CN110049089A - 一种服务注册中心 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种服务注册中心，将服务注册中心分为数据层与会话层，将原有的节点分为数据层节点与会话层节点。会话层节点用于分摊各个客户端的TCP长连接，数据层节点用于分片存储服务注册数据。使整个服务注册中心不再有单点瓶颈，可以通过水平扩展服务器数量来支撑大规模服务注册发现的压力。

Description

一种服务注册中心

技术领域

本说明书涉及互联网技术领域，尤其涉及一种服务注册中心。

背景技术

服务注册中心是一种提供服务发现功能的软件系统，帮助服务调用者获取服务提供者的网络地址。在快速发展的大型分布式系统中，服务数量和应用节点数量非常庞大。

传统的服务注册中心集群模式，集群节点能分摊客户端请求与服务端推送任务。但是集群内的每个节点都要存储全量服务注册数据。当服务注册数据的总量超过了单个节点的内存容量时，一般采取垂直扩展的方式，即使用配置更高的服务器，传统方案中单个节点的容量上限制约了整个服务注册中心的容量上限。

发明内容

针对上述技术问题，本说明书实施例提供一种服务注册中心，技术方案如下：

根据本说明书实施例的第一方面，提供一种服务注册中心，应用于分布式系统，该服务注册中心包括：

会话层，所述会话层包括数量可配置的会话层节点，任一会话层节点与零到多个客户端保持TCP长连接，所述TCP长连接用于保持服务注册中心与客户端的交互通道；

数据层，所述数据层包括数量可配置的数据层节点，所述数据层节点用于存储服务注册数据，所述服务注册数据至少包括不同服务提供者的网络地址，其中，服务注册数据分片存储于不同数据层节点，且同一服务的注册数据被存储在同一数据层节点。

根据本说明书实施例的第二方面，提供一种基于服务注册中心的容量扩展方法，该方法包括：

接收服务注册中心上报的负载过度信息；

检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点。

根据本说明书实施例的第三方面，提供一种基于服务注册中心的服务注册方法，该方法包括：

客户端初始化后，获取服务注册中心的各个会话层节点；

随机选择其中一个会话层节点，与所述会话层节点建立TCP长连接。

根据本说明书实施例的第四方面，提供一种基于服务注册中心的容量扩展装置，该装置包括：

容量确定模块：用于接收服务注册中心上报的负载过度信息；

节点配置模块：用于检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点。

根据本说明书实施例的第五方面，提供一种基于服务注册中心的服务注册装置，该装置包括：

初始化模块：用于在客户端初始化后，获取服务注册中心的各个会话层节点；

节点选择模块；用于使客户端随机选择其中一个会话层节点，与所述会话层节点建立TCP长连接。

根据本说明书实施例的第六方面，提供一种分布式系统，该分布式系统包括服务注册中心和客户端，

所述服务注册中心，用于通过会话层节点与客户端保持TCP长连接，通过数据层节点分片存储服务注册数据，其中，TCP长连接用于向客户端推送数据层节点存储的服务注册数据；

所述客户端，用于提供服务与调用服务，其中，客户端在初始化时与服务注册中心的会话层节点建立TCP长连接，将可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。

本说明书实施例所提供的技术方案，提供了一种服务注册中心，将服务注册中心分为数据层与会话层，将原有的节点分为数据层节点与会话层节点。会话层节点用于分摊各个客户端的TCP长连接，数据层节点用于分片存储服务注册数据。使整个服务注册中心不再有单点瓶颈，可以通过水平扩展服务器数量来支撑大规模服务注册发现的压力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书实施例。

此外，本说明书实施例中的任一实施例并不需要达到上述的全部效果。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本说明书一示例性实施例示出的服务注册中心的一种示意图；

图2是本说明书一示例性实施例示出的基于服务注册中心的容量扩展方法的一种流程图；

图3是本说明书一示例性实施例示出的基于服务注册中心的容量扩展方法的另一种流程图；

图4是本说明书一示例性实施例示出的基于服务注册中心的服务注册方法的一种流程图；

图5是本说明书一示例性实施例示出的基于服务注册中心的容量扩展装置的一种示意图；

图6是本说明书一示例性实施例示出的基于服务注册中心的服务注册装置的一种示意图；

图7是本说明书一示例性实施例示出分布式架构的一种示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

服务注册中心是一种提供服务发现功能的软件系统，帮助服务调用者获取服务提供者的网络地址。在快速发展的大型分布式系统中，服务数量和应用节点数量非常庞大。

传统的服务注册中心集群模式，集群节点能分摊客户端请求与服务端推送任务。但是集群内的每个节点都要存储全量服务注册数据。当服务注册数据的总量超过了单个节点的内存容量时，一般采取垂直扩展的方式，即使用配置更高的服务器，传统方案中单个节点的容量上限制约了整个服务注册中心的容量上限。

针对以上问题，本说明书实施例提供一种服务注册中心，以及一种基于该服务注册中心的容量扩展方法，下面对本实施例涉及的服务注册中心进行详细说明，所述服务注册中心应用于分布式系统，参见图1所示，可包括：

会话层，所述会话层包括数量可配置的会话层节点，任一会话层节点与零到多个客户端保持TCP长连接，所述TCP长连接用于保持服务注册中心与客户端的交互通道；

数据层，所述数据层包括数量可配置的数据层节点，所述数据层节点用于存储服务注册数据，所述服务注册数据至少包括不同服务提供者的网络地址，其中，服务注册数据分片存储于不同数据层节点，且同一服务的注册数据被存储在同一数据层节点。

本实施例提供的服务注册中心应用于分布式系统，分布式系统包括服务注册中心和与服务注册中心相连的若干客户端，其中，客户端可包含多种不同服务，客户端既可以作为服务提供者提供服务，也可作为服务调用者调用服务。下面对本实施例涉及的分布式系统中的服务进行说明，如下：

服务：一种提供某种指定业务逻辑处理能力的软件维度；

服务提供者：通过网络提供业务逻辑处理能力的计算机节点；

服务调用者：通过网络协议调用服务提供者获得服务的计算机节点；

服务发现：服务调用者获取服务提供者的网络地址的过程；

服务注册中心：一种提供服务发现功能的软件系统，帮助服务调用者获取服务提供者的网络地址。

由上述可知，服务注册中心存储了大量服务注册信息，这些服务注册信息除了包括服务的网络地址信息外，还包括该服务的订阅者信息。订阅者信息即关注该服务的应用信息，当该服务产生变动(如网络IP地址变更失效等)后，需要通过TCP长连接通知服务注册中心，再由服务注册中心通过TCP长连接推送给该服务的订阅者们，由此实现服务注册中心的在服务提供者和服务调用者之间的网络发现。

具体地，该分片存储于不同数据层节点的服务注册数据是经过一致性哈希算法计算后进行分配的，通过一致性哈希算法可保证同一个服务的数据一定存储在同一个数据节点上。

将服务注册中心分为会话层和数据层后，每个会话层节点都需要与所有数据层节点保持交互，以便根据客户端需求从各个数据层节点处获取服务注册数据。参见图1，虚线表示会话层节点与数据层节点之间的交互通道，通常情况下，该交互通道可为会话层节点与数据层节点之间的TCP长连接。

基于上文所述的服务注册中心，本说明书还提供一种服务注册中心的容量扩展方法，参见图2所示，所述方法包括：

S201，接收服务注册中心上报的负载过度信息；

S202，检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点。

在传统的服务注册中心集群模式，集群节点能分摊客户端请求与服务端推送任务。但是集群内的节点需要互相同步数据，每个节点都要存储全量服务注册数据。当服务注册数据的总量超过了单个节点的内存容量时，就只能垂直扩展，使用配置更高的服务器。而在本实施例中，由于将会话层和数据层解耦，会话层多个节点分摊多个客户端的TCP长连接，数据层多个节点分片存储服务注册数据。因此，本实施例可以依靠增加服务器数量，水平扩展来解决服务器负载过度的问题。

具体地，当客户端的数量增多，长连接压力增大时，可以增加更多的会话节点来分担连接与数据处理任务。当数据的总量增加，数据层的容量不足时，可以增加更多的数据节点，重新分配数据，减少每个节点存储的数据量，从而增加整个数据层的总容量。即可以通过增加更多的服务器来配置更多的数据层节点或会话层节点，以此达到对服务注册中心进行水平扩展的目的。

基于上文所述的服务注册中心，本说明书还提供一种更具体的服务注册中心的容量扩展方法，参见图3所示，所述方法包括：

S301，接收服务注册中心上报的负载过度信息；

其中，负载过度信息可以由组成服务注册中心的各个服务器分别上报，如：统计服务器A的负载情况，当负载超出预设阈值时则上报负载过度信息。

或，设置负载调度模块，将服务注册中心的多个服务器视为一个整体统一进行调度，例如：在负载调度模块记录各个服务器的节点配置和当前节点使用情况，当服务器A发生负载过度时，根据使用记录将服务器A的一部分负载转移到空闲服务器B。直到所有服务器都不再空闲，则再次发生负载过度后上报负载过度信息。一般地，该负载调度过程可应用于会话层节点。

S302，检测到需要保持长连接的客户端数量达到预设阈值后，配置数量更多的会话层节点；

具体地，每个客户端初始化时与服务注册中心的其中一个会话层节点建立并保持长连接，而每个会话层节点可以保持的长连接数量是有限的，当客户端的数量超过现有的会话层节点的总的可承担数量后，则会造成会话层节点的负载过度。

在本实施例中，可以通过配置更多的会话层节点的方式缓解原有会话层节点的负载压力，具体地，可增加新的服务器，在新的服务器中配置新的会话层节点。如此不需要整体升级性能更好的服务器，通过增加服务器数量达到了使服务注册中心水平扩展的目的。

S303，接收到新的客户端连接请求后，使用新配置的会话层节点与客户端建立TCP长连接；

S304，检测到各个数据层节点的可存储容量不足后，配置数量更多的数据层节点；

具体地，每个客户端初始化时与服务注册中心的其中一个会话层节点建立并保持长连接，并将自身的服务注册数据传给服务注册中心，有服务注册中心存储到数据层节点中，而每个数据层节点可以存储的数据量是有限的，当客户端的需要存储的服务注册数据量超过现有的数据层节点的总的可承担量后，会造成数据层节点的负载过度。

在本实施例中，可以通过配置更多的数据层节点的方式缓解原有数据层节点的负载压力，具体地，可增加新的服务器，在新的服务器中配置新的数据层节点。如此不需要整体升级性能更好的服务器，通过增加服务器数量达到了使服务注册目的中心水平扩展的目的。

S305，将分片存储于不同数据层节点的服务注册数据进行重新分配，以将部分服务注册数据存储到新配置的数据层节点。

具体地，配置了新的数据层节点后，可将服务注册中心的整体服务注册数据重新使用一致性哈希算法进行计算分配，进而重新将数据均匀分片存储于不同数据层节点，或，有新的服务注册数据进入后，使用一致性哈希算法对新的数据进行计算分配，以将新的数据分片存储于新配置的数据层节点中。

基于上文所述的服务注册中心，本说明书一种基于服务注册中心的服务注册方法，参见图4所示，所述方法包括：

S401，客户端初始化后，获取服务注册中心的各个会话层节点；

S402，随机选择其中一个会话层节点，与所述会话层节点建立TCP长连接。、

在本实施例的提出的分布式系统中，各个客户端在初始化时通过所述TCP长连接将自身可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。并保持所述TCP长连接，以通过该TCP长连接向服务注册中心通知自身的地址变化等变动信息，并通过该TCP长连接接收服务注册中心推送的关注服务(如自身可能调用的服务)的变动信息。

具体地，当客户端初始化时，需要与服务注册中心其中一个会话层节点建立TCP长连接，具体地，对建立该TCP长连接的过程进行举例说明：客户端随机获取会话层的其中一个会话节点，并与其建立TCP长连接，若TCP长连接建立成功，则保持该TCP长连接；，若TCP长连接建立失败，则该会话节点可能已保持过多的长连接，无法继续建立，则可将该失败信息通知服务注册中心，并继续随机会话层的一个会话节点，尝试建立TCP长连接，直到建立成功。或，客户端向服务注册中心的节点调度模块请求一个可用的会话节点，节点调度模块中记录了各个会话层节点的使用情况(如每个节点已创建的TCP长连接数量)，接收到节点调度模块分配的会话节点的ID后，与该节点建立TCP长连接，若TCP长连接建立成功，则保持该TCP长连接；，若TCP长连接建立失败，则将失败信息返回服务注册中心的节点调度模块，并继续向其请求新的会话层节点，直到建立成功。

进一步地，分布式系统初始化时，服务注册中心与各个客户端建立TCP长连接，并接收各个建立了TCP长连接的客户端传递来的服务注册信息，将各个客户端传来的信息整理为整体服务注册数据后，将不同客户端关注的那部分服务注册数据推送给对应的客户端。

相应于上述方法实施例，本说明书实施例还提供一种基于服务注册中心的容量扩展装置，参见图5所示，所述装置可以包括：容量确定模块510和节点配置模块520。

容量确定模块510：用于接收服务注册中心上报的负载过度信息；

节点配置模块520：用于检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点。

进一步地，所述节点配置模块510还用于：

检测到需要保持长连接的客户端数量达到预设阈值后，配置数量更多的会话层节点；

接收到新的客户端连接请求后，使用新配置的会话层节点与客户端建立TCP长连接。

进一步地，所述节点配置模块510还用于：

检测到各个数据层节点的可存储容量不足后，配置数量更多的数据层节点；

将分片存储于不同数据层节点的服务注册数据进行重新分配，以将部分服务注册数据存储到新配置的数据层节点。

相应于上述方法实施例，本说明书实施例还提供一种基于服务注册中心的容量扩展装置，参见图6所示，所述装置可以包括：初始化模块610和节点选择模块620。

初始化模块610：用于在客户端初始化后，获取服务注册中心的各个会话层节点；

节点选择模块620：用于使客户端随机选择其中一个会话层节点，与所述会话层节点建立TCP长连接。

进一步地，所述节点选择模块620：还用于：

通过所述TCP长连接将自身可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。

本说明书还提供一种分布式系统，所述分布式系统包括服务注册中心和客户端，参见图7：

所述服务注册中心，用于通过会话层节点与客户端保持TCP长连接，通过数据层节点分片存储服务注册数据，其中，TCP长连接用于向客户端推送数据层节点存储的服务注册数据；

所述客户端，用于提供服务与调用服务，其中，客户端在初始化时与服务注册中心的会话层节点建立TCP长连接，将可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说明书方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书实施例可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书实施例各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机，计算机的具体形式可以是个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件收发设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任意几种设备的组合。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，在实施本说明书实施例方案时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。也可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本说明书实施例的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本说明书实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本说明书实施例的保护范围。

Claims (13)

1.一种服务注册中心，应用于分布式系统，所述服务注册中心包括：

会话层，所述会话层包括数量可配置的会话层节点，任一会话层节点与零到多个客户端保持TCP长连接，所述TCP长连接用于保持服务注册中心与客户端的交互通道；

数据层，所述数据层包括数量可配置的数据层节点，所述数据层节点用于存储服务注册数据，所述服务注册数据至少包括不同服务提供者的网络地址，其中，服务注册数据分片存储于不同数据层节点，且同一服务的注册数据被存储在同一数据层节点。

2.如权利要求1所述的服务注册中心，所述服务注册数据分片存储于不同数据层节点，包括：

服务注册数据经一致性哈希算法计算分配并根据计算结果分片存储于不同数据层节点。

3.一种基于权利要求1服务注册中心的容量扩展方法，所述方法包括：

接收服务注册中心上报的负载过度信息；

检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点。

4.如权利要求3所述的方法，所述检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点，包括：

检测到需要保持长连接的客户端数量达到预设阈值后，配置数量更多的会话层节点；

接收到新的客户端连接请求后，使用新配置的会话层节点与客户端建立TCP长连接。

5.如权利要求3所述的方法，所述检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点，包括：

检测到各个数据层节点的可存储容量不足后，配置数量更多的数据层节点；

将分片存储于不同数据层节点的服务注册数据进行重新分配，以将部分服务注册数据存储到新配置的数据层节点。

6.一种基于权利要求1服务注册中心的服务注册方法，所述方法包括：

客户端初始化后，获取服务注册中心的各个会话层节点；

随机选择其中一个会话层节点，与所述会话层节点建立TCP长连接。

7.如权利要求6所述的方法，所述与所述会话层节点建立TCP长连接后，还包括：

通过所述TCP长连接将自身可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。

8.一种基于权利要求1服务注册中心的容量扩展装置，所述装置包括：

容量确定模块：用于接收服务注册中心上报的负载过度信息；

节点配置模块：用于检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点。

9.如权利要求8所述的装置，所述检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点，包括：

检测到需要保持长连接的客户端数量达到预设阈值后，配置数量更多的会话层节点；

接收到新的客户端连接请求后，使用新配置的会话层节点与客户端建立TCP长连接。

10.如权利要求8所述的装置，所述检测负载过度的产生原因，根据检测结果对应配置数量更多的会话层节点或数据层节点，包括：

检测到各个数据层节点的可存储容量不足后，配置数量更多的数据层节点；

将分片存储于不同数据层节点的服务注册数据进行重新分配，以将部分服务注册数据存储到新配置的数据层节点。

11.一种基于权利要求1服务注册中心的服务注册装置，所述装置包括：

初始化模块：用于在客户端初始化后，获取服务注册中心的各个会话层节点；

节点选择模块：用于使客户端随机选择其中一个会话层节点，与所述会话层节点建立TCP长连接。

12.如权利要求11所述的装置，所述与所述会话层节点建立TCP长连接后，还包括：

通过所述TCP长连接将自身可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。

13.一种分布式系统，所述分布式系统包括服务注册中心和客户端，

所述服务注册中心，用于通过会话层节点与客户端保持TCP长连接，通过数据层节点分片存储服务注册数据，其中，TCP长连接用于向客户端推送数据层节点存储的服务注册数据；

所述客户端，用于提供服务与调用服务，其中，客户端在初始化时与服务注册中心的会话层节点建立TCP长连接，将可提供的服务信息与需调用的服务信息注册到服务注册中心。