原標(biāo)題：有了這三個(gè)錦囊，再也不用擔(dān)心微服務(wù)治理了

微服務(wù)作為云原生時(shí)代的重要IT理念，正在眾多企業(yè)中實(shí)踐應(yīng)用。隨之而來的問題是，采用什么樣的微服務(wù)治理策略，能夠確保微服務(wù)架構(gòu)的可用性、敏捷性？為此，百度智能云從運(yùn)維者的角度，編寫了3個(gè)錦囊妙計(jì)，確保每一個(gè)微服務(wù)都能在正確的“位置”高效運(yùn)行。

這三個(gè)錦囊分別是：路由、限流和熔斷。不過，在討論微服務(wù)治理之前，我們可以先明確一下微服務(wù)的定義。

用積木來理解微服務(wù)治理

業(yè)界對(duì)微服務(wù)有很多種定義，其核心思想都大同小異。這里引述一下最早提出微服務(wù)定義的James Lewis 和 Martin Fowler關(guān)于微服務(wù)架構(gòu)的闡述。

定義：“將單個(gè)應(yīng)用程序拆分成多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的小型服務(wù)；服務(wù)間基于輕量級(jí)機(jī)制通信，比如基于Http協(xié)議的Restful API；每個(gè)服務(wù)承擔(dān)獨(dú)立的業(yè)務(wù)功能，并且能夠獨(dú)立部署；服務(wù)通過去中心化的方式進(jìn)行管理；服務(wù)可以各自使用不同的編程語言，并使用不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)?！?/p>

其實(shí)我們可以再“翻譯”一下，將開發(fā)一個(gè)微服務(wù)架構(gòu)的應(yīng)用程序比喻成搭建一個(gè)樂高機(jī)器人，那么微服務(wù)架構(gòu)如下。

• 將一個(gè)完整的機(jī)器人，拆分成很多個(gè)可以獨(dú)立使用的樂高積木塊
• 積木塊之間不需要通過膠水黏合，而是使用可以隨時(shí)插拔的標(biāo)準(zhǔn)接口
• 每個(gè)積木塊都承擔(dān)獨(dú)立的功能，比如說用來組成頭部、起到連接作用等
• 任意兩塊積木都可以直接拼接，不需要一個(gè)“集成板”之類的中間組件
• 每塊積木只需要提供標(biāo)準(zhǔn)的接口即可，材料、顏色和大小等都可以各不相同

這樣一來，微服務(wù)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)也就一目了然：任何一個(gè)服務(wù)都是可以替換的，單個(gè)服務(wù)的損壞不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰，同時(shí)整個(gè)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性也得到了大大提升，可以在不破壞系統(tǒng)運(yùn)行的前提下隨時(shí)進(jìn)行服務(wù)的增減和升級(jí)。

當(dāng)我們系統(tǒng)中的服務(wù)數(shù)量越來越多，服務(wù)之間的組合關(guān)系越來越復(fù)雜時(shí)，如何高效地管理這些服務(wù)，以確保每個(gè)服務(wù)都在正確的“位置”運(yùn)行，并且隨時(shí)替換或者升級(jí)某些“損壞”的服務(wù)呢？

這就是百度智能云CNAP（云原生微服務(wù)應(yīng)用平臺(tái)）為微服務(wù)架構(gòu)的運(yùn)維者提供了3個(gè)錦囊妙計(jì)的初衷。

錦囊一：用路由控制流量

CNAP中的【路由】規(guī)則用于管理服務(wù)間的通信鏈路。微服務(wù)的管理其實(shí)比搭建樂高積木更復(fù)雜，因?yàn)橐粔K樂高積木最多與和它相鄰的幾塊積木拼接，但是一個(gè)系統(tǒng)中的服務(wù)卻可以與系統(tǒng)中任意一個(gè)其它服務(wù)產(chǎn)生通信。

通過合理配置路由，可以解決微服務(wù)架構(gòu)中的兩個(gè)問題：

1、讓服務(wù)A訪問正確的服務(wù)B，就好比積木A用來組成頭部，那它就應(yīng)該與組成身體的積木B拼接，而不應(yīng)該錯(cuò)誤拼接到組成手臂的積木C上。

2、服務(wù)間通過正確的實(shí)例互相訪問。一個(gè)服務(wù)往往會(huì)同時(shí)運(yùn)行在多個(gè)實(shí)例上（實(shí)例即物理資源的單位），就像一塊樂高積木上通常會(huì)有很多個(gè)接口。那么路由規(guī)則可以指定當(dāng)服務(wù)A訪問服務(wù)B時(shí)，流量應(yīng)該具體從服務(wù)A的哪些實(shí)例出發(fā)，流入到服務(wù)B的哪些實(shí)例中去

如上圖所示，路由規(guī)則主要由【流量來源】和【流量目的】兩部分組成。和拼裝樂高積木一樣，我們通常會(huì)拿起一個(gè)積木A（流量目的），然后去系統(tǒng)中找另外一個(gè)需要拼接到A上面的積木B（流量來源）。

流量來源即訪問發(fā)起的服務(wù)，我們通常稱之為Consumer（服務(wù)消費(fèi)者）。需要先通過服務(wù)名找到所需的Consumer，然后通過一組篩選規(guī)則來定位Consumer上產(chǎn)生流量的一組具體實(shí)例。

流量目的即接受訪問的服務(wù)，我們通常稱之為Provider（服務(wù)提供者）。Provider在一條路由規(guī)則中是不變的（就是我們先拿到手上的那塊積木），只需要通過篩選規(guī)則來定位接受流量的一組實(shí)例。由于流量最終要被分配到某個(gè)具體實(shí)例中，所以路由規(guī)則中還需要指定流量分配的策略和權(quán)重（比如可根據(jù)實(shí)例負(fù)載情況分配流量權(quán)重）。

有了路由規(guī)則，服務(wù)間就可以通過正確的方式互相訪問，“頭部”可以拼接到“身體”，“身體”可以連接到“四肢”，從而在龐大復(fù)雜的微服務(wù)架構(gòu)中建立起井然有序的拓?fù)潢P(guān)系。

錦囊二：合理制定限流規(guī)則

樂高積木的拼接僅僅是物理上的連接，但是微服務(wù)之間一旦建立起路由，就意味著會(huì)有數(shù)據(jù)在服務(wù)之間流通。由于不同服務(wù)可以提供的資源和對(duì)數(shù)據(jù)流量的承載能力不盡相同，為了防止單個(gè)Consumer占用Provider過多的資源，或者突發(fā)的大流量沖擊導(dǎo)致Provider故障。CNAP的【限流】規(guī)則用來限定從Consumer到Provider訪問流量，起到保護(hù)Provider服務(wù)的作用。

限流規(guī)則分為【流量來源】和【限流對(duì)象】兩部分。流量來源規(guī)定了從哪些服務(wù)或者哪些實(shí)例產(chǎn)生的流量需要被限制，可以通過多個(gè)篩選條件來確認(rèn)一組實(shí)例。限流對(duì)象則用來配置所選Provider中接收流量的具體實(shí)例和方法（方法在服務(wù)中用來對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行處理，一個(gè)方法往往用來實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的業(yè)務(wù)邏輯），并且限定該方法可以接收來自流量來源的請(qǐng)求QPS上限。

限流規(guī)則就像是城市路網(wǎng)中的交通管制，通過對(duì)不同路段不同車道限制單位時(shí)間通行車輛數(shù)，保障整個(gè)交通路網(wǎng)的健康運(yùn)轉(zhuǎn)。合理地配置限流規(guī)則，可以讓服務(wù)資源能夠更加合理地分配給不同的請(qǐng)求者，也預(yù)防了流量波動(dòng)可能引發(fā)的服務(wù)故障甚至宕機(jī)。

錦囊三：熔斷降級(jí)防止“雪崩”

在服務(wù)治理中，雖然我們可以通過限流規(guī)則盡量避免服務(wù)承受過高的流量，但是在實(shí)際生產(chǎn)中服務(wù)故障依然難以完全避免。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)中當(dāng)某些服務(wù)產(chǎn)生故障時(shí)，如果不及時(shí)采取措施，這種故障就有可能因?yàn)榉?wù)之間的互相訪問而被傳播開來，最終導(dǎo)致故障規(guī)模的擴(kuò)大，甚至導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)奔潰，這種現(xiàn)象我們稱之為“雪崩”。

熔斷降級(jí)其實(shí)不只是服務(wù)治理中，在金融行業(yè)也有很廣泛的應(yīng)用。比如當(dāng)股指的波動(dòng)幅度超過規(guī)定的熔斷點(diǎn)時(shí)，交易所為了控制風(fēng)險(xiǎn)采取的暫停交易措施。CNAP提供了服務(wù)熔斷降級(jí)的能力，用來避免微服務(wù)架構(gòu)中因?yàn)樯倭糠?wù)故障而引發(fā)的服務(wù)“雪崩”。

與路由和限流不同，熔斷規(guī)則是在預(yù)先選定了Consumer后，配置該Consumer在不同Provider發(fā)生故障時(shí)的熔斷策略。因此熔斷對(duì)象（即Consumer）是固定的，需要通過一組篩選條件指定該Consumer中發(fā)起請(qǐng)求的實(shí)例，然后選擇需要熔斷的Provider服務(wù)以及該服務(wù)提供的具體方法。

CNAP支持自動(dòng)熔斷和手動(dòng)熔斷，在設(shè)置自動(dòng)熔斷的情況下，可以根據(jù)指定的熔斷條件觸發(fā)時(shí)（如在某個(gè)時(shí)間窗口內(nèi)異常返回超過某個(gè)比例），自動(dòng)熔斷一段時(shí)間內(nèi)從Consumer到Provider之間的所有流量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Consumer的保護(hù)。

熔斷機(jī)制是微服務(wù)架構(gòu)中的“交通管制”，一旦高速公路上發(fā)生交通事故時(shí)立即對(duì)某個(gè)路段或車道進(jìn)行封禁，從而避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。合理利用熔斷規(guī)則可以大大提升整個(gè)微服務(wù)架構(gòu)的健壯性，降低系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)和可能發(fā)生的事故規(guī)模。

結(jié)束語：更多功能正在上線

路由、限流、熔斷，這三個(gè)百度智能云所提供的微服務(wù)治理錦囊你是否已經(jīng)查收了呢？其實(shí)這還只是CNAP的微服務(wù)治理能力中的冰山一角，我們還有微服務(wù)的監(jiān)控與報(bào)警、服務(wù)拓?fù)渑c鏈路查詢、異常請(qǐng)求分析等大量功能可以幫助你搭建更加強(qiáng)大的微服務(wù)架構(gòu)。

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