CN112019369A

CN112019369A - 一种微服务框架下动态配置管理方法及系统

Info

Publication number: CN112019369A
Application number: CN201910472282.8A
Authority: CN
Inventors: 王昊; 王权
Original assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Current assignee: Fiberhome Telecommunication Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2020-12-01
Also published as: WO2020237797A1

Abstract

本发明公开了一种微服务框架下动态配置管理方法及系统，涉及微服务管理技术领域，本发明针对大型微服务项目中微服务实例数量庞大且依赖度高情况，用户通过配置监管中心的配置管理模块，对指定微服务实例的动态参数进行配置，用户体验好，提高了运维效率；且提供一种灵活的配置隔离与共享的模型，该模型能够实现环境、服务和服务实例级粒度的配置的共享与隔离，适配不同第三方配置中心K/V存储系统，在服务种类多且依赖复杂，服务实例数量庞大情况下，保证了微服务实例能够获取相应的公有与私有配置。

Description

一种微服务框架下动态配置管理方法及系统

技术领域

本发明涉及微服务管理技术领域，具体涉及一种微服务框架下动态配置管理方法及系统。

背景技术

随着移动互联网、云技术的不断发展，软件系统中应用程序复杂度加大，引导了微服务技术框架出现和不断完善，微服务技术将大型业务应用拆分为若干个小型微服务，每个微服务仅仅专注于单一职责功能，在单一进程独立部署运行，服务与服务之间采用轻量级通讯机制通信，耦合度非常低，易于开发和运维。

在微服务架构中，每个微服务都有自己依赖的业务配置，服务运行期间，服务配置往往需要根据实际运行环境进行动态调整。传统的服务配置管理方式是将配置信息保存在配置文件中和应用程序代码一起打包运行，一旦配置参数修改，需要重新打包运用并重启服务，降低了开发效率，增加了运维难度。

动态配置中心出现解决了这个问题，所有微服务配置都存储在配置中心进行管理，服务运行期间，从配置中心拉取相应配置。同时，当配置中心上配置参数发生变更时，会实时将配置更新推送至服务应用程序。配置中心解决了传统配置模式下无法应用无法动态加载配置的局限性，极大地提高了应用加载业务配置时效性。

在大型微服务项目中，每个项目都包含了不同环境，例如：开发、测试、生产等，每个环境都包含了多个服务，而一个服务又可以存在多个服务实例。服务配置数据依照微服务体系结构，分为环境、服务、服务实例三个层次配置。实际应用中，服务往往会根据业务场景灵活地调整运行配置参数，也需要加载公共配置参数：配置数据可见性按照环境-服务-服务实例层次来实现，即环境级配置能够被该环境下所有服务共享，服务级配置能够被该服务所有服务实例共享；不同环境之间服务配置彼此隔离，同一环境不同服务之间的配置彼此隔离，同一环境和服务中服务实例之间的配置彼此隔离。

在这种情况下，单纯依靠现有第三方配置中心提解决方案，无法提供这种细颗粒度的配置管理机制，达到环境、服务和服务实例之间配置共享与隔离目的。现有技术及系统存在配置管理灵活度低，数据维护难度大等问题：

1、项目中服务类型多且依赖关系复杂，服务实例数量庞大，导致配置参数类型多而难于管理，运维人员需要手动对系统中环境、服务和服务实例配置进行管理，增加了运维开销；

2、各配置中心组件提供的可视化界面的操作入口、配置管理方式等等不尽相同，一旦配置中心组件发生迁移，需要维护人员重新熟悉新的配置中心的配置管理方式，维护成本高、难度大；

3、配置中心组件没有提供历史配置查询与恢复功能，一旦误操作导致错误配置的发布并被服务实例加载后，运维人员无法对其发布历史配置进行回溯查询并回滚指定历史配置记录，加大了运维难度。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种微服务框架下动态配置管理方法及系统，实现环境、服务和服务实例级配置的共享与隔离，配置管理灵活度高，便于数据维护。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种微服务框架下动态配置管理方法，包括以下步骤：

在配置中心分别建立环境级、服务级和服务实例级配置根节点；

获取每个微服务实例的服务配置文件，根据所述服务配置文件定义环境级、服务级和服务实例级根节点的路径key，发送长轮询请求至配置中心；在配置中心开启监听机制，用于监听长轮询请求中路径key对应的根节点下所有子节点配置项的更新；

获取用户对配置项的操作，将配置项信息绑定至相应的环境、服务或服务实例，并保存至数据库；分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，将配置项更新信息同步至配置中心；

配置中心的监听机制监听到根节点下有配置项更新时，将配置项更新信息推送给微服务实例客户端。

在上述方案的基础上，所述服务配置文件包括该微服务实例的注册信息以及对应的配置中心IP地址与端口；所述注册信息包括该服务实例所属环境名称、服务名称和服务实例ID。

在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：

根据所述服务配置文件，调用配置中心API接口，向配置中心远程注册该微服务实例的注册信息；

启动轮询任务，定时调用配置中心API接口，获取系统内所有环境、服务和服务实例的注册信息，保存在缓存中并实时更新；

从缓存中获取到系统中所有注册信息，组成对应的环境、服务和服务实例的列表，返回给配置管理界面。

在上述方案的基础上，所述分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，具体包括以下步骤：

如果是发布操作，从数据库中读取配置项的当前数据和该配置项最近一次发布的历史数据，二者进行比较计算，得到配置项的配置级别和配置内容的更新信息，作为配置项更新信息；

如果是回滚操作，从数据库中读取指定回滚配置项历史数据和该配置项最近一次发布的历史数据，二者进行比较计算，得到配置项的配置级别和配置内容的更新信息，作为配置项更新信息。

在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：在微服务实例中构建环境、服务、服务实例三级配置缓存；

微服务实例收到配置中心推送的配置项更新信息时，按照配置项配置级别，更新配置项至对应级别的配置缓存。

在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：从微服务实例的三级配置缓存读取配置时，按照服务实例、服务、环境的优先级由高到低的顺序加载。

本发明还提供一种微服务框架下动态配置管理系统，包括微服务实例客户端、配置中心和配置监管中心：

所述微服务实例客户端包括客户端代理模块，其用于：获取每个微服务实例的服务配置文件，根据所述服务配置文件定义环境级、服务级和服务实例级根节点路径key，发送长轮询请求至配置中心；

所述配置中心包括根节点创建模块和更新监听模块，其中：

所述根节点创建模块用于：在配置中心分别建立环境级、服务级和服务实例级配置根节点，用于存储对应级别的配置项；

所述更新监听模块用于：在配置中心开启监听机制，用于监听长轮询请求中路径key对应的根节点下所有子节点配置项的更新；监听机制监听到根节点下有配置项更新时，将配置项更新信息推送给微服务实例客户端；

所述配置监管中心包括服务通讯模块和配置管理模块，其中：

所述服务通讯模块用于：与配置中心提供的API接口进行交互；

所述配置管理模块用于：获取用户对配置项的操作，将配置项信息绑定至相应的环境、服务或服务实例，并保存至数据库；分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，将配置项更新信息通过服务通讯模块调用配置中心API接口，同步至配置中心。

在上述方案的基础上，所述微服务实例客户端还包括注册代理模块，所述配置监管中心还包括注册信息管理模块；

所述注册代理模块用于：根据所述服务配置文件，调用配置中心API接口，向配置中心远程注册该微服务实例的注册信息；

所述注册信息管理模块用于：启动轮询任务，定时通过服务通讯模块调用配置中心API接口，获取系统内所有环境、服务和服务实例的注册信息，保存在缓存中并实时更新；从缓存中获取到系统中所有注册信息，组成对应的环境、服务和服务实例的列表，返回给配置管理界面。

在上述方案的基础上，所述配置管理模块分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，具体包括以下步骤：

在上述方案的基础上，所述客户端代理模块还用于：在微服务实例中构建环境、服务、服务实例三级配置缓存；微服务实例收到配置中心推送的配置项更新信息时，按照配置项配置级别，更新配置项至对应级别的配置缓存。

在上述方案的基础上，所述客户端代理模块还用于：从微服务实例的三级配置缓存读取配置时，按照服务实例、服务、环境的优先级由高到低的顺序加载。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)针对大型微服务项目中微服务实例数量庞大且依赖度高情况，用户通过配置监管中心的配置管理模块，对指定微服务实例的动态参数进行配置，用户体验好，提高了运维效率；

(2)提供了一种灵活的配置隔离与共享的模型，该模型能够实现环境、服务和服务实例级粒度的配置的共享与隔离，适配不同第三方配置中心K/V存储系统，在服务种类多且依赖复杂，服务实例数量庞大情况下，保证了微服务实例能够获取相应的公有与私有配置；

(3)微服务实例获取配置后，采用分层缓存对配置进行存储，按照服务实例-服务-环境的优先级进行读取，即避免了不同级别缓存中同名配置项存在冲突的问题，提高了系统加载配置的效率；

(4)本发明具有良好扩展性，系统中配置监管中心、配置中心与微服务实例客户端三者之间耦合度低，对于不同配置中心迁移情况，仅需要对配置监管中心的服务通讯模块和微服务实例客户端的轮询请求模块、注册代理模块进行扩展，以适配新的配置中心提供的API接口，系统就可以正常工作，降低了开发成本；

(5)本发明提供了行之有效的针对历史配置项查询和任意历史版本配置参数回滚功能，极大减少了运维人员由于误操作带来的损失，提高了配置系统易用性。

附图说明

图1为本发明实施例的动态配置系统框架示意图；

图2为本发明实施例的微服务实例客户端缓存分级结构图；

图3为本发明实施例的微服务框架下动态配置管理方法的流程示意图；

图4为本发明实施例的微服务框架下动态配置管理方法的配置发布的流程示意图；

图5为本发明实施例的微服务框架下动态配置管理方法的配置回滚的流程示意图；

图6为本发明实施例的微服务框架下动态配置管理方法的配置缓存读取的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种微服务框架下动态配置管理方法，包括以下步骤：

参见图1所示，在配置中心分别建立环境级、服务级和服务实例级配置根节点；

优选的，所述服务配置文件包括该微服务实例的注册信息以及对应的配置中心IP地址与端口；所述注册信息包括该服务实例所属环境名称、服务名称和服务实例ID。

优选的，所述方法还包括以下步骤：

优选的，所述分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，具体包括以下步骤：

优选的，参见图2所示，所述方法还包括以下步骤：在微服务实例中构建环境、服务、服务实例三级配置缓存；

优选的，所述方法还包括以下步骤：从微服务实例的三级配置缓存读取配置时，按照服务实例、服务、环境的优先级由高到低的顺序加载。

作为优选的实施方式，参见图3所示，本发明实施例中一种微服务框架下动态配置管理方法，具体包括以下步骤：

S1：微服务实例定义服务配置文件，记录服务实例环境名称、服务名称、服务实例ID、服务注册与配置中心IP地址与端口；

S2：微服务实例启动，注册代理模块读取配置文件内容，根据服务注册预配置中心IP地址与端口，调用的配置中心的远程接口，注册服务实例信息，服务注册信息包括：该服务实例所属环境名称、服务名称和服务实例ID；

S3：客户端代理模块构建环境--服务--服务实例三级配置缓存；

S4：客户端代理模块按照读取配置文件中记录的环境名称、服务名称和服务实例ID，定义环境级、服务级和服务实例级根节点路径key，对每个级别根节点路径发送长轮询请求至配置中心；

S5：配置中心收到步骤S3中请求，针对请求中环境级、服务级和服务实例级根节点路径key，触发key路径下子节点配置项更新监听机制；

S6：启动配置监管中心服务进程，注册信息管理模块通过服务通讯模块定时调用配置中心API接口，获取系统内所有环境、服务和服务实例的实时注册信息，保存至缓存中；

S7：配置监管中心上配置管理模块从缓存中获取到系统中所有服务注册信息，组成对应环境、服务和服务实例列表，返回给配置管理界面；

S8：用户通过配置管理界面，创建或修改配置项，绑定至相应环境、服务或服务实例，相关信息存储至数据库当前配置表中；

S9：用户通过管理界面对指定配置项执行发布或回滚操作：

发布操作，配置管理模块从数据库中读取配置项当前信息和该配置项最近一次发布的历史配置数据进行比较计算，得到配置项配置级别和配置内容更新信息；

回滚操作，配置管理模块从数据库中读取指定回滚配置项历史信息和该配置项最近一次发布的历史配置数据进行比较计算，得到配置项配置级别和配置内容更新信息；

S10：配置管理模块根据配置待更新信息中，得到待更新配置根节点路径key，结合配置项key进行重定义，调用服务通讯模块，同步至配置中心；

S11：步骤S5中触发配置中心监听机制，检测到根节点路径key或其子配置项发生更新，通过S4建立长轮询链接，将配置项更新推送给对应的微服务实例客户端；

S12：微服务实例客户端收到配置更新，客户端代理模块按照配置项配置级别，更新存储至步骤S3对应级别的缓存，供微服务实例其他功能模块读取加载。

作为优选的实施方式，S9中针对指定配置项的发布操作，涉及数据库当前配置表和历史发布配置表，前者记录了配置项当前内容：配置项key值、配置内容、配置级别和最近一次发布历史版本号，后者记录了配置项所有历史发布记录：配置key值，配置内容、配置级别和历史版本号。具体流程如图4中S901～S909所示，步骤如下：

1、配置管理模块从当前配置表提取待发布配置项，根据配置项中记录的最近一次发布历史版本号，读取历史配置表中历史发布记录；

2、将待发布配置项和历史配置项的配置内容和配置级别进行比较，得到配置更新；

3、新建历史版本号和配置项历史发布记录，保存至历史发布配置表；

4、将当前配置项中的最近历史发布版本号更新为新建历史版本号；

5、配置更新内容被同步至配置中心。

作为优选的实施方式，S9中针对指定配置项回滚操作，具体流程如图5中S911～S917所示，步骤如下：

1、配置管理模块根据当前配置表中记录最近一次历史发布版本号，从历史发布配置表读取相应历史配置项；

2、将待回滚配置项和历史配置项的配置项内容和配置级别信息进行比较，得到配置更新内容；

3、将当前配置表配置项最近历史发布版本号更新为待回滚配置项历史版本号；

4、同步配置更新内容至配置中心。

作为优选的实施方式，S12中微服务实例客户端的客户端代理模块模块从缓存读取配置，按照服务实例-服务-环境、优先级由高到低的顺序加载，具体流程如图6中S121～S126所示，步骤如下：

1.服务实例级别缓存查找指定配置项key，

2.如果存在直接返回，否则查找服务级别缓存，

3.如果存在直接返回，否则查找环境级缓存。

本发明实施例还提供了一种微服务框架下动态配置管理系统，包括微服务实例客户端、配置中心和配置监管中心：

1、微服务实例客户端：

微服务实例客户端包括客户端代理模块，其用于：获取每个微服务实例的服务配置文件，根据所述服务配置文件定义环境级、服务级和服务实例级根节点路径key，发送长轮询请求至配置中心；

2、配置中心：

配置中心负责存储系统中服务实例注册信息和动态配置参数；可以为第三方开源服务组件，例如：consul、zookeeper，etcd等，通过高可用集群方式独立部署运行；

所述配置中心包括根节点创建模块和更新监听模块，其中：

3、配置监管中心：

所述配置管理模块用于：获取用户对配置项的操作，将配置项信息绑定至相应的环境、服务或服务实例，并保存至数据库；分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，将配置项更新信息通过服务通讯模块调用配置中心API接口同步至配置中心。

优选的，所述微服务实例客户端还包括注册代理模块，所述配置监管中心还包括注册信息管理模块；

优选的，所述配置管理模块分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，具体包括以下步骤：

优选的，所述客户端代理模块还用于：在微服务实例中构建环境、服务、服务实例三级配置缓存；微服务实例收到配置中心推送的配置项更新信息时，按照配置项配置级别，更新配置项至对应级别的配置缓存。

优选的，所述客户端代理模块还用于：从微服务实例的三级配置缓存读取配置时，按照服务实例、服务、环境的优先级由高到低的顺序加载。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现微服务框架下动态配置管理方法的所有方法步骤或部分方法步骤。

本发明实现上述微服务框架下动态配置管理方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现微服务框架下动态配置管理方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种微服务框架下动态配置管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务配置文件包括该微服务实例的注册信息以及对应的配置中心IP地址与端口；所述注册信息包括该服务实例所属环境名称、服务名称和服务实例ID。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，具体包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在微服务实例中构建环境、服务、服务实例三级配置缓存；

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：从微服务实例的三级配置缓存读取配置时，按照服务实例、服务、环境的优先级由高到低的顺序加载。

7.一种微服务框架下动态配置管理系统，其特征在于，包括微服务实例客户端、配置中心和配置监管中心：

所述配置中心包括根节点创建模块和更新监听模块，其中：

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述服务配置文件包括该微服务实例的注册信息以及对应的配置中心IP地址与端口；所述注册信息包括该服务实例所属环境名称、服务名称和服务实例ID。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述微服务实例客户端还包括注册代理模块，所述配置监管中心还包括注册信息管理模块；

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述配置管理模块分析数据库中配置项的当前数据和历史数据，得到配置项更新信息，具体包括以下步骤：

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述客户端代理模块还用于：在微服务实例中构建环境、服务、服务实例三级配置缓存；微服务实例收到配置中心推送的配置项更新信息时，按照配置项配置级别，更新配置项至对应级别的配置缓存。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述客户端代理模块还用于：从微服务实例的三级配置缓存读取配置时，按照服务实例、服务、环境的优先级由高到低的顺序加载。