CN111131193A - 支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，包括：A.对微服务设置对应的服务代理；设置保存所有微服务信息的注册中心；B.微服务1发送调用微服务2的请求中包含微服务2的名称和接口名，注册中心将IP路由表发送到微服务1的服务代理1中；C.通过服务代理1中的处理器链对请求处理，将请求转换为微服务2的协议格式；D.根据微服务2的名称从注册中心得到服务列表；E.通过路由配置从服务列表中选择微服务2的一个服务实例，由服务代理1将处理后的请求发送到微服务2的服务代理2；F.微服务1通过代理服务1接收微服务2的响应。本发明使服务治理能够支持多种协议和异构微服务，并且不用修改微服务的原有代码。

Description

支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法
技术领域
本发明涉及服务治理的方法，具体讲是支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法。
背景技术
服务治理主要是针对分布式服务框架和微服务，用于处理服务调用之间的关系。服务是分布式系统下的组成部分，有了服务的组成，整个系统才能运行。例如，现有的微服务包括有dubbo、spring cloud、sofa等。随着业务的增长，服务不能一味地也随之增长，因此需要对服务进行管理、治理。
现有服务治理的方案有三种，分别为：
第一种方案为修改服务的源代码，在服务的业务代码中编写服务治理代码。
此种方式下，服务治理代码和业务代码杂糅在一起，微服务越多，重复的代码就越多，升级维护极为困难。并且业务代码和服务治理代码任一需要升级时，都是修改同一份代码，容易出现代码修改不完全的情况，导致升级Bug数飙升。
第二种方案是将与服务治理相关的公共代码抽取为公共SDK(软件开发工具包)，在微服务的业务代码中引入该SDK，进行服务治理。
此种方式下，服务治理代码被集中到SDK中，修改业务代码或者SDK代码时，不会相互影响，只需要重新编译。但是开发人员仍然需要掌握SDK的使用方法，业务代码和服务治理代码实际上仍然是耦合在一起的，无法单独升级。
第三种方案是将服务治理功能提取为微服务网关，微服务间通过网关进行调用，服务治理逻辑都集中到微服务网关中。
此种方式下，具有服务治理功能的网关被单独部署，微服务之间都通过网关进行通信，业务代码和服务治理代码实现了解耦。但是，网关会成为微服务体系中的中心节点，一旦网关出现性能问题或者发生故障，所有的微服务都不可用。同时，为了适配微服务网关，需要修改原有的服务治理代码。
发明内容
本发明提供了一种支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，使服务治理能够支持多种协议和异构微服务，并且避免对原有的微服务代码进行侵入性的服务治理。
本发明支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，包括：
A.在服务器集群的存储器空间中对需要进行服务治理的微服务分别设置对应的服务代理，通过各服务代理监听和处理各自对应的微服务之间的调用请求；在服务器集群的另一存储器空间中设置微服务的注册中心，通过注册中心对应的存储器保存所有微服务的信息；
B.发送请求：当微服务1服务器集群的处理器控制发送调用微服务2的请求时，在请求中包含有微服务2的名称和接口名，通过所述的注册中心将IP路由表发送到微服务1对应的服务代理1中；
C.通过服务代理1中的处理器链对微服务1的请求进行处理，并将处理后的请求转换为微服务2的协议格式；在所述的处理器链中设有多个不同功能的MCU结构的处理器。
D.根据所述请求中包含的微服务2的名称，从所述的注册中心得到服务列表，通过获取包含所有微服务的服务列表比按需获取对应的微服务更容易实现；
E.通过路由配置，从服务列表中选择微服务2的一个服务实例(路由算法可以为随机、权重、Hash等)，并由服务代理1将处理器链处理后的请求发送到微服务2对应的服务代理2；一个微服务可以具有多个版本的实例，用户可以通过路由配置，获取指定版本的微服务实例。
F.微服务1接收微服务2的响应：代理服务1监听到从微服务2返回的响应后，通过代理服务1中所述的处理器链对所述相应进行与发送请求时相反的顺序进行处理后，根据代理服务1中IP路由表将处理后的响应发送给微服务1。
服务代理的代码并不侵入微服务的业务代码，与微服务的业务代码完全独立，是实现微服务的业务代码和服务治理代码解耦的关键，并且通过处理器链进行协议格式转换等处理，实现了多协议和异构微服务的服务治理。同时，由于服务代理为单独的进程，和微服务一起部署在服务器上，服务代理没有中心节点，如果一个服务代理出异常，不会造成整个系统雪崩。
进一步的，步骤A中，所述的服务代理设置并启动后，服务代理随机注册一个本地的Socket端口用以监听微服务的调用请求，然后通过调用IPTables(一种Linux内核集成的IP信息包过滤系统)或网卡驱动等方式来修改本地IP路由映射；将该服务代理对应的本地微服务的TCP报文发送到注册的Socket端口中，通过服务代理将对应的微服务的名称、接口、本地IP和端口分别注册到所述的注册中心中。修改本地IP路由映射后，微服务通过服务代理发送的请求就仍然会按照原有的路径发送，感知不到服务代理的存在，服务代理对微服务而言是透明的。因此修改本地IP路由映射是无需修改微服务的原有代码即可进行服务治理、实现微服务的业务代码和服务治理代码完全相互独立的关键。
进一步的，将微服务在注册中心注册后，将注册中心中所有服务的列表缓存到服务代理的本地缓存中，避免注册中心不可用时，服务调用失败。
进一步的，在服务代理随机注册一个本地的Socket端口时，如果试图注册的Socket端口已被占用，则重新随机再选择一个Socket端口，直到注册成功。
进一步的，在服务代理的处理器链中设有熔断处理器。熔断是指在软件系统中，由于某些原因服务出现了过载现象，为了防止造成整个系统故障，从而采用的一种保护措施。因此可以在处理器链中设置熔断处理器进行熔断判断，如果一段时间内，微服务调用的失败次数、超时超过了配置的阈值，则触发熔断，熔断处理器直接返回，不再发送请求到目标微服务，以缓解目标微服务的压力。
进一步的，在注册中心保存的微服务2的信息中包含有微服务2的编码名称，步骤C中的协议格式转换为：服务代理1根据从注册中心获取的微服务2的编码名称得到该编码的协议格式，并根据所述的协议格式获得对应的编码器，通过所述编码器对处理后的请求的字节进行相应的编码。
进一步的，在服务代理的处理器链中设有对请求进行加密的加密处理器。对请求进行加密可以实现无侵入的信息安全加强功能，加密方式可以为RSA非对称加密、DES对称加密等。
进一步的，在服务代理的处理器链中设有调用链跟踪处理器，在调用链跟踪处理器中生成符合开放式分布式追踪规范协议(OpenTracing)的日志，使微服务在不修改原有代码的情况下，具有分布式链路跟踪的功能。
本发明支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法的有益效果包括：
1、服务代理为单独进程，和微服务一起部署在服务器上，并且没有中心节点，一个服务代理出异常后不会造成整个系统雪崩。
2、服务代理通过IP路由映射代理微服务的请求，对微服务是透明的，对微服务的业务代码是无侵入的，不需要开发者修改任何业务代码即可引入服务治理的功能。
3、服务代理通过对请求报文进行转码的方式，可以无侵入实现多协议支持、异构系统支持的功能。
4、服务代理基于处理器链的方式处理请求，通过处理器接口来暴露扩展点，使服务代理和服务治理的功能极易扩展。
以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1为本发明支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法的流程图。
图2为实施例中的服务治理的架构框图。
具体实施方式
如图1和图2所示本发明支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，包括：
A.在服务器集群的存储器空间中对需要进行服务治理的微服务分别设置对应的服务代理，通过各服务代理监听和处理各自对应的微服务之间的调用请求；在服务器集群的另一存储器空间中设置服务代理管控平台，对所有的微服务的服务代理进行统一的控制，在服务代理管控平台中设有微服务的注册中心，通过注册中心对应的存储器保存所有微服务的信息。
服务代理设置并启动后，服务代理随机注册一个本地的Socket端口用以监听微服务的调用请求，如果试图注册的Socket端口已被占用，则重新随机再选择一个Socket端口，直到注册成功。然后通过调用IPTables来修改本地IP路由映射。然后将该服务代理对应的本地微服务的TCP报文发送到注册的Socket端口中，通过服务代理将对应的微服务的名称、接口、本地IP、端口和编码名称分别注册到所述的注册中心中。修改本地IP路由映射后，微服务通过服务代理发送的请求就仍然会按照原有的路径发送，感知不到服务代理的存在，服务代理对微服务而言是透明的。因此修改本地IP路由映射是无需修改微服务的原有代码即可进行服务治理、实现微服务的业务代码和服务治理代码完全相互独立的关键。
然后将注册中心中所有服务的列表缓存到服务代理的本地缓存中，避免注册中心不可用时，服务调用失败。
B.发送请求：当微服务1服务器集群的处理器控制发送调用微服务2的请求时，在请求中包含有微服务2的名称和接口名，通过所述的注册中心将IP路由表发送到微服务1对应的服务代理1中；
C.通过服务代理1中的处理器链对微服务1的请求进行处理，在所述的处理器链中设有多个不同功能的MCU结构的处理器，包括：熔断处理器、协议转换处理器、加密处理器和调用链跟踪处理器。通过熔断处理器进行熔断判断，如果在一段时间内，微服务1调用微服务2的失败次数或超时超过了配置的阈值，则触发熔断，熔断处理器直接返回，不再发送请求到微服务2。然后协议转换处理器将微服务1的调用请求转换为微服务2的协议格式：服务代理1根据从注册中心获取的微服务2的编码名称得到该编码的协议格式，并根据所述的协议格式获得对应的编码器，通过所述编码器对处理后的请求的字节进行相应的编码。再通过加密处理器对请求进行加密可以实现无侵入的信息安全加强功能，加密方式可以为RSA非对称加密、DES对称加密等。在调用链跟踪处理器中生成符合开放式分布式追踪规范协议(OpenTracing)的日志，使微服务在不修改原有代码的情况下，具有分布式链路跟踪的功能。
D.根据所述请求中包含的微服务2的名称，从所述的注册中心得到服务列表，通过获取包含所有微服务的服务列表比按需获取对应的微服务更容易实现；
E.通过路由配置，从服务列表中选择微服务2的一个服务实例(路由算法可以为随机、权重、Hash等)，并由服务代理1将处理器链处理后的请求发送到微服务2对应的服务代理2；一个微服务可以具有多个版本的实例，用户可以通过路由配置，获取指定版本的微服务实例。
F.微服务1接收微服务2的响应：代理服务1监听到从微服务2返回的响应后，通过代理服务1中所述的处理器链对所述相应进行与发送请求时相反的顺序进行处理后，根据代理服务1中IP路由表将处理后的响应发送给微服务1。
服务代理的代码并不侵入微服务的业务代码，与微服务的业务代码完全独立，因此实现了微服务的业务代码和服务治理代码解耦，并且通过处理器链进行协议格式转换等处理，实现了多协议和异构微服务的服务治理。同时，由于服务代理为单独的进程，和微服务一起部署在服务器上，服务代理没有中心节点，如果一个服务代理出异常，不会造成整个系统雪崩。

Claims (8)

1.支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征包括：
A.在服务器集群的存储器空间中对需要进行服务治理的微服务分别设置对应的服务代理，通过各服务代理监听和处理各自对应的微服务之间的调用请求；在服务器集群的另一存储器空间中设置微服务的注册中心，通过注册中心对应的存储器保存所有微服务的信息；
B.发送请求：当服务器集群的处理器控制微服务1发送调用微服务2的请求时，在请求中包含有微服务2的名称和接口名，通过所述的注册中心将IP路由表发送到微服务1对应的服务代理1中；
C.通过服务代理1中的处理器链对微服务1的请求进行处理，并将处理后的请求转换为微服务2的协议格式；
D.根据所述请求中包含的微服务2的名称，从所述的注册中心得到服务列表；
E.通过路由配置，从服务列表中选择微服务2的一个服务实例，并由服务代理1将处理器链处理后的请求发送到微服务2对应的服务代理2；
F.微服务1接收微服务2的响应：代理服务1监听到从微服务2返回的响应后，通过代理服务1中所述的处理器链对所述相应进行与发送请求时相反的顺序进行处理后，根据代理服务1中IP路由表将处理后的响应发送给微服务1。
2.如权利要求1所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：步骤A中，所述的服务代理设置并启动后，服务代理随机注册一个本地的Socket端口用以监听微服务的调用请求，然后修改本地IP路由映射；将该服务代理对应的本地微服务的TCP报文发送到注册的Socket端口中，通过服务代理将对应的微服务的名称、接口、本地IP和端口分别注册到所述的注册中心中。
3.如权利要求2所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：将微服务在注册中心注册后，将注册中心中所有服务的列表缓存到服务代理的本地缓存中，避免注册中心不可用时，服务调用失败。
4.如权利要求2所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：在服务代理随机注册一个本地的Socket端口时，如果试图注册的Socket端口已被占用，则重新随机再选择一个Socket端口，直到注册成功。
5.如权利要求1所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：在服务代理的处理器链中设有熔断处理器。
6.如权利要求1所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：在注册中心保存的微服务2的信息中包含有微服务2的编码名称，步骤C中的协议格式转换为：服务代理1根据从注册中心获取的微服务2的编码名称得到该编码的协议格式，并根据所述的协议格式获得对应的编码器，通过所述编码器对处理后的请求的字节进行相应的编码。
7.如权利要求1所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：在服务代理的处理器链中设有对请求进行加密的加密处理器。
8.如权利要求1所述的支持多协议异构非代码侵入的分布式服务治理的方法，其特征为：在服务代理的处理器链中设有调用链跟踪处理器，在调用链跟踪处理器中生成符合开放式分布式追踪规范协议的日志，使微服务在不修改原有代码的情况下，具有分布式链路跟踪的功能。
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