关于微服务:腾讯云微服务平台-TSF-异地多活单元化能力重磅升级

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导语

2023 腾讯寰球数字生态大会已于 9 月 7 - 8 日完满闭幕,40+ 专场流动展现了腾讯最新的前沿技术、外围产品、解决方案。

微服务与音讯队列专场,腾讯云微服务平台 TSF 产品经理张桢带来了《腾讯云微服务平台 TSF 异地多活单元化能力重磅降级》的精彩演讲。本篇文章具体回顾了腾讯云微服务单元化最佳实际。

单元化架构的概述

什么是单元化

从目前的服务化架构看起,传统的架构下服务是分层的,每一层应用不同的分区算法,每一层都有不同数量的节点,下层节点随机抉择上层节点。这种不确定性,就会导致下层节点拜访上层节点时有可能跨区或者跨地区。而跨区跨地区的调用代价是很高的,不仅要解决时延的问题,还要保证数据同步,这两点在技术实现上都具备很大的挑战性。

那换一个思路,当时设计好调用的门路,让申请沿着布局好的门路进行调用,这样的设计门路就能够解决以上的挑战。单元化架构的呈现,就是遵循这样的设计,在单元化架构下,接入层、服务层、数据层应用雷同的分区算法,实现计算资源与数据资源进行逻辑上的绑定,最终造成一个个标准化的处理单元。

单元的特色与类型

理解了什么是单元化,接下来再看下单元的特色与类型。

单元的特色

1.  每个单元都包含一组计算资源和一组数据资源,并应用雷同的规定进行逻辑关联,比方他们都应用雷同的标签。

2.  依据零碎业务的规模不同,一个零碎可能会布局多个单元,常见的可能会有 4-12 个,甚至更多。

3.  原则上一个单元外部只会有一组数据资源。

单元的类型

单元的类型原则上是依照单元内承载业务的不同来分类的,比方用于承载入口流量的为网关或接入单元,解决业务的就叫做业务单元。这外面能进行单元化拆分,领有本人的数据,能实现所有业务,而不须要依赖其余业务的叫做规范业务单元,不能进行拆分并且读多写少的业务就叫做本地技术单元。另外,在整个零碎中,个别都会有一些配置型的业务,他们被很多单元依赖,也不能进行拆分,这种状况下,就把他们放在全局单元中。

由此能够看出,如果咱们想要应用单元化架构,并不是一件特地轻松的事件,须要进行一系列的架构布局与业务革新。

那么,实现单元化能带来什么益处呢?这就要说到单元化的价值了。

单元化的价值

一般来说,当业务规模逐步扩充,架构复杂性越来越高时,数据库连接数、标准化扩容、跨机房稳定性和性能问题就会逐步凸显。

数据库连接数问题

先来看数据库连接数的问题。在云原生背景下,利用能够轻松实现横向扩容,但每个扩容进去的实例都会对数据库产生连接数,随着业务量的增大,数据库连接数下限往往成为集群扩容的瓶颈。在没有应用分布式数据库时,能够通过单元化来解决这个问题的。在数据资源与逻辑资源进行绑定后,每个单元的数据资源就是确定的,连带着计算资源也就确定下来。咱们能够通过单元来管制数据库的连接数,并通过单元扩容的形式来实现分布式系统的整体扩容。

分布式运维与扩容问题

接下来看第二个问题——分布式运维与扩容。个别分布式系统都是通过监控告警配合人工干预的形式进行扩容,扩容的机会和容量须要根据教训判断,不肯定能做到精确及时。如果采纳单元化架构,那么以单元维度进行标准化扩容可能做到架构上参差对立、运维动作标准化,也可能通过一个单元的业务量实现提前扩容的布局,真正做到操作前心里有数,操作时整齐划一。

跨机房性能问题

第三个问题——跨机房性能问题。在微服务集群中,利用通常是无状态的,这就意味着流量会进行无差别散发,那么接入层网关往服务层散发流量时,就会产生跨核心的拜访,这极大影响了零碎的稳定性和性能,如果应用单元化架构,那么单元化的流量闭环特色就能很好的解决这个问题。

异地多活问题

最初一个问题——异地多活。当架构逐步演进到异地多活时,上述的稳定性和性能问题在异地场景下会被有限放大,因而,单元化也是实现异地多活的一种重要计划。

接下来,看一下腾讯云针对单元化提供的整体解决方案。

单元化架构解决方案

腾讯云单元化设计理念

腾讯云通过宽泛的实践经验,演绎提炼出了腾讯云单元化架构,自上而下分为接入层、应用层、数据层和设施层。

接入层负责接管流量、辨认流量、转发流量。辨认后的流量被转发到应用层对应单元进行解决,单元依照客户维度进行拆分,在大多数场景下,单客户交易实现单元内闭环解决,大量的跨客户交易会进行跨单元解决。

整个体系的单元化架构是一个简单的系统工程,涵盖了各个层面的综合设计,腾讯各产品提供对单元化原子能力的反对,ISV 搭档基于原子能力实现服务封装。因而,腾讯单元化的设计始终秉承凋谢、轻量、灵便交付的设计与交付理念。

腾讯云利用单元化架构

站在整体外围零碎利用的视角,咱们能够依照业务逻辑将利用分为不同单元,最下面是接入层的接入单元 ADU,负责接入接出能力。在应用层,依照业务可拆分性,分为 SDU、LDU 和 RDU。最底层为公共组件 GDU。在业务进行单元化革新的过程中,可依照此规定进行单元定义和拆分。

接入单元 (ADU):负责接入接出能力。

规范处理单元 (SDU):负责业务解决能力。

本地单元 (LDU):提供单 AZ 共享服务能力。

同城单元 (RDU):提供同城共享服务能力。

全局单元 (GDU):异地多活架构中的全局类型服务。

腾讯云微服务平台(TSF)介绍

有了单元化的整体概念,接下来看看单元化在微服务层面的最佳实际。

TSF:开箱即用的微服务平台

腾讯云微服务平台(Tencent Service Framework,TSF)是一个兼容 Spring Cloud 和 Service Mesh 等多种微服务架构的商业化 PaaS 平台框架,提供一站式微服务全生命周期治理能力、数据化经营反对,提供多维度利用和服务治理。具备无代码革新迁徙、业务疾速部署、细粒度服务治理、疾速问题定位排查、轻量化运维等性能。

TSF 外围个性与价值——标准化与多元化

应用标准化

TSF 提供标准化的服务接入标准、对立的规范操作体验、对立的注册和配置核心服务,标准化的部署治理,可能给客户带来接入、操作、配置统一体验。

技术多元化

TSF 兼容 SpringCloud, Dubbo、Service Mesh、GRPC、Spring Cloud 等支流框架。

能力全栈化

TSF 微服务平台领有齐备的权限管控体系,提供多样化的服务治理能力,技术体系自主可控,反对性能调优与运维排障,具备全方位服务治理和全周期治理能力,可能满足用户对微服务平台的诉求。

近年来,随着越来越多的客户进行架构降级,从单体利用革新为微服务利用,从云下迁徙上云,可能笼罩开发、测试、公布、生产等各个阶段外围要求就成为了产品必不可少的能力,TSF 在上述各个阶段都提供了全面的治理能力,是泛滥客户洽购一站式微服务平台的首要抉择。

TSF 始终保持对高可用与单元化的摸索,咱们致力于一直优化底层架构以确保平台的稳定性和可靠性。同时,咱们也在一直钻研和实际高可用,提供标准化产品能力,带给客户更加稳固、牢靠和愉悦的体验。

TSF 单元化产品能力

TSF 随同客户一起成长,依据不同的客户诉求,从单核心、同城多活、两地三核心到异地多活演进的各个阶段,都提供了相应的解决方案。现在,在大型金融机构纷纷尝试异地多活单元化架构时,咱们也公布了 TSF 异地多活单元化的产品能力,辅助用户进行单元化架构的摸索与实际。

接下来对几个要害的阶段简略介绍一下。

同城多活

TSF 很早就具备了同城多活的能力,这也是大多数微服务客户对于高可用的诉求。

什么是多活呢?

同城多活其实就是在云原生架构下的一个多活的解决方案,咱们在同一个地区通常会有多个可用区,比如说有可用区 A 和 B,咱们在两个可用区都部署了雷同的服务,同城双活互为主备。

同城双活的架构施行起来较为容易,然而他只能应答机房故障,当整个地区都挂的时候,服务仍旧是不可用的,这时候就须要两地三核心。

两地三核心(单元化)

一般来讲,两地三核心有两种形式能够做到,异地灾备和单元化,这两种架构目前都有客户在应用,区别是,单元化的模式可能取得单元化带来的一些劣势,比方单元灰度,单元整体扩容等,但因为异地都用于灾备,因而资源闲置问题重大。

异地多活

异地多活的挑战就是为了让闲置异地资源也活起来,那么单元化就是解决异地场景下数据同步和拜访时延的最好形式。在异地多活单元化下,多地的服务都能提供业务服务,同时因为单元流量闭环的个性,异地拜访的概率大大降低,数据也无需实时全量同步,可能实现跨地区的高可用单元化多活容灾。

TSF 单元化产品能力矩阵

为了帮忙咱们的客户应用单元化架构,TSF 公布了对应的产品能力,涵盖单元化治理、高可用容灾、高效运维三大外围场景。

在施行单元化前,首先须要进行架构布局,设计好单元数量、增加好单元化产品,包含接入层的单元化网关、应用层的微服务平台、音讯队列和数据层的数据库。在施行时,须要配置单元化规定,并将其推送给各个组件。如果须要进行单元灰度,还反对配置灰度单元与灰度规定。

除了根本的能力,单元化下的容灾与可观测也是单元化建设的重点。在容灾场景下,TSF 提供容灾单元配置,容灾一键切换、容灾仿真演练等多项容灾能力。在运维方面,反对对立的单元化监控与告警,监控并追踪跨单元或跨机房的申请。

上面,来看几个外围设计要点。

● 单元化路由

客户端申请携带标签路由到单元化网关,网关依据标签计算出指标单元。TSF 会辨认本次调用是单元内调用还是跨单元调用,再将申请转发到对应的单元。对于雷同服务的调用程序为:优先单元内调用,其次本核心调用,最初同城中心调用。

● 单元灰度

以上是单元化路由的次要过程,接下来再看单元灰度的实现形式。在规范微服务架构中,灰度公布次要依附框架能力实现。通过利用之间版本隔离,流量能依照版本标记发送到指定的利用版本集群中,通过流量比例的管制,来实现生产流量中的一部分申请由灰度的利用集群解决。

在单元化场景下,能够首先设定 1 - 2 个灰度单元,而后明确灰度维度有哪些,比方常见的有按指定客户号或者客户标签灰度等等。在网关进行单元路由计算前,优先查问灰度表,如果申请特色命中灰度规定,那么间接依照表中定义好的单元进行路由,转发到对应的灰度单元,实现单元灰度。

● 单元化容灾

接下来看单元化容灾。

在异地多活场景下,当一个单元呈现故障时,须要将该单元的流量尽快切换到其余单元以保障服务连续性。能够在架构布局时配置好互备单元表来建设单元间的互备关系。当其中一个单元呈现故障时,通过更新状态,将流量指向互备单元从而进行路由调整。当产生切换时,数据库会将备单元下的正本调整为主本以提供服务。

比方这张图所展现的,当单元 1 产生故障时,停用单元 1 的流量,并获取单元 1 对应的互备单元信息(单元 5),期待数据库主备切换实现,更新全局路由将流量转发至单元 5。此时单元 5 除了承载本身业务流量还会承载单元 1 的业务流量。当单元 1 故障复原时,再通过回切调整网关层路由到单元 1。这样,就实现了灾备时的单元切换与回切。

总结

本篇文章从单元化讲起,首先介绍了单元化的概念与价值,以及腾讯单元化的整体解决方案。而后聚焦在微服务畛域,介绍了腾讯微服务平台 TSF 以及 TSF 对单元化反对的产品能力,并重点介绍了单元路由、单元灰度和容灾切换三种外围场景。

乘骐骥以驰骋兮,来吾道夫先路。腾讯云微服务平台 TSF 异地多活单元化能力降级只是产品倒退的一小步,微服务团队心愿将来能把产品打磨的更好,满足客户更多的需要。

正文完
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