软考 系统架构设计师系列知识点之云原生架构设计理论与实践（14）

接前一篇文章：软考 系统架构设计师系列知识点之云原生架构设计理论与实践（13）

所属章节：

第14章. 云原生架构设计理论与实践

          第3节 云原生架构相关技术

14.3.2 云原生微服务

1. 微服务发展背景

2. 微服务设计约束

相较于单体应用，微服务架构的架构转变，在提升开发、部署等环节灵活性的同时，也提升了在运维、监控环节的复杂性。设计一个优秀的微服务系统应遵循以下设计约束：

（1）微服务个体约束

（2）微服务与微服务之间的横向关系

（3）微服务与数据层之间的纵向约束

在微服务领域，提倡数据存储隔离（Data Storage Segregation，DSS）原则，即数据是微服务的私有资产，对于该数据的访问都必须通过当前微服务提供的API来访问。如若不然，则造成数据层产生耦合，违背了高内聚低耦合的原则。同时，出于性能考虑，通常采取读写分离（CQRS）手段。同样，由于容器调度对底层设施稳定性的不可预知影响，微服务的设计应当尽量遵循无状态设计原则，这意味着上层应用与底层基础设施的解耦，微服务可以自由在不同容器间被调度。对于有数据存取（即有状态）的微服务而言，通常使用计算与存储分离方式，将数据下沉到分布式存储，通过这个方式做到一定程度的无状态化。

（4）全局视角下的微服务分布式约束

从微服务设计一开始就需要考虑以下因素：高效运维整个系统，从技术上要准备全自动化的CI/CD流水线，以满足对开发效率的诉求，并在这个基础上支持蓝绿、金丝雀等不同发布策略，以满足对业务发布稳定性的诉求。面对复杂系统，全链路、实时和多维度的可观测能力成为标配。为了及时、有效地防范各类运维风险，需要从微服务体系多种事件源汇聚并分析相关数据，然后在中心化的监控系统中进行多维度展现。伴随着微服务拆分的持续，故障发现时效性和根因精确性始终是开发运维人员的核心诉求。

3. 主要微服务技术

（1）Apache Dubbo

Apache Dubbo作为源自阿里巴巴的一款开源高性能RPC框架，特性包括基于透明接口的RPC、智能负载均衡、自动服务注册和发现、可扩展性高、运行时流量路由与可视化的服务治理。经过数年发展，已是国内使用最广泛的微服务框架并构建了强大的生态体系。为了巩固Dubbo生态的整体竞争力，2018年阿里巴巴陆续开源了Spring Cloud Alibaba（分布式应用框架）、Nacos（注册中心、配置中心）、Sentinel（流控防护）、Seata（分布式事务）、Chaosblade（故障注入），以便让用户享受阿里巴巴十年沉淀的微服务体系，获得简单易用、高性能、高可用等核心能力。Dubbo在v3中发展服务网格（ServiceMesh），目前Dubbo协议已经被Enovy支持，数据层选址、负载均衡和服务治理方面的工作还在继续，控制层目前在继续丰富Istio/Pilot-discovery中。

（2）Spring Cloud

Spring Cloud作为开发者的主要微服务选择之一，为开发者提供了分布式系统需要的配置管理、服务发现、断路器、智能路由、微代理、控制总线、一次性Token、全局锁、决策竞选、分布式会话与集群状态管理等能力和开发工具。

（3）Eclipse MicroProfile

Eclipse MicroProfile作为Java微服务开发的基础编程模型，其致力于定义企业Java微服务规范。MicroProfile提供指标、API文档、运行状况检查、容错与分布式跟踪等能力，使用它创建的云原生微服务可以自由地部署在任何地方，包括服务网格架构。

（4）Tars

Tars是腾讯将其内部使用的微服务框架TAF（Total Application Framework）多年的实践成果总结而成的开源项目，在腾讯内部有上百个产品使用，服务内部数千名C++、Java、Golang、Node.Js和PHP开发者。Tars包含一整套开发框架与管理平台，兼顾多语言、易用性、高性能与服务治理，理念是让开发者更聚焦业务逻辑，让运维更高效。

（5）SOFAStack

SOFAStack（Scalable Open Financial Architecture Stack）是由蚂蚁金服开源的一套用于快速构建金融级分布式架构的中间件，也是在金融场景里的最佳实践。MOSN是SOFAStack的组件，它是一款采用Go语言开发的服务网格数据平面代理，功能和定位类似Enovy，旨在提供分布式、模块化、可观测、智能化的代理能力。MOSN支持Enovy和Istio的API，可以和Istio集成。

（6）DAPR

DAPR（Distributed Application Runtime，分布式应用运行时）是微软新推出的一种可移植的、无服务器的、事件驱动的运行时，它使开发人员可以轻松构建弹性、无状态和有状态微服务，这些服务运行在云和边缘上，并包含多种语言和开发框架。

至此，“14.3.2 云原生微服务”的全部内容就讲解完了。更多内容请看下回。