层两个工程。

    • 服务层中包含业务逻辑,只需要对外提供服务即可。
    • 表现层只需要处理和页面的交互,业务逻辑都是调用服务层的服务来实现.

    SOA 架构中有两个主要角色:服务提供者(Provider)和服务使用者(Consumer)。

    **如果你要开发分布式程序,你也可以直接基于 HTTP 接口进行通信,但是为什么要用 Dubbo呢? **

    首先要明确 Dubbo 是利用 RPC 进行通信的。可以把题目明确为:为什么有了 HTTP 接口还需要 RPC?讲述 RPC 的有点,答案便迎刃而解。

    RPC 是一种技术的概念名词。HTTP 是一种协议,RPC可以通过HTTP来实现,也可以通过 Socket 自己实现一套协议来实现。

    http 接口是在接口不多、系统与系统交互较少的情况下,解决信息孤岛初期常使用的一种通信手段;优点就是简单、直接、开发方便。利用现成的http协议 进行传输。但是如果是一个大型的网站,内部子系统较多、接口非常多的情况下,RPC 框架的好处就显示出来了:

    • 首先就是长链接,不必每次通信都要像 http 一样去3次握手什么的,减少了网络开销。
    • 其次就是RPC框架一般都有注册中心,有丰富的监控管理;发布、下线接口、动态扩展等,对调用方来说是无感知、统 一化的操作。
    • 第三个来说就是安全性。最后就是最近流行的服务化架构、服务化治理,RPC框架是一个强力的支撑

    dubbo 的最基本的几个需求

    • 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。
    • 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。
    • **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。

    4、什么是分布式? 为什么要分布式?

    分布式或者说 SOA 分布式重要的就是面向服务,说简单的分布式就是我们把整个系统拆分成不同的服务然后将这些服务放在不同的服务器上减轻单体服务的压力提高并发量和性能。比如电商系统可以简单地拆分成订单系统、商品系统、登录系统等等,拆分之后的每个服务可以部署在不同的机器上,如果某一个服务的访问量比较大的话也可以将这个服务同时部署在多台机器上。

    从开发角度来讲单体应用的代码都集中在一起,而分布式系统的代码根据业务被拆分。所以,每个团队可以负责一个服务的开发,这样提升了开发效率。另外,代码根据业务拆分之后更加便于维护和扩展

    5、Dubbo 的工作流程

    如上图所示,为 Dubbo 的架构图。

    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 统计服务的调用次数和调用时间的监控中心
    Container 服务运行容器
    1. 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。
    2. 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。
    3. 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。
    4. 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。
    5. 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。
    6. 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。

    6、Dubbo 都支持什么协议,推荐用哪种?

    • dubbo:// (推荐)

      Dubbo 缺省协议采用单一长连接和 NIO 异步通讯,适合于小数据量大并发的服务调用,以及服务消费者机器数远大于服务提供者机器数的情况。
      反之,Dubbo 缺省协议不适合传送大数据量的服务,比如传文件,传视频等,除非请求量很低。

    • rmi://

    • hessian://

    • http://

    • webservice://

    • thrift://

    • memcached://

    • redis://

    7、Dubbo 的负载均衡策略

    6.1 什么是负载均衡?

    维基百科定义:负载均衡改善了跨多个计算资源(例如计算机,计算机集群,网络链接,中央处理单元或磁盘驱动的的工作负载分布。负载平衡旨在优化资源使用,最大化吞吐量,最小化响应时间,并避免任何单个资源的过载。使用具有负载平衡而不是单个组件的多个组件可以通过冗余提高可靠性和可用性。负载平衡通常涉及专用软件或硬件。

    通俗一点说:我们的系统中的某个服务的访问量特别大,我们将这个服务部署在了多台服务器上,当客户端发起请求的时候,多台服务器都可以处理这个请求。那么,如何正确选择处理该请求的服务器就很关键。假如,你就要一台服务器来处理该服务的请求,那该服务部署在多台服务器的意义就不复存在了。负载均衡就是为了避免单个服务器响应同一请求,容易造成服务器宕机、崩溃等问题,我们从负载均衡的这四个字就能明显感受到它的意义。

    6.2 Dubbo 提供的负载均衡策略

    Random LoadBalance (默认,基于权重的随机负载均衡机制)
    • 随机,按权重设置随机概率。
    • 在一个截面上碰撞的概率高,但调用量越大分布越均匀,而且按概率使用权重后也比较均匀,有利于动态调整提供者权重。
    RoundRobin LoadBalance (不推荐,基于权重的轮询负载均衡机制)
    • 轮循,按公约后的权重设置轮循比率。
    • 存在慢的提供者累积请求的问题,比如:第二台机器很慢,但没挂,当请求调到第二台时就卡在那,久而久之,所有请求都卡在调到第二台上。
    LeastActive LoadBalance
    • 最少活跃调用数,相同活跃数的随即,活跃数指调用前后计数差。
    • 使慢的提供者收到更少请求,因为越慢的提供者的调用前后计数差会越大。
    ConsistentHash LoadBalance
    • 一致性 Hash,相同参数的请求总是发到同一提供者。
    • 当某一台提供者挂时,原本发往该提供者的请求,基于虚拟节点,平摊到其他提供者,不会引起剧烈变动。
    • 缺省只对第一个参数 Hash,若要修改,请配置<dubbo:parameter key="hash.arguments" value="0.1"/>
    • 缺省用 160 份虚拟节点,如果要修改,请配置 <dubbo:parameter key="hash.nodes" value="320">

    可参考:https://dubbo.gitbooks.io/dubbo-user-book/demos/fault-tolerent-strategy.html

    作者:意无尽 公众号:意无尽 关于作者:本人目前传统专业,现自学 Java,后续会有向大数据方向转型。希望自己能一步一个脚印的走下去,以此博客来见证我技术的成长轨迹!
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