dubbo（1）：基本概念

- 日理万妓 2023-01-21 09:27 217阅读 0赞

# 一、分布式基础理论 #

## （1）什么是分布式系统 ##

> 分布式系统是若干独立计算机的集合，这些计算机对于用户来说就像单个相关应用。

分布式系统是建立的在网络之上的软件系统。随着互联网的发展，网站应用的规模不断扩大。常规的垂直应用架构已无法应对，分布式服务架构以及流动计算架构势在必行。急需一个治理系统（dubbo）确保架构有条不紊的演进。

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## （2）发展演变 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

*  单一的应用架构：当网站的流量很小时，只需一个应用，将所有功能都部署在一起，以减少部署节点和成本。此时，用于简化增删改查工作量的数据访问框架（ORM）是关键。
 *  ![20210515124307351.png][]
 *  垂直应用架构：当访问量逐渐增大，单一应用增加机器带来的加速度越来越小，提升效率的方法之一是将应用拆成互不相干的几个应用，以提升效率。此时，用于加速前端页面开发的Web框架(MVC)是关键。
 *  ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]
 *  分布式服务架构：当垂直应用越来越多，应用之间交互不可避免，将核心业务抽取出来，作为独立的服务，逐渐形成稳定的服务中心，使前端应用能更快速的响应多变的市场需求。此时，用于提高业务复用及整合的分布式服务框架(RPC)是关键。![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]
 *  流动计算架构：当服务越来越多，容量的评估，小服务资源的浪费等问题逐渐显现，此时需增加一个调度中心基于访问压力实时管理集群容量，提高集群利用率。此时，用于提高机器利用率的资源调度和治理中心(SOA)是关键。![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

## （3）RPC ##

### 1、什么是RPC ###

RPC（Remote Procedure Call）是指远程过程调用，是一种进程间通信方式，它是一种技术的思想，而不是规范。它允许程序调用另一个地址空间（通常是共享网络的另一台机器上）的过程或函数，而不用程序员显式编码这个远程调用的细节。即程序员无论是调用本地的还是远程的函数，本质上编写的调用代码基本相同。

### 2、基本原理 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

例如下图演示A服务器调用B服务器的流程。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

RPC的两个核心：通讯、反序列化。RPC框架有很多，比如：dubbo、gRPC、thrift、HSF（High Speed Service Framework）。

# 二、dubbo的核心概念 #

## （1）简介 ##

Apache Dubbo 是一款高性能、轻量级的开源 Java 服务框架。Apache Dubbo |ˈdʌbəʊ| 提供了六大核心能力：面向接口代理的高性能RPC调用，智能容错和负载均衡，服务自动注册和发现，高度可扩展能力，运行期流量调度，可视化的服务治理与运维。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

## （2）设计架构 ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMjk4MzUx_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

节点角色说明

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>节点</th> 
   <th>角色说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>Provider</code></td> 
   <td>暴露服务的服务提供方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Consumer</code></td> 
   <td>调用远程服务的服务消费方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Registry</code></td> 
   <td>服务注册与发现的注册中心</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Monitor</code></td> 
   <td>统计服务的调用次数和调用时间的监控中心</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Container</code></td> 
   <td>服务运行容器</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

调用关系说明

1.  服务容器负责启动，加载，运行服务提供者。
2.  服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
3.  服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
4.  注册中心返回服务提供者地址列表给消费者，如果有变更，注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。
5.  服务消费者，从提供者地址列表中，基于软负载均衡算法，选一台提供者进行调用，如果调用失败，再选另一台调用。
6.  服务消费者和提供者，在内存中累计调用次数和调用时间，定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

Dubbo 架构具有以下几个特点，分别是连通性、健壮性、伸缩性、以及向未来架构的升级性。

### 连通性 ###

*  注册中心负责服务地址的注册与查找，相当于目录服务，服务提供者和消费者只在启动时与注册中心交互，注册中心不转发请求，压力较小
 *  监控中心负责统计各服务调用次数，调用时间等，统计先在内存汇总后每分钟一次发送到监控中心服务器，并以报表展示
 *  服务提供者向注册中心注册其提供的服务，并汇报调用时间到监控中心，此时间不包含网络开销
 *  服务消费者向注册中心获取服务提供者地址列表，并根据负载算法直接调用提供者，同时汇报调用时间到监控中心，此时间包含网络开销
 *  注册中心，服务提供者，服务消费者三者之间均为长连接，监控中心除外
 *  注册中心通过长连接感知服务提供者的存在，服务提供者宕机，注册中心将立即推送事件通知消费者
 *  注册中心和监控中心全部宕机，不影响已运行的提供者和消费者，消费者在本地缓存了提供者列表
 *  注册中心和监控中心都是可选的，服务消费者可以直连服务提供者

### 健壮性 ###

*  监控中心宕掉不影响使用，只是丢失部分采样数据
 *  数据库宕掉后，注册中心仍能通过缓存提供服务列表查询，但不能注册新服务
 *  注册中心对等集群，任意一台宕掉后，将自动切换到另一台
 *  注册中心全部宕掉后，服务提供者和服务消费者仍能通过本地缓存通讯
 *  服务提供者无状态，任意一台宕掉后，不影响使用
 *  服务提供者全部宕掉后，服务消费者应用将无法使用，并无限次重连等待服务提供者恢复

### 伸缩性 ###

*  注册中心为对等集群，可动态增加机器部署实例，所有客户端将自动发现新的注册中心
 *  服务提供者无状态，可动态增加机器部署实例，注册中心将推送新的服务提供者信息给消费者

### 升级性 ###

当服务集群规模进一步扩大，带动IT治理结构进一步升级，需要实现动态部署，进行流动计算，现有分布式服务架构不会带来阻力。下图是未来可能的一种架构：

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节点角色说明

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>节点</th> 
   <th>角色说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>Deployer</code></td> 
   <td>自动部署服务的本地代理</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Repository</code></td> 
   <td>仓库用于存储服务应用发布包</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Scheduler</code></td> 
   <td>调度中心基于访问压力自动增减服务提供者</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Admin</code></td> 
   <td>统一管理控制台</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Registry</code></td> 
   <td>服务注册与发现的注册中心</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>Monitor</code></td> 
   <td>统计服务的调用次数和调用时间的监控中心</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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