CN114024826B - 基于服务网格技术实现分布式esb场景下的应用多活*** - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***，属于通信技术领域，其包括管控平台和至少两个数据中心；数据中心运行有同一应用对应的服务调用方和服务提供方，用于监听服务调用方的下游边车，与下游边车通信相连且用于监听服务提供方的上游边车，用于监控服务提供方故障情况的故障监控代理，以及与下游边车通信相连的配置中心，管控平台分别与配置中心和故障监控代理通信相连；可以解决ESB无法做到多个数据中心寻址，且无法保证任意数据中心业务故障后都可倒流到其他数据中心，从而保证业务请求不中断的问题；可以实现到多个数据中心寻址；通过下游边车实现多数据中心路由，保证业务应用双活甚至多活等能力。

Description

基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***
技术领域
本申请涉及一种基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***，属于通信技术领域。
背景技术
企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）：是实现***间集成和互联互通的一个技术架构，可以理解为是一种消息和服务集成的中间件平台。具体地，ESB是构建基于面向服务体系结构(service-oriented architecture，SOA)解决方案时所使用基础架构的关键部分，是由中间件技术实现并支持SOA的一组基础架构功能。ESB支持异构环境中的服务、消息、以及基于事件的交互，并且具有适当的服务级别和可管理性。简而言之，ESB提供了连接企业内部及跨企业间新的和现有软件应用程序的功能，以一组丰富的功能启用管理和监控应用程序之间的交互。在SOA分层模型中，ESB用于组件层以及服务层之间，它能够通过多种通信协议连接并集成不同平台上的组件将其映射成服务层的服务。
目前，在企业中会新建多个数据中心，为保证业务的连续性，同一业务会在至少两个数据中心部署，以使两个数据中心中业务同时提供服务。传统ESB无法下沉到业务进程，无法做到分布式部署，ESB居多是在一个数据中心进行路由寻址，无法做到多个数据中心寻址。
另外，传统的ESB不支持故障转移的能力，无法保证任意数据中心业务故障后都可倒流到其他数据中心，从而保证业务请求不中断。
发明内容
本申请提供了一种基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***，可以解决ESB无法做到多个数据中心寻址，且无法保证任意数据中心业务故障后都可倒流到其他数据中心，从而保证业务请求不中断的问题。本申请提供如下技术方案：
提供一种基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***，所述***包括：管控平台和至少两个数据中心；所述数据中心运行有同一应用对应的服务调用方和服务提供方，用于监听所述服务调用方的下游边车，与所述下游边车通信相连且用于监听所述服务提供方的上游边车，用于监控所述服务提供方故障情况的故障监控代理，以及与所述下游边车通信相连的配置中心，所述管控平台分别与所述配置中心和所述故障监控代理通信相连；
所述服务调用方，用于使用传统的ESB协议向预先发布的ESB接口发送业务请求；
所述下游边车，用于拦截所述业务请求；将所述业务请求的原始协议转换为边车内部协议，得到协议转换后的业务请求；对所述业务请求的请求报文进行分析，得到所述上游边车的上游地址；获取所述管控平台通过所述配置中心下发的流量转发策略；在所述流量转发策略指示本地数据中心路由的情况下，基于所述上游地址将所述协议转换后的业务请求发送至所述数据中心内部的上游边车；在所述流量转发策略指示外部数据中心路由的情况下，基于所述上游地址将所述协议转换后的业务请求发送至其它数据中心的上游边车；
所述上游边车，用于在接收到所述协议转换后的业务请求的情况下，将所述协议转换后的业务请求的所述边车内部协议转换为上游业务协议，得到上游业务请求；将所述上游业务请求发送至所述上游边车对应的服务提供方；
所述服务提供方，用于接收所述上游边车发送的上游业务请求；按照所述上游业务请求提供服务。
可选地，所述管控平台，用于接收所述应用的应用实例的注册信息，以在所述管控平台注册所述应用；发布所述ESB接口；将所述ESB接口与所述服务提供方关联；为所述ESB接口设置授权调用者信息，所述授权调用者信息用于指示允许调用所述ESB接口的服务调用者；基于所述授权调用者信息生成所述下游边车的差异化配置信息；确定每个数据中心的流量切分模型，所述流量转发策略包括所述流量切分模型；将所述差异化配置信息和所述流量切分模型发送至对应的配置中心；
所述配置中心，用于接收所述差异化配置信息和所述流量切分模型；
所述下游边车，用于从所述配置中心加载对应的差异化配置信息和流量切分模型。
可选地，所述差异化配置信息包括每个下游边车被授权的ESB接口、所述ESB接口对应的服务提供方信息，其中，所述服务提供方信息包括位于至少两个数据中心中的服务提供方的实例信息。
可选地，所述故障监控代理，用于在监控到所述服务提供方不可用的情况下，将故障事件发送至所述管控平台；
所述管控平台，用于在接收到所述故障事件的情况下，基于所述故障事件生成故障转移策略；所述流量转发策略包括所述故障转移策略，且所述故障转移策略的优先级高于其它流量转发策略；将所述故障转移策略发送至发生故障的数据中心中的目标配置中心；
所述目标配置中心，还用于将所述故障转移策略发送至对应的下游边车，以供所述下游边车基于所述故障转移策略将所述协议转换后的业务请求发送至其它数据中心的上游边车。
可选地，所述业务请求使用的请求协议、报文格式和编码格式与传统的ESB协议相同。
可选地，所述使用传统的ESB协议向预先发布的ESB接口发送业务请求，包括：
使用TCP协议向所述ESB接口发送报文格式为XML格式、编码格式为编码标准GBK的业务请求。
可选地，所述边车内部协议包括HTTP协议、编码格式包括utf8、报文格式包括json。
可选地，所述将所述业务请求的原始协议转换为边车内部协议，包括：
将所述业务请求的报文中的寻址标识作为HTTP协议的URL。
可选地，所述上游业务协议包括SOAP协议。
本申请的有益效果至少包括：通过设置管控平台和至少两个数据中心；数据中心运行有同一应用对应的服务调用方和服务提供方，用于监听服务调用方的下游边车，与下游边车通信相连且用于监听服务提供方的上游边车，用于监控服务提供方故障情况的故障监控代理，以及与下游边车通信相连的配置中心，管控平台分别与配置中心和故障监控代理通信相连；可以解决ESB无法做到多个数据中心寻址，且无法保证任意数据中心业务故障后都可倒流到其他数据中心，从而保证业务请求不中断的问题；可以将ESB能力以边车的形式下层到每个业务进程，与业务进程伴生，定向下发路由配置，同时打通下游业务进程到下游边车，下游边车到上游业务进程链路信息；可以实现到多个数据中心寻址；同时，通过下游边车实现多数据中心路由，保证业务应用双活甚至多活等能力。
另外，当下游边车不可用时只影响前调用方***，对整体没有影响。
另外，由于采用了边车的模式来处理被代理服务的请求，解决了集中式处理所需要的大量服务器资源以及部署这些服务所需要的人力资源和维护成本。
另外，由于使用边车代理的方式来处理进出请求，使用户在迁移过程中对其它***无感知，对本***无需改造。
另外，由于采用了分布式架构设计边车的方式，每个服务的边车只处理自己代理的服务，只能的单一大大提升了处理性能。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的用于边缘计算的在单向网络上实现双向安全通讯的***的结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的下游边车接收服务调用方流量到达服务提供方的过程的流程图；
图3是本申请一个实施例提供的管控平台对各个下游边车进行配置的过程的流程图；
图4是本申请一个实施例提供的实现应用双活或多活的过程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。
首先，对于本申请涉及的若干名词进行介绍。
企业服务总线（Enterprise Service Bus，ESB）：是实现***间集成和互联互通的一个技术架构，可以理解为是一种消息和服务集成的中间件平台。具体地，ESB是构建基于面向服务体系结构(service-oriented architecture，SOA)解决方案时所使用基础架构的关键部分，是由中间件技术实现并支持SOA的一组基础架构功能。ESB支持异构环境中的服务、消息、以及基于事件的交互，并且具有适当的服务级别和可管理性。简而言之，ESB提供了连接企业内部及跨企业间新的和现有软件应用程序的功能，以一组丰富的功能启用管理和监控应用程序之间的交互。在SOA分层模型中，ESB用于组件层以及服务层之间，它能够通过多种通信协议连接并集成不同平台上的组件将其映射成服务层的服务。
ESB主要是为了解决多个应用***互联所面临的复杂性，降低集成和维护成本。比如：医疗业务***分为很多个***，包括HIS、LIS、EMR等等，如果这些业务***是由多个开发商开发的，可能会有构建语言不同、通信协议不同、数据传输格式不同等问题，将这些***用一条线串起来即可通过ESB实现。ESB需要保证多个应用***的服务接入，协议转换，提供可靠的消息传输，数据格式转换，基于内容路由等功能。
ESB的服务接入方式包括简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol，SOAP）面向服务的架构。其中，SOAP是交换数据的一种协议规范，是一种轻量的、简单的、基于标准通用标记语言（Extensible Markup Language，XML）下的一个子集的协议，它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。
服务网格(SERVICE MESH)：用于控制应用的不同部分之间如何共享数据。与用于管理此类通信的其他***不同，服务网格内置于应用程序中的专用基础架构层。它使每个service实例之间的通信更加流畅、可靠和迅速。服务网格提供了诸如服务发现、负载均衡、加密、身份鉴定、授权、支持熔断器模式( Circuit Breaker Pattern )以及其他一系列功能。
服务网格的实现通常是提供一个代理实例—边车（sidecar）。sidecar 包含在每一个service 之中。sidecar 主要处理 service 间的通信、监控、以及以从服务本体中抽象出来的安全方面的部分。
Sidecar用到软件架构中，Sidecar应用是连接到父应用，并为其扩展或增强功能。Sidecar应用于主应用程序松耦合。
传输控制协议 （Transmission Control Protocol, TCP）：是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。
超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol, HTTP）：旨在启用客户端和服务器之间的通信，HTTP 充当客户端和服务器之间的请求-响应协议。
图1是本申请一个实施例提供的基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***。本实施例中，使用分布式ESB架构替换传统ESB架构，很重要的一点是业务无感知，业务还是使用之前的请求协议、报文格式、编码格式去向边车发起请求，该边车通过动态配置生成一份专用于该调用者的配置信息，在边车内部路由、协议、报文格式、编码转换，最终到达服务提供方。具体地，该***包括：管控平台110和至少两个数据中心120。
本实施例中，至少两个数据中心运行有同一应用对应的服务调用方121和服务提供方122，用于监听服务调用方的下游边车123，与下游边车通信相连且用于监听服务提供方的上游边车124，用于监控服务提供方故障情况的故障监控代理125，以及与下游边车123、通信相连的配置中心126；管控平台110分别与配置中心126和故障监控代理125通信相连。
管控平台主要作用是协调器的作用，具体协调多个数据中心中多活应用的流量分发，默认流量模型由管控平台下发至配置中心，由其推送进行差异化推送到各个下游边车上。
配置中心主要用于进行数据中心中边车的注册，以及供管控平台下发配置信息，最终由配置中心推送至所有边车上，包含下游应用订阅所有服务提供者信息、流量切分数据、接入接出协议模型。
故障监控代理用于监听注册中心边车及业务进程的健康状态，注册中心实现了主动及被动的健康检查。当某个数据中心的应用异常时，故障监控代理将信息上报至管控平台，由管控平台协调数据中心流量，及时将流量倒流至其他数据中心的相同应用上，保证业务的连续性。
下游边车可视为一个根据不同下游应用定制版ESB，将ESB功能下沉至每个下游边车，边车上实现了当前下游的接入协议、报文、编码转换，且根据报文内容进行路由，通常下游服务调用ESB是不知道具体上游地址具体是谁，在本***中与传统ESB一致，下游不需要知道具体上游地址，由下游边车根据报文信息分析出上游地址，并最终将数据调用到上游，在调用过程中记录所有信息并上报至可观测性平台，如链路跟踪和日志平台。下游边车也会根据管控平台设置的流量模型将流量在本数据中心和外部数据中心切换。
下面对本***的具体应用双活方式进行介绍。
下游边车接收服务调用方流量到达服务提供方的过程参考图2，该过程至少包括以下几个步骤：
步骤21，服务调用方使用传统的ESB协议向预先发布的ESB接口发送业务请求。
业务请求使用的请求协议、报文格式和编码格式与传统的ESB协议相同。
在一个示例中，使用传统的ESB协议向预先发布的ESB接口发送业务请求，包括：使用TCP协议向ESB接口发送报文格式为XML格式、编码格式为编码标准GBK的业务请求。
步骤22，下游边车拦截业务请求；将业务请求的原始协议转换为边车内部协议，得到协议转换后的业务请求；对业务请求的请求报文进行分析，得到上游边车的上游地址；获取管控平台通过配置中心下发的流量转发策略；在流量转发策略指示本地数据中心路由的情况下，基于上游地址将协议转换后的业务请求发送至数据中心内部的上游边车；在流量转发策略指示外部数据中心路由的情况下，基于上游地址将协议转换后的业务请求发送至其它数据中心的上游边车。
示意性地，边车内部协议包括HTTP协议、编码格式包括utf8、报文格式包括json。相应地，将业务请求的原始协议转换为边车内部协议，包括：将业务请求的报文中的寻址标识作为HTTP协议的URL。
示意性地，上游业务协议包括SOAP协议。
步骤23，上游边车在接收到协议转换后的业务请求的情况下，将协议转换后的业务请求的边车内部协议转换为上游业务协议，得到上游业务请求；将上游业务请求发送至上游边车对应的服务提供方。
步骤24，服务提供方接收上游边车发送的上游业务请求；按照上游业务请求提供服务。
本实施例中，流量转发策略包括管控平台下发的流量切分模型。其中，流量切分模型是应用在管控平台注册后，管控平台对各个下游边车进行配置时得到的。
具体地，管控平台对各个下游边车进行配置的过程参考图3，该过程至少包括以下几个步骤：
步骤31，管控平台接收应用的应用实例的注册信息，以在管控平台注册应用；发布ESB接口；将ESB接口与服务提供方关联；为ESB接口设置授权调用者信息，授权调用者信息用于指示允许调用ESB接口的服务调用者；基于授权调用者信息生成下游边车的差异化配置信息；确定每个数据中心的流量切分模型，流量转发策略包括流量切分模型；将差异化配置信息和流量切分模型发送至对应的配置中心。
其中，差异化配置信息包括每个下游边车被授权的ESB接口、ESB接口对应的服务提供方信息，其中，服务提供方信息包括位于至少两个数据中心中的服务提供方的实例信息。本实施例中，通过在下游边车上只保留被授权的服务接口以及服务接口对应的应用提供方信息，可以减小该下游边车占用的资源，从而提高资源利用率。
在实际实现时，流量转发策略还可以包括本地优先策略等，本实施例不对流量转发策略包括的内容作限定。
本实施例中，下游边车基于Envoy实现，Envoy是一个独立进程，伴随每个应用运行。所有的Envoy形成一个透明的通信网格，每个应用发送消息到本地主机或从本地主机接收消息，但不知道网络拓扑。
步骤32，配置中心接收差异化配置信息和流量切分模型。
步骤33，下游边车从配置中心加载对应的差异化配置信息和流量切分模型。
在数据中心中的服务提供方存在异常时，本实施例提供的***还可以实现业务流量的故障转移。
具体地，实现应用双活或多活的过程具体参考图4，该过程至少包括：故障监控代理，用于在监控到服务提供方不可用的情况下，将故障事件发送至管控平台；管控平台，用于在接收到故障事件的情况下，基于故障事件生成故障转移策略；流量转发策略包括故障转移策略，且故障转移策略的优先级高于其它流量转发策略；将故障转移策略发送至发生故障的数据中心中的目标配置中心；目标配置中心，还用于将故障转移策略发送至对应的下游边车，以供下游边车基于故障转移策略将协议转换后的业务请求发送至其它数据中心的上游边车。
综上所述，本实施例提供的基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***，通过设置管控平台和至少两个数据中心；数据中心运行有同一应用对应的服务调用方和服务提供方，用于监听服务调用方的下游边车，与下游边车通信相连且用于监听服务提供方的上游边车，用于监控服务提供方故障情况的故障监控代理，以及与下游边车通信相连的配置中心，管控平台分别与配置中心和故障监控代理通信相连；可以解决ESB无法做到多个数据中心寻址，且无法保证任意数据中心业务故障后都可倒流到其他数据中心，从而保证业务请求不中断的问题；可以将ESB能力以边车的形式下层到每个业务进程，与业务进程伴生，定向下发路由配置，同时打通下游业务进程到下游边车，下游边车到上游业务进程链路信息；可以实现到多个数据中心寻址；同时，通过下游边车实现多数据中心路由，保证业务应用双活甚至多活等能力。
另外，当下游边车不可用时只影响前调用方***，对整体没有影响。
另外，由于采用了边车的模式来处理被代理服务的请求，解决了集中式处理所需要的大量服务器资源以及部署这些服务所需要的人力资源和维护成本。
另外，由于使用边车代理的方式来处理进出请求，使用户在迁移过程中对其它***无感知，对本***无需改造。
另外，由于采用了分布式架构设计边车的方式，每个服务的边车只处理自己代理的服务，大大提升了处理性能。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于服务网格技术实现分布式ESB场景下的应用多活***，其特征在于，所述***包括：管控平台和至少两个数据中心；所述至少两个数据中心运行有同一应用对应的服务调用方和服务提供方，用于监听所述服务调用方的下游边车，与所述下游边车通信相连且用于监听所述服务提供方的上游边车，用于监控所述服务提供方故障情况的故障监控代理，以及与所述下游边车通信相连的配置中心，所述管控平台分别与所述配置中心和所述故障监控代理通信相连；
所述服务调用方，用于使用传统的ESB协议向预先发布的ESB接口发送业务请求；
所述下游边车，用于拦截所述业务请求；将所述业务请求的原始协议转换为边车内部协议，得到协议转换后的业务请求；对所述业务请求的请求报文进行分析，得到所述上游边车的上游地址；获取所述管控平台通过所述配置中心下发的流量转发策略；在所述流量转发策略指示本地数据中心路由的情况下，基于所述上游地址将所述协议转换后的业务请求发送至所述数据中心内部的上游边车；在所述流量转发策略指示外部数据中心路由的情况下，基于所述上游地址将所述协议转换后的业务请求发送至其它数据中心的上游边车；
所述上游边车，用于在接收到所述协议转换后的业务请求的情况下，将所述协议转换后的业务请求的所述边车内部协议转换为上游业务协议，得到上游业务请求；将所述上游业务请求发送至所述上游边车对应的服务提供方；
所述服务提供方，用于接收所述上游边车发送的上游业务请求；按照所述上游业务请求提供服务；
所述故障监控代理，用于在监控到所述服务提供方不可用的情况下，将故障事件发送至所述管控平台；
所述管控平台，用于在接收到所述故障事件的情况下，基于所述故障事件生成故障转移策略；所述流量转发策略包括所述故障转移策略，且所述故障转移策略的优先级高于其它流量转发策略；将所述故障转移策略发送至发生故障的数据中心中的目标配置中心；
所述目标配置中心，还用于将所述故障转移策略发送至对应的下游边车，以供所述下游边车基于所述故障转移策略将所述协议转换后的业务请求发送至其它数据中心的上游边车。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，
所述管控平台，用于接收所述应用的应用实例的注册信息，以在所述管控平台注册所述应用；发布所述ESB接口；将所述ESB接口与所述服务提供方关联；为所述ESB接口设置授权调用者信息，所述授权调用者信息用于指示允许调用所述ESB接口的服务调用者；基于所述授权调用者信息生成所述下游边车的差异化配置信息；确定每个数据中心的流量切分模型，所述流量转发策略包括所述流量切分模型；将所述差异化配置信息和所述流量切分模型发送至对应的配置中心；
所述配置中心，用于接收所述差异化配置信息和所述流量切分模型；
所述下游边车，用于从所述配置中心加载对应的差异化配置信息和流量切分模型。
3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述差异化配置信息包括每个下游边车被授权的ESB接口、所述ESB接口对应的服务提供方信息，其中，所述服务提供方信息包括位于至少两个数据中心中的服务提供方的实例信息。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述业务请求使用的请求协议、报文格式和编码格式与传统的ESB协议相同。
5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述使用传统的ESB协议向预先发布的ESB接口发送业务请求，包括：
使用TCP协议向所述ESB接口发送报文格式为XML格式、编码格式为编码标准GBK的业务请求。
6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述边车内部协议包括HTTP协议、编码格式包括utf8、报文格式包括json。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述将所述业务请求的原始协议转换为边车内部协议，包括：
将所述业务请求的报文中的寻址标识作为HTTP协议的URL。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述上游业务协议包括SOAP协议。
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