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dubbox的學習之路1(實現原理,特性、安裝部署、負載均衡)

1. Dubbo是什麼?
Dubbo是一個分散式服務框架,致力於提供高效能和透明化的RPC遠端服務呼叫方案,以及SOA服務治理方案。簡單的說,dubbo就是個服務框架,如果沒有分散式的需求,其實是不需要用的,只有在分散式的時候,才有dubbo這樣的分散式服務框架的需求,並且本質上是個服務呼叫的東東,說白了就是個遠端服務呼叫的分散式框架

其核心部分包含:

1. 遠端通訊: 提供對多種基於長連線的NIO框架抽象封裝,包括多種執行緒模型,序列化,以及“請求-響應”模式的資訊交換方式。

 2. 叢集容錯: 提供基於介面方法的透明遠端過程呼叫,包括多協議支援,以及軟負載均衡,失敗容錯,地址路由,動態配置等叢集支援。3. 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詢服務提供方,使地址透明,使服務提供方可以平滑增加或減少機器。

2. Dubbo能做什麼?

1.透明化的遠端方法呼叫,就像呼叫本地方法一樣呼叫遠端方法,只需簡單配置,沒有任何API侵入。      

2.軟負載均衡及容錯機制,可在內網替代F5等硬體負載均衡器,降低成本,減少單點。

3. 服務自動註冊與發現,不再需要寫死服務提供方地址,註冊中心基於介面名查詢服務提供者的IP地址,並且能夠平滑新增或刪除服務提供者。

Dubbo採用全Spring配置方式,透明化接入應用,對應用沒有任何API侵入,只需用Spring載入Dubbo的配置即可,Dubbo基於Spring的Schema擴充套件進行載入。

3 Dubbox  實現原理



 節點角色說明:

       Provider: 暴露服務的服務提供方。

       Consumer: 呼叫遠端服務的服務消費方。

       Registry: 服務註冊與發現的註冊中心。

       Monitor: 統計服務的呼叫次調和呼叫時間的監控中心。

       Container: 服務執行容器。

呼叫關係說明:

0  服務容器負責啟動,載入,執行服務提供者。

1. 服務提供者在啟動時,向註冊中心註冊自己提供的服務。

2. 服務消費者在啟動時,向註冊中心訂閱自己所需的服務。

3. 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線推送變更資料給消費者。

4. 服務消費者,從提供者地址列表中,基於軟負載均衡演算法,選一臺提供者進行呼叫,如果呼叫失敗,再選另一臺呼叫。

5. 服務消費者和提供者,在記憶體中累計呼叫次數和呼叫時間,定時每分鐘傳送一次統計資料到監控中心。

Doubbox 特性:

(1) 連通性: 

註冊中心負責服務地址的註冊與查詢,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互動,註冊中心不轉發請求,壓力較小

監控中心負責統計各服務呼叫次數,呼叫時間等,統計先在記憶體彙總後每分鐘一次傳送到監控中心伺服器,並以報表展示 

服務提供者向註冊中心註冊其提供的服務,並彙報呼叫時間到監控中心,此時間不包含網路開銷

服務消費者向註冊中心獲取服務提供者地址列表,並根據負載演算法直接呼叫提供者,同時彙報呼叫時間到監控中心,此時間包含網路開銷 

註冊中心,服務提供者,服務消費者三者之間均為長連線,監控中心除外 

註冊中心通過長連線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,不影響已執行的提供者和消費者,消費者在本地快取了提供者列表 

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,只是丟失部分取樣資料

資料庫宕掉後,註冊中心仍能通過快取提供服務列表查詢,但不能註冊新服務 

註冊中心對等叢集,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快取通訊

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: 

註冊中心為對等叢集,可動態增加機器部署例項,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例項,註冊中心將推送新的服務提供者資訊給消費者 

(4) 升級性: 

當服務叢集規模進一步擴大,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,現有分散式服務架構不會帶來阻力

 4 Dubbox安裝部署

  • 前提背景:JDK1.7,maven 已安裝
  • 下載解壓一個zookeeper,編輯其conf/zoo.cfg後啟動zookeeper用作dubbo註冊中心:bin/zkServer.sh start 
  • 下載地址:https://github.com/dangdangdotcom/dubbox
  • 下載dubbo.xsd: http://download.csdn.net/download/he000111/8244449
  • Eclipse: 選擇 window --> preferences -->XML --> XML  Catalog --> add   在 location:選擇dubbox.xsd本地路徑;key:  http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd
  • 在下載的dubbox目錄執行mvn install -Dmaven.test.skip=true來嘗試編譯一下dubbo(並將dubbo的jar安裝到本地maven庫)
  • 在dubbox根目錄執行mvn idea:idea或者mvn eclipse:eclipse,來建立IDE工程檔案
  • 將專案匯入IDE
  • 用IDE執行/dubbo-demo/dubbo-demo-provider/…/test目錄下的DemoProvider啟動dubbo服務端,目前他會分別啟動dubbo協議(包括用kryo和FST序列化)和REST協議的服務
  • 用IDE執行/dubbo-demo/dubbo-demo-consumer/…/test目錄下的DemoConsumer來啟動dubbo客戶端呼叫上面的服務端,直接看console的輸出即可
  • 用IDE執行/dubbo-demo/dubbo-demo-consumer/…/test目錄下的RestClient來啟動rest客戶端(模擬非dubbo的rest客戶端)呼叫上面的服務端,直接看console的輸出即可
  • 可以在瀏覽器中直接訪問http://localhost:8888/services/users/100.xml或者http://localhost:8888/services/users/101.json之類來測試REST服務
  • 瞭解tomcat和IDE整合的同事,可以直接在IDE中將/dubbo-demo/dubbo-demo-provider/部署到tomcat上,用tomcat的servlet容器來發布REST服務(要同時修改dubbo-demo-provider.xml,請看那個檔案中的註釋)。(當然也可以在命令列直接mvn package,然後將生成的war部署到外面的tomcat中做測試)
  • 如果想看服務監控效果,或者避免demo丟擲找不到監控的異常警告,用IDE執行/dubbo-simple/dubbo-simple-monitor/…/test目錄下的SimpleMonitor來啟動監控中心即可。                      頁面訪問:    http://localhost:8080/

 5. Dubbox—負載均衡

在叢集負載均衡時,Dubbo提供了多種均衡策略,預設為random隨機調用。 可以自行擴充套件負載均衡策略,參見:負載均衡擴充套件 

  • Random LoadBalance 隨機,按權重設定隨機概率。 在一個截面上碰撞的概率高,但呼叫量越大分佈越均勻,而且按概率使用權重後也比較均勻,有利於動態調整提供者權重。
  • RoundRobin LoadBalance 輪循,按公約後的權重設定輪循比率。存在慢的提供者累積請求問題,比如:第二臺機器很慢,但沒掛,當請求調到第二臺時就卡在那,久而久之,所有請求都卡在調到第二臺上。
  • LeastActive LoadBalance最少活躍呼叫數,相同活躍數的隨機,活躍數指呼叫前後計數差。 使慢的提供者收到更少請求,因為越慢的提供者的呼叫前後計數差會越大。
  • ConsistentHash LoadBalance 一致性Hash,相同引數的請求總是發到同一提供者。 當某一臺提供者掛時,原本發往該提供者的請求,基於虛擬節點,平攤到其它提供者,不會引起劇烈變動。 預設只對第一個引數Hash,如果要修改,請配置<dubbo:parameter key="hash.arguments" value="0,1" /> 預設用160份虛擬節點,如果要修改,請配置<dubbo:parameter key="hash.nodes" value="320" />

 配置如: 

 <dubbo:service interface="..."loadbalance="roundrobin"/>

或 <dubbo:reference interface="..."loadbalance="roundrobin"/>

或: <dubbo:service interface="..."> 

                 <dubbo:methodname="..."loadbalance="roundrobin"/> 

       </dubbo:service> 

或: <dubbo:reference interface="..."> 

                <dubbo:methodname="..."loadbalance="roundrobin"/> 

        </dubbo:reference> 

 6 Dubbox例項 & 應用

參考dubbox  原始碼中的 dubbo-demo 模組

對於外部系統使用dubbox:在工程pom.xml 引入jar :

<dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> 

<artifactId>dubbo</artifactId> 

<version>2.8.4</version> 

</dependency> 

<dependency>

 <groupId>com.caucho</groupId> 

<artifactId>hessian</artifactId>

 <version>4.0.7</version>

 </dependency>