CN110971449A - 一种基于微服务架构的服务管控*** - Google Patents

一种基于微服务架构的服务管控*** Download PDF

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徐龙
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Abstract

本发明提供了一种基于微服务架构的服务管控***，应用于基于微服务架构的服务管控技术领域，包括：多个服务器集群，以及部署于每一个服务器中的微服务；服务注册模块，用于对每一个微服务进行注册管理；服务调度模块，用于接收请求，并解析请求对应的上层微服务，其中，上层微服务为任意一个微服务；服务发现模块，用于在所述上层微服务根据所述服务注册模块中每一个微服务的注册信息，获取所需要的微服务并调用该底层微服务；服务配置模块，用于设置多个微服务的共同参数，并在参数配置变更时，以消息的方式通知各微服务完成配置参数的修改。应用本发明实施例，旨在以实现对微服务的高效、合理的管控。

Description

一种基于微服务架构的服务管控***
技术领域
本发明涉及微服务管控技术领域，尤其涉及一种基于微服务架构的服务管控***。
背景技术
随着软件应用的快速发展，传统的单体式应用已经不能满足需求的快速变更，软件的维护也越来越困难，很多企业应用已转向微服务的架构。
将单体式应用划分为微服务的架构，虽然解决了快速变更和软件的维护问题，但是也存在着微服务数量庞大，但是现有的一些对微服务的管控组件中，各个组件相对独立，不便于管理人员从各个层面对其所部署的微服务进行管理，了解服务的运行状态。
因此，相对独立的各个组件会造成微服务的管理不够合理和高效。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种基于微服务架构的服务管控***，旨在以实现对微服务的高效、合理的管控。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种基于微服务架构的服务管控***，包括：
多个服务器集群，以及部署于每一个服务器中的微服务；
服务注册模块，用于对每一个微服务进行注册管理；
服务调度模块，用于接收请求，并解析请求对应的上层微服务，其中，上层微服务为任意一个微服务；
服务发现模块，用于在所述上层微服务根据所述服务注册模块中每一个微服务的注册信息，获取所需要的微服务并调用该底层微服务；
服务配置模块，用于设置多个微服务的共同参数，并在参数配置变更时，以消息的方式通知各微服务完成配置参数的修改。
一种实现方式中，所述服务调度模块用于接收网关解析后分配的请求并实现微服务***内部各微服务的相互调用，解析结果包含所述请求对应的微服务，其中，所述网关用于接收客户端发送的请求。
一种实现方式中，所述服务调度模块用于接收第一负载均衡发送的请求，所述第一负载均衡用于接收所述网关分配的请求。
一种实现方式中，所述服务控制模块包括黑名单控制、白名单控制和流量控制，具体为：
所述黑名单控制单元，用于在判断请求ip属于黑名单时，禁止访问微服务；
所述白名单控制单元，用于在判断请求ip属于白名单时，允许访问微服务，同时禁止其他请求方的ip访问；
所述流量控制单元，用于在预设时间段的流量请求次数或者每个线程在预设时间的访问次数超过阈值时，开启禁止访问。
一种实现方式中，所述服务配置模块为微服务，并进行微服务注册，采用集群的部署方式，当节点配置更新后自动推送到其他微服务。
一种实现方式中，还包括服务监控模块，所述服务监控模块，用于记录每一个微服务的服务的运行参数、响应结果和异常信息。
一种实现方式中，所述服务监控模块，包括：
记录单元，用于记录多个微服务之间的调用关系；
展示单元，用于通过可视化图表展示所述调用关系。
一种实现方式中，所述记录单元具体用于：对每个微服务生成一个设定位长的随机字符串作为唯一标识，微服务间调用时记录该唯一标识，同时记录请求方发起请求时间、服务端接收时间和服务端处理完成时间和请求方收到服务端返回时间；
所述展示单元，用于通过采用echarts图表，展示微服务间的链式调用关系和调用时间。
一种实现方式中，还包括熔断模块，用于在任意一个底层微服务的调用出现异常时，通过返回结果至上层微服务，以降低上层微服务的等待时间，防止上层因长时间等待而发生异常。
一种实现方式中，所述熔断模块还用于：在***访问量超过指定阈值时，根据调用功能进行调用阻止，并在访问量恢复到阈值以下时，取消调用阻止。
应用本发明的基于微服务架构的服务管控***，具有以下有益效果：
(1)通过服务注册模块将微服务注册到该模块，服务请求方只需通过服务名称，利用服务自动发现功能就能找到对应的服务，使服务提供方与服务请求方解耦，利于***的扩展；
(2)通过负载均衡模块访问同一服务的多个实例，有效缓解了单台服务器的压力，提升了服务响应的速度；
(3)通过访问控制模块，可以针对ip、请求数、线程数等对服务的访问进行控制，提高了服务访问的安全性；
(4)通过熔断模块，在底层服务异常时快速返回默认值，避免上层服务长时间等待占用大量资源导致***瘫痪，提高了整个***的可靠性；
(5)采用统一的服务配置模块对所有的服务配置进行管理，提高了***的可维护想；
(6)通过***服务监控模块对服务的运行情况和调用情况进行监控，方便了管理人员掌握整个微服务***的运行情况，及时发现***中存在的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的基于微服务架构的服务管控***的一种流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于微服务架构的服务管控***的另一种流程示意图；
图3为本发明实施例提供的基于微服务架构的服务管控装置的一种应用场景示意图
图4为本发明实施例提供的基于微服务架构的服务管控装置的另一种应用场景示意图；
图5为本发明实施例提供的基于微服务架构的服务管控装置的再一种应用场景示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例提供一种基于微服务架构的服务管控***，所熟悉包括如下：
可以理解的是，每一个服务器集群下面设置有多个服务器，没一个服务器可以具有相同或者不同的多种功能，本发明实施例中，设置有多个服务器集群，以及在每一个服务器中的微服务，也就是为微服务以软件的形式运行于服务器中。
本发明实施例中，服务注册模块用于对每一个微服务进行注册管理；具体的，可以将服务注册到统一的服务中心，统一对服务进行管理，方便服务请求方调用。
服务调度模块，用于接收请求，并解析请求对应的上层微服务，其中，上层微服务为任意一个微服务；实现根据配置的调用规则，将请求分发到不同的微服务。具体的，请求的解析过程为现有技术，本发明实施例在此不做赘述。
服务调度模块采用netflix下的开源组件feign实现，feign内部集成了开源组件Ribbon，通过Ribbon可实现服务调用时的负载均衡。fegin是一个声明式的web服务端，它使得编写web服务客户端变得更加容易，通过http协议实现服务间的相互调用。
本发明的一种实现中，如图2所示，服务调度模块包括服务控制和路由调度模块，通过Netflix的开源组件Zuul实现。Zuul是一个网关组件，可以通过配置zuul实现实现动态路由，APP，web网站可通过zuul的路由调度来访问不同的服务提供方。
具体的，通过结合shrio，spring-security等安全框架，zuul可以实现安全认证功能，可以用来校验非法访问、授予token、校验token等。或者，通过zuul的限流配置，可以实现实现ip访问次数限制，ip黑白名单控制。
服务发现模块，用于在所述上层微服务根据所述服务注册模块中每一个微服务的注册信息，获取所需要的微服务并调用该底层微服务，实现微服务之间的互相调度。示例性的，通过服务发现模块，确定执行请求A的是微服务B，微服务B通过各个微服务之间的功能关联，确定执行其中其他功能模块的是微服务C，则微服务B调用微服务C。可以理解的是，请求与对应微服务之间的调用关系可以为映射关系，每一个微服务对应的功能是已知的，每一个请求需要执行的功能也是已知的，所以根据功能之间的关联形成映射关系，从而获得每一个请求对应的微服务，再通过微服务之间的调用从而实现一个请求的执行过程。
服务发现模块，具体的可以采用服务端服务发现的模式，即客户端通过负载均衡器向一个服务发送请求，这个负载均衡器会查询服务注册模块里面所有注册过的微服务所对应的注册表，并将请求路由到可用的服务实例上，也就是微服务上。通过服务发现模块，获取服务实例在服务注册表上被注册和注销信息。HTTP服务器和类似Nginx、Nginx Plus的负载均衡器也可以被用做服务器端服务发现负载均衡器。例如，Consul Template可以用来动态配置Nginx的反向代理。服务器端服务发现模式使得服务发现的细节被从客户端中抽象出来，客户端只需要向负载均衡器发送请求，不需要为服务客户端使用的每一种语言和框架，实现服务发现逻辑。
可以理解的是，服务注册模块中注册的微服务可以通过服务注册表进行体现，服务注册表是服务发现的关键部分，是一个包含了服务实例的网络地址的数据库，必须是高可用和最新的。客户端可以缓存从服务注册表处获得的网络地址。但是，这些信息最终会失效，客户端会找不到服务实例。所以，服务注册表由一个服务器集群组成，通过应用协议来保持一致性。本发明，采用开源框架Netflix Eureka实现服务注册表。通过Netflix Eureka提供了一个REST API用来注册和查询服务实例。一个服务实例，也就是微服务通过POST请求来注册自己的网络位置，每隔30秒要通过一个PUT请求重新注册。注册表中的一个条目会因为一个HTTP DELETE请求或实例注册超时而被删除，客户端通过一个HTTP GET请求来检索注册的服务实例。Netflix通过在每个EC2的可用区中，运行一个或多个Eureka服务器实现高可用。
服务发现模块，微服务必须要能在注册表中注册和注销。本发明采用自注册模式(self-registration)实现服务实例的注册与注销。在self-registration模式中，服务实例负责从服务注册表中注册和注销。如果需要的话，一个服务实例发送心跳请求防止注册过期。服务端实例集成Netflix OSS Eureka客户端，通过Eureka客户端处理服务实例注册和注销的所有问题。
本发明实施例中，当客户端发送请求时，通过网关接收请求，服务调度模块接收网关解析后分配的请求，解析结果包含请求对应的微服务，其中，网关用于接收客户端发送的请求。可以通过负载均衡器进行分配，负载均衡器后通过服务调度模块获得其他微服务一并执行该请求，从而实现请求的执行。且，本发明实施例中，服务发现模块、服务注册模块和服务调度模块均是设置于微服务中，作为微服务中的功能模块存在，为每一个微服务又是运行于服务器中的实体，服务器是位于对应的服务器集群中，所以实现在集群中的分布。
服务配置模块用于对整个***提供统一的配置中心，各服务的配置推送到服务配置模块；在服务配置变更时，从服务配置模块获取最新的配置。可以理解的是，微服务的多个微服务的共同参数，并在参数配置变更时，根据变更后参数通知每一个微服务进行参数变更。因此，可以实现将分散在各个项目中的配置文件集中起来管理，并通过消息总线，例如spring cloud bus，实现配置修改后通知各个项目，不必重启项目。本发明采用开源组件Spring Cloud Config实现，Spring Cloud Config可以动态设置和获取Git，SVN配置仓库中的配置文件和本地配置文件。
具体实现中，配置中心可以将分散在各个项目中的配置文件集中起来管理，并通过消息总线，例如spring cloud bus，实现配置修改后通知各个项目，不必重启项目。本发明采用开源组件Spring Cloud Config实现，Spring Cloud Config可以动态设置和获取Git，SVN配置仓库中的配置文件和本地配置文件。
此外，如图3所示，本发明实施例还包括服务控制模块，用于服务调用进行限制，服务控制模块包括黑名单控制单元、白名单控制单元和流量控制单元，具体为：黑名单控制单元根据服务请求方的ip进行控制，在黑名单中的请求ip禁止访问服务；白名单控制单元在白名单中的ip可以访问服务同时禁止其他请求方的ip访问；流量控制单元按照每秒请求次数或者每个线程在一定时间内的访问次数进行限制，超过指定阈值后禁止访问。
本发明时候实施例中，如图4所示，还包括服务监控模块，用于记录每一个微服务的服务的运行参数、响应结果和异常信息。具体实现中，服务监控模块还包括：
记录单元，用于记录多个微服务之间的调用关系，以及展示单元，用于通过可视化图表的方式展现出来。具体为：对每个服务生成一个64位长的随机字符串作为唯一的标识，服务间调用时记录这个唯一标识，同时记录请求方发起请求时间，服务端接收时间，服务端处理完成时间和请求方收到服务端返回时间，***前端采用echarts图表，展示服务间的链式调用关系和调用时间。
本发明中，使用开源社区项目Spring boot Admin来实现服务监控。将Springboot Admin作为一个服务实例注册到服务注册中心，就可以实现服务监控功能，主要的监控内容有：服务健康状况，JVM和内存指标，数据源指标，缓存指标，关注并下载日志文件等等。在本发明中，通过修改配置和二次开发，可实现轻量级的日志管理，实现http调用追踪等功能，实现微服务集群的监控。
本发明的一种实现中，如图5，还包括熔断模块，通过Netflix的开源组件Hystrix实现，请求后端服务失败数量超过一定比例(默认50％)，断路器会切换到开路状态(Open)。这时所有请求会直接失败而不会发送到后端服务。断路器保持在开路状态一段时间后(默认5秒)，自动切换到半开路状态(HALF-OPEN)。通过Hystrix还能实现服务的降级处理，对于一个查询服务，可先定义一个降级服务，当查询服务出现异常时，返回降级服务的结果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述***包括：
多个服务器集群，以及部署于每一个服务器中的微服务；
服务注册模块，用于对每一个微服务进行注册管理；
服务调度模块，用于接收请求，并解析请求对应的上层微服务，其中，上层微服务为任意一个微服务；
服务发现模块，用于在所述上层微服务根据所述服务注册模块中每一个微服务的注册信息，获取所需要的微服务并调用该底层微服务；
服务配置模块，用于设置多个微服务的共同参数，并在参数配置变更时，以消息的方式通知各微服务完成配置参数的修改。
2.根据权利要求1所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述服务调度模块用于接收网关解析后分配的请求并实现微服务***内部各微服务的相互调用，解析结果包含所述请求对应的微服务，其中，所述网关用于接收客户端发送的请求。
3.如权利要求2所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述服务调度模块用于接收第一负载均衡发送的请求，所述第一负载均衡用于接收所述网关分配的请求。
4.如权利要求1-3任一项所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，还包括，服务控制模块，用于服务调用进行限制；
所述服务控制模块包括：黑名单控制单元、白名单控制单元和流量控制单元，具体为：
所述黑名单控制单元，用于在判断请求ip属于黑名单时，禁止访问微服务；
所述白名单控制单元，用于在判断请求ip属于白名单时，允许访问微服务，同时禁止其他请求方的ip访问；
所述流量控制单元，用于在预设时间段的流量请求次数或者每个线程在预设时间的访问次数超过阈值时，开启禁止访问。
5.如权利要求4所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述服务配置模块为微服务，并进行微服务注册，采用集群的部署方式，当节点配置更新后自动推送到其他微服务。
6.如权利要求1-3、5任一项所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，还包括服务监控模块，所述服务监控模块，用于记录每一个微服务的服务的运行参数、响应结果和异常信息。
7.如权利要求6所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述服务监控模块，包括：
记录单元，用于记录多个微服务之间的调用关系；
展示单元，用于通过可视化图表展示所述调用关系。
8.如权利要求7所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述记录单元具体用于：对每个微服务生成一个设定位长的随机字符串作为唯一标识，微服务间调用时记录该唯一标识，同时记录请求方发起请求时间、服务端接收时间和服务端处理完成时间和请求方收到服务端返回时间；
所述展示单元，用于通过采用echarts图表，展示微服务间的链式调用关系和调用时间。
9.如权利要求8所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，还包括熔断模块，用于在任意一个底层微服务的调用出现异常时，通过返回替代结果至上层微服务，以降低上层微服务等待时间，防止上层微服务以等待超时发生异常。
10.如权利要求9所述的基于微服务架构的服务管控***，其特征在于，所述熔断模块还用于：在***访问量超过指定阈值时，根据调用功能进行调用阻止，并在访问量恢复到阈值以下时，取消调用阻止。
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