Dubbo是阿裏巴巴SOA服務化治理方案的核心框架，每天為2,000+個服務提供3,000,000,000+次訪問量支持，並被廣泛應用於阿裏巴巴集團的各成員站點

Dubbo是一個阿裏巴巴開源出來的一個分布式服務框架，致力於提供高性能和透明化的RPC遠程服務調用方案，以及SOA服務治理方案。其核心部分包含:

• 遠程通訊: 提供對多種基於長連接的NIO框架抽象封裝，包括多種線程模型，序列化，以及“請求-響應”模式的信息交換方式。
• 集群容錯: 提供基於接口方法的透明遠程過程調用，包括多協議支持，以及軟負載均衡，失敗容錯，地址路由，動態配置等集群支持。
• 自動發現: 基於註冊中心目錄服務，使服務消費方能動態的查找服務提供方，使地址透明，使服務提供方可以平滑增加或減少機器。

Dubbo產生的背景

隨著互聯網的發展，網站應用的規模不斷擴大，常規的垂直應用架構已無法應對，分布式服務架構以及流動計算架構勢在必行，亟需一個治理系統確保架構有條不紊的演進。

• 單一應用架構
  • 當網站流量很小時，只需一個應用，將所有功能都部署在一起，以減少部署節點和成本。
  • 此時，用於簡化增刪改查工作量的數據訪問框架(ORM) 是關鍵。
• 垂直應用架構
  • 當訪問量逐漸增大，單一應用增加機器帶來的加速度越來越小，將應用拆成互不相幹的幾個應用，以提升效率。
  • 此時，用於加速前端頁面開發的Web框架(MVC) 是關鍵。
• 分布式服務架構
  • 當垂直應用越來越多，應用之間交互不可避免，將核心業務抽取出來，作為獨立的服務，逐漸形成穩定的服務中心，使前端應用能更快速的響應多變的市場需求。
  • 此時，用於提高業務復用及整合的分布式服務框架(RPC) 是關鍵。
• 流動計算架構
  • 當服務越來越多，容量的評估，小服務資源的浪費等問題逐漸顯現，此時需增加一個調度中心基於訪問壓力實時管理集群容量，提高集群利用率。
  • 此時，用於提高機器利用率的資源調度和治理中心(SOA) 是關鍵。

Dubbo可以滿足的需求

在大規模服務化之前，應用可能只是通過RMI或Hessian等工具，簡單的暴露和引用遠程服務，通過配置服務的URL地址進行調用，通過F5等硬件進行負載均衡。

(1) 當服務越來越多時，服務URL配置管理變得非常困難，F5硬件負載均衡器的單點壓力也越來越大。

此時需要一個服務註冊中心，動態的註冊和發現服務，使服務的位置透明。

並通過在消費方獲取服務提供方地址列表，實現軟負載均衡和Failover，降低對F5硬件負載均衡器的依賴，也能減少部分成本。

(2) 當進一步發展，服務間依賴關系變得錯蹤復雜，甚至分不清哪個應用要在哪個應用之前啟動，架構師都不能完整的描述應用的架構關系。

這時，需要自動畫出應用間的依賴關系圖，以幫助架構師理清理關系。

(3) 接著，服務的調用量越來越大，服務的容量問題就暴露出來，這個服務需要多少機器支撐？什麽時候該加機器？

為了解決這些問題，第一步，要將服務現在每天的調用量，響應時間，都統計出來，作為容量規劃的參考指標。

其次，要可以動態調整權重，在線上，將某臺機器的權重一直加大，並在加大的過程中記錄響應時間的變化，直到響應時間到達閥值，記錄此時的訪問量，再以此訪問量乘以機器數反推總容量。

Dubbo的系統架構

節點角色說明：

• Provider: 暴露服務的服務提供方。
• Consumer: 調用遠程服務的服務消費方。
• Registry: 服務註冊與發現的註冊中心。
• Monitor: 統計服務的調用次調和調用時間的監控中心。
• Container: 服務運行容器。

上圖中，藍色的表示與業務有交互，綠色的表示只對Dubbo內部交互。上述圖所描述的調用流程如下：

• 服務容器負責啟動，加載，運行服務提供者。
• 服務提供者在啟動時，向註冊中心註冊自己提供的服務。
• 服務消費者在啟動時，向註冊中心訂閱自己所需的服務。
• 註冊中心返回服務提供者地址列表給消費者，如果有變更，註冊中心將基於長連接推送變更數據給消費者。
• 服務消費者，從提供者地址列表中，基於軟負載均衡算法，選一臺提供者進行調用，如果調用失敗，再選另一臺調用。
• 服務消費者和提供者，在內存中累計調用次數和調用時間，定時每分鐘發送一次統計數據到監控中心。

將上面抽象的調用流程圖展開，詳細如圖所示：

(1) 連通性：

• 註冊中心負責服務地址的註冊與查找，相當於目錄服務，服務提供者和消費者只在啟動時與註冊中心交互，註冊中心不轉發請求，壓力較小
• 監控中心負責統計各服務調用次數，調用時間等，統計先在內存匯總後每分鐘一次發送到監控中心服務器，並以報表展示
• 服務提供者向註冊中心註冊其提供的服務，並匯報調用時間到監控中心，此時間不包含網絡開銷
• 服務消費者向註冊中心獲取服務提供者地址列表，並根據負載算法直接調用提供者，同時匯報調用時間到監控中心，此時間包含網絡開銷
• 註冊中心，服務提供者，服務消費者三者之間均為長連接，監控中心除外
• 註冊中心通過長連接感知服務提供者的存在，服務提供者宕機，註冊中心將立即推送事件通知消費者
• 註冊中心和監控中心全部宕機，不影響已運行的提供者和消費者，消費者在本地緩存了提供者列表
• 註冊中心和監控中心都是可選的，服務消費者可以直連服務提供者

(2) 健狀性：

• 監控中心宕掉不影響使用，只是丟失部分采樣數據
• 數據庫宕掉後，註冊中心仍能通過緩存提供服務列表查詢，但不能註冊新服務
• 註冊中心對等集群，任意一臺宕掉後，將自動切換到另一臺
• 註冊中心全部宕掉後，服務提供者和服務消費者仍能通過本地緩存通訊
• 服務提供者無狀態，任意一臺宕掉後，不影響使用
• 服務提供者全部宕掉後，服務消費者應用將無法使用，並無限次重連等待服務提供者恢復

(3) 伸縮性：

• 註冊中心為對等集群，可動態增加機器部署實例，所有客戶端將自動發現新的註冊中心
• 服務提供者無狀態，可動態增加機器部署實例，註冊中心將推送新的服務提供者信息給消費者

(4) 升級性：

當服務集群規模進一步擴大，帶動IT治理結構進一步升級，需要實現動態部署，進行流動計算，現有分布式服務架構不會帶來阻力：

Dubbo支持的協議

在通信過程中，不同的服務等級一般對應著不同的服務質量，那麽選擇合適的協議便是一件非常重要的事情。你可以根據你應用的創建來選擇。例如，使用RMI協議，一般會受到防火墻的限制，所以對於外部與內部進行通信的場景，就不要使用RMI協議，而是基於HTTP協議或者Hessian協議。Dubbo支持多種協議，如下所示：

• Dubbo協議
• Hessian協議
• HTTP協議
• RMI協議
• WebService協議
• Thrift協議
• Memcached協議
• Redis協議

Dubbo的模塊組成

Dubbo以包結構來組織各個模塊，各個模塊及其關系，如圖所示：

可以通過Dubbo的代碼（使用Maven管理）組織，與上面的模塊進行比較。簡單說明各個包的情況：

• dubbo-common 公共邏輯模塊，包括Util類和通用模型。
• dubbo-remoting 遠程通訊模塊，相當於Dubbo協議的實現，如果RPC用RMI協議則不需要使用此包。
• dubbo-rpc 遠程調用模塊，抽象各種協議，以及動態代理，只包含一對一的調用，不關心集群的管理。
• dubbo-cluster 集群模塊，將多個服務提供方偽裝為一個提供方，包括：負載均衡、容錯、路由等，集群的地址列表可以是靜態配置的，也可以是由註冊中心下發。
• dubbo-registry 註冊中心模塊，基於註冊中心下發地址的集群方式，以及對各種註冊中心的抽象。
• dubbo-monitor 監控模塊，統計服務調用次數，調用時間的，調用鏈跟蹤的服務。
• dubbo-config 配置模塊，是Dubbo對外的API，用戶通過Config使用Dubbo，隱藏Dubbo所有細節。
• dubbo-container 容器模塊，是一個Standalone的容器，以簡單的Main加載Spring啟動，因為服務通常不需要Tomcat/JBoss等Web容器的特性，沒必要用Web容器去加載服務。

參考鏈接：

• https://github.com/alibaba/dubbo
• http://alibaba.github.io/dubbo-doc-static/Home-zh.htm

Dubbo：來自於阿裏巴巴的分布式服務框架