(五):C++分布式实时应用框架——微服务架构的演进

C++分布式实时应用框架——微服务架构的变异

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  OCS(online charging
system,在线计费系统)在举办云化改造的过程中,从实用主义角度出发,微服务架构并不是我们的对象。固然大家也对系统举办了容器化改造(Docker),并按照作业经过的功力将系统分为了少数类的容器,但这所有多是由于对系统中的某些处理节点开展动态扩缩容的急需,跟微服务半点关系尚未。随着系统改造
的心心念念,系统的简报关系复杂程度起初超越大家前面的揣测。如若说数量过多的效用节点还有人可以勉强精晓,这么些节点间错综复杂的通讯关系连线已超越程序员可以驾驶的局面。在谈论哪些简化程序员实现整个系统各项节点的报道关系的部署过程中,节点微服务化的见识日益进入大家的脑海之中……

  下面先给我们介绍下我们所面临的窘境,下边的图是大家系统部分节点的报道关系总图(注意,只是其中有些):

图片 1

 

  还记得第二篇《基于ZeroMQ的实时报道平台》中那多少个咱们引以为傲的通讯配置文件呢,就是程序中保有的报导连接关系不再是写死在代码中,而是通过AppInit.json配置文件举办配置,程序启动的时候再由CDRAF举行实时加载。当初酷炫的功能,现在却成咱们的梦魇。此时AppInit.json这么些文件已到达1700多行,你没看错,一个布局文件1700多行,并且还不是一体,还会延续变大。

 

"OLC" : {
      "AUTO_START" : "YES",
      "ENDPOINTS" : [
         {  // 用于与SmartMonitor建立心跳
            "name" : "MonitorSUB",   
            "zmq_socket_action" : "CONNECT",  // ZMQ的连接模式
            "zmq_socket_type" : "ZMQ_SUB"     // ZMQ的通讯模式
         },
         { // 下发消息给OCDis,这边存在转发功能,支持业务实现按条件转发
            "downstream" : [ "OCDis2OLC"],
            "name" : "NE2OLC",                // 根据这个名字在业务代码中实现转发
            "zmq_socket_action" : "BIND",
            "zmq_socket_type" : "ZMQ_STREAM" 
         },
         { // OLC到OCDis的链路
            "name" : "OCDis2OLC",
            "statistics_on" : true,
            "zmq_socket_action" : "CONNECT",
            "zmq_socket_type" : "ZMQ_DEALER"
         },
         { // OCDis回OLC的链路,之所以来去分开,主要用于实现优雅启停功能(启停节点保证不丢消息)
            "name" : "OCDis2OLC_Backway",
            "statistics_on" : true,
            "zmq_socket_action" : "CONNECT",
            "zmq_socket_type" : "ZMQ_DEALER",
            "backway_pair" : "OCDis2OLC"
         },
         {  // 用于与SmartMonitor的命令消息链路
            "name" : "OLC2Monitor",
            "zmq_socket_action" : "CONNECT",
            "zmq_socket_type" : "ZMQ_DEALER"
         },
      ],
      "ENDPOINT_TO_MONITOR" : "OLC2Monitor",
      "INSTANCE_GROUP" : [
         {
            "instance_endpoints_address" : [
               {
                  "endpoint_name" : "NE2OLC",
                  "zmq_socket_address" : "tcp://*:6701"
               },
               {
                  "endpoint_name" : "OCDis2OLC",
                  "zmq_socket_address" : [
                     "tcp://127.0.0.1:7201"   // 跨机的IP地址与端口,配合状态中心可实现自动管理,无需人工参与配置
                  ]
               },
               {
                  "endpoint_name" : "OCDis2OLC_Backway",
                  "zmq_socket_address" : [
                     "tcp://127.0.0.1:7202"
                  ]
               },
               {
                  "endpoint_name" : "OLC2Monitor",
                  "zmq_socket_address" : "ipc://Monitor2Business_IPC"
               },
               {
                  "endpoint_name" : "MonitorSUB",
                  "zmq_socket_address" : "ipc://MonitorPUB"
               }
            ],
            "instance_group_name" : "1"
         }
      ]
   },

 

  一个工作程序员尽管要调动系统中某个程序的报导连接,一定得盯着地点这副图研讨半天,并且要搞通晓“CONNECT”、“BIND”、”ZMQ_ROUTER”、“ZMQ_DEALER”等等这些zeromq专业词汇的意思,才可能展开准确配置,我们隐隐觉得这已是一个mission
impossible。咋样简化那些布局文件,如何对系统的复杂度举办分层,让不同层级的人手单独只需关注自身层级情况,再通过大家的CDRAF最终将这一个散落的配备、代码组成一个形成可运行的连串才是我们现在亟需解决的题材。相信这也是每个系统架构师所面临的问题,当一个体系的复杂度领先单个人可承受能力范围,就要对这么些体系开展适宜分层,分模块。让各类人去管理一小部分复杂点,并且我们只需兑现好自己的模块,无需去关心此外模块的落实细节。通过先行规划好的接口,各类模块可以相互协作,整连串统是足以依此完美地运行的。这里CDARF正是起那样一个两样模块的大桥(接口)的效果。

**产品一定:
**

  一、节点间通讯格局的集合

  原来节点内的应用程序都是通讯全能应用程序,所谓全能是指应用程序既可以跟节点内的经过展开报道也可以跟节点外的妄动进程展开报道。这样乍看起来没啥问题,但即便节点数和经过数变多后,通讯关系将是一个指数级增长的进程。如下图,如果再充实一个CDR节点,或者OCS节点,连接数都将加码分外多。

  图片 2

  大家的解决办法是联合节点的通讯格局,每个节点内都有一个Dis进程,统一对外承担跟另外节点举行报道。在接收外部发给节点的音信后,按照效益和负载转发给内部工作处理过程。业务过程要是有信息需要发往此外节点,就从来发放Dis进程,由它进行转发。统一通讯格局带来的裨益除了在节点和进程增多后,通讯关系不会变得太复杂以外。由于模式统一,
CDARF可以替业务程序员完成很多做事,直接的益处就是事情程序员不再需要配置很多与事务无关的配备。最大化的将报道模块的复杂度留给CDRAF去处理,业务程序员将进而小心于本人的事务逻辑。上面的图中实际上系统起初已经有微服务的样子,但大家盼望完成的不单是从系统架构上是微服务架构,在程序员开发顺序的时候,也应当是带着微服务思维的,大家的CDRAF应该提供这么一种能力来帮忙这种支付形式。

  图片 3

 

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  二、配置文件的简化

  通讯情势统一后,我们对通讯配置文件进行了一遍较大的简化,从原先1700行收缩到了200行左右。这中档省去了诸多冗余的配备项,通讯配置文件不再是对系统通讯简单间接的附和,而更多的是对节点通讯能力的一种表述。

  应用程序分为Dis和非Dis两类,Dis类程序主要负责节点间的报道和节点内的信息转发,非Dis类程序就是常见的工作处理过程。从下面的文本中得以看出“OCDis”进程中分为“InterContainerEndpoints”和“InnerContainerEndpoints”两大类,分别表示节点间的通讯和节点内的通讯。对于节点间的简报,每个服务端口只要写上相应的“服务名字”就足以以了,配置中的“OCDisCDRDis”表示OCSDis与CDRDis的通讯,“OLCDisOLCProxy”、“OCDis_SyDis_SNR”也是近似。当事情侧程序需要对外提供一个劳动(或者说与表面举行报道),只需要写一个劳务名字,而如:端口、机器的IP地址、服务端仍旧客户端、通讯形式等等都统统不需要去关注,这是多大一种便利。配置中的注释部分是不需要工作程序员去填的,而是由CDRAF的处境为主,遵照集群节点的实时状态自动生成,并拓展连接和护卫。

  

{
  "OCDis": {
    "MaxInstanceGroupNum": 3,
    "InterContainerEndpoints": 
    {
      "OCDisCDRDis": 
      {
        //"Port": [6001, 6002, 6003],
        //"Cluster": ["10.45.4.10:6001", "10.45.4.10:6001"]
      },

      "OCDisOLCProxy": 
      {
        //"Port": [6101, 6102, 6103],
        "DownStreams": ["OCDis2IN", "OCDis2PS", "OCDis2SMS", "OCDis2ISMP", "OCDis2IMS"],
        "router": true
      },
      "OCDis_SyDis_SNR": 
      { 
          //"Peer": "ZSmartSyDis.OCDis_SyDis_SNR" 
      }
    },

    "InnerContainerEndpoints": 
    {
      "OCPro_OCDis_CDR": { "DownStreams": ["OCDisCDRDis"] },
      "OCPro_OCDis_SNR": { "DownStreams": ["OCDis_SyDis_SNR"] },
    }
  },

  "OCPro": {
    "Groups": ["IN", "PS", "SMS", "IMS", "ISMP"],
    "InnerContainerEndpoints": {
      "OCPro2OCDis": {
        "PeerMap": [
          "OCDis.OCDis2IN",
          "OCDis.OCDis2PS",
          "OCDis.OCDis2SMS",
          "OCDis.OCDis2ISMP",
          "OCDis.OCDis2IMS"
        ]
      },
      "OCPro_OCDis_SNR": {"Peer": "OCDis.OCPro_OCDis_SNR"},
      "OCPro_OCDis_CDR": {"Peer": "OCDis"}
    }
  },

  "CDRDis": {
    "InterContainerEndpoints": 
    {
      "OCDisCDRDis" : 
      {
        "DownStreams": ["CDRDisCDR"],
        //"Peer": "OCDis"
      }
    }
  },

  "CDR": {
    "InnerContainerEndpoints": 
    {
      "CDRDisCDR" : {"Peer": "CDRDis"}
    }
  }
}

  想像一下,对于每一个政工节点,开发人士仅需考虑节点内的事体实现逻辑,并为本节点对外所提供的服务起个名字,而不再需要关爱那么些服务到底是提供给何人,更不用担心什么人会来连本人的长河,怎么连。这是何其精细的事务!咱们不不过从架构上完成了微服务架构,程序员在付出业务程序的时候,不需要去关心除了本身模块以外的别样复杂新闻,从此可以轻装上阵,而不再需要负重前行。这应该就是CDRAF对微服务架构提供的最直白、最好的支撑了,援助工作程序员从观念的付出形式转变,进而适应微服务的思想情势。

图片 4

 

市场分析:

  三、节点间的通讯关系安排

  下边我们关系配置文件只定义了节点的劳动名,那么这么多的微服务节点是怎么构成起来工作的?一个政工应用体系会由许多的微服务一起共同提供劳动,这多少个服务对于每个不同的实地或者效率是不一致的,或者说微服务会聚是不等同的。那么,对那个微服务的三结合的过程就像一个“编排”的进程。通过“编排”,采用恰当的微服务举行搭配组合提供劳务,而编制的长河就是大家报道建立的过程。上面我们就来看一下CDRAF是咋样完成“编排”效率的。

  图片 5

图片 6

  下边的首先张表,描述了装有的微服务列表,所有节点服务要向外通讯都必须到这张表中追加对应的劳务名,这里的劳务名是与前面配置文件中的服务名相对应的。第二张表描述了这多少个微服务名之间的通讯关系,比如第二条记下表明的是OCDis程序的OCDis2CDRDis到CDRDis的OCDis2CDRDis之间会有一个简报关系。只要通过这些简单的配备,就可以形成五个节点间的报导关系的确立。这样的筹划会带动多少个好处。

  1、对于一个繁杂的体系,可能有几十类微服务节点,运行实例可能有过六个,若是有地点的表二,就足以容器的从地方的数码中画出成套集群的实时拓扑图,这些对于系统的督查是充裕第一的。

  2、集群通讯关系的筹划上升了一个等级,业务程序员只需要按照模块接口设计提供相应的微服务节点,而不需要关爱与任何微服务是何等协调工作的。而这些微服务怎么着“编排”提高到了架构师的行事范围的层级。这彰着是对复杂度举办分层隔离很好的一个范例。

  3、运维或者管理人员,通过表二的布置可以很容易地操作集群里的某部微服务下线或者上线。在一个高大的集群里面,假如某类微服务出故障,而CDARF提供了这么一种手段可以去让那类故障微服务下线,将给系统的祥和带来极大的可靠保证。

  4.、原来集群拥有的报道都配置在一个文本中,在分布式系统中就涉及文件的全局一致性的题材。解决的方案可能是,假诺要上线一个新品类的布置文件(新增节点、删除节点、通讯关系转移等等),就要去立异具有在网节点的配备文件。但此刻只要新的安排文件有bug,那么可能导致整个集群的故障,并且为了提高某个意义去提升总体集群拥有节点的布置也是极不合理的。在新的方案中,节点的配置只定义节点内的报道和对外提供的微服务名。那么只要要新增某体系型的微服务,不再需要去立异任何节点的部署,只需要将新节点上线,然后在上头的表一新增微服务名,表二日增连接关系就足以了。真正形成了增量升级!

 

  未完待续……

 

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