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今天就跟大家聊聊有關(guān)如何使用 Apache ServiceComb 進(jìn)行微服務(wù)開發(fā)、容器化、彈性伸縮，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
微服務(wù)架構(gòu)作為新興領(lǐng)域的架構(gòu)模式，已步入產(chǎn)品化形態(tài)，與容器化、集群等一起成為了當(dāng)下熱點。而微服務(wù)、Docker、kubernetes 之間的關(guān)系，究竟這三者之間是什么樣的關(guān)系，分別能在微服務(wù)領(lǐng)域發(fā)揮什么作用，卻常給入門的讀者和用戶帶來些許迷茫感。
下面使用一個簡單的普適性的 微服務(wù) 示例，從 業(yè)務(wù)場景入手，到微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計、實現(xiàn)、容器化、集群部署、壓測、彈性伸縮、資源控制，端到端以最直白的方式演示了這三者的關(guān)系，會給讀者帶來不一樣的真切的理念體驗和感受，增強(qiáng)對系列概念的理解。
為了讀者能更容易了解ServiceComb微服務(wù)框架的功能以及如何用其快速開發(fā)微服務(wù)，所以提供大家耳熟能詳?shù)睦樱档蛯W(xué)習(xí)曲線的同時，增加趣味性，加深理解。
本文中假設(shè)我們成立了一家科研公司，處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，以及尖端生物科技研究，并為用戶提供如下服務(wù)：
黃金分割數(shù)列計算
蜜蜂繁殖規(guī)律 (計算每只雄蜂/雌蜂的祖先數(shù)量)
但是我們?nèi)绾螌⒐镜倪@些強(qiáng)大運算能力提供給我們的消費者呢？
首先我們通過認(rèn)證服務(wù)保障公司的計算資源沒有被濫用， 同時我們對外提供Rest服務(wù)讓用戶來進(jìn)行訪問。 下面的視頻展示具體的服務(wù)驗證調(diào)用的情況。
讓我們先對業(yè)務(wù)場景進(jìn)行總結(jié)分析
為了公司持續(xù)發(fā)展，我們需要對用戶消費的運算能力收費，所以我們聘用了門衛(wèi)認(rèn)證用戶，避免不法分子混入
為了提供足夠的黃金分割數(shù)量運算能力，我們需要雇傭相應(yīng)的技工
為了持續(xù)研究蜜蜂繁殖規(guī)律，公司建立了自己的蜂場，需要相應(yīng)的養(yǎng)蜂人進(jìn)行管理研究
為了平衡技工、養(yǎng)蜂人、和門衛(wèi)的工作量和時間，我們建立了告示欄機(jī)制，讓當(dāng)前有閑暇的人員發(fā)布自己的聯(lián)系方式，以便我們能及時聯(lián)系技能匹配的人員以服務(wù)到來的用戶
因為運算能力成本高昂，我們將運算項目進(jìn)行了歸檔，以便未來有相同請求時，我們能直接查詢項目歸檔，節(jié)省公司運算成本
面對上述復(fù)雜的場景，我們又聘用了部門經(jīng)理來管理公司成員和設(shè)施
最后，當(dāng)公司日益壯大，用戶數(shù)量暴漲時，我們還需要招聘更多技工、養(yǎng)蜂人、和門衛(wèi)，所以增加了人力資源部門
到現(xiàn)在業(yè)務(wù)場景已經(jīng)比較清晰，我們把上述職務(wù)部門和設(shè)施畫成公司組織結(jié)構(gòu)圖。
現(xiàn)在公司組織結(jié)構(gòu)已經(jīng)完整，讓我們著手搭建相應(yīng)部門。
因為技工最為簡單，對其他部門人員依賴最少，我們首先搭建這個部門。
技工的主要工作時提供黃金分割數(shù)列計算服務(wù)，當(dāng)用戶需要知道第n個黃金分割數(shù)時，技工以最快的速度計算出數(shù)值并返回給用戶。 我們可以把這個工作簡化為如下數(shù)學(xué)方程:
value = fibo(n)
在暫時不考慮性能的情況下，我們可以迅速實現(xiàn)黃金分割數(shù)列的計算。
interface FibonacciService {
long term(int n);
}
@Service
class FibonacciServiceImpl implements FibonacciService {
@Override
public long term(int n) {
if (n == 0) {
return 0;
} else if (n == 1) {
return 1;
}
return term(n - 1) + term(n - 2);
}
}黃金分割數(shù)量運算已經(jīng)實現(xiàn)，現(xiàn)在我們需要將服務(wù)提供給用戶，首先我們定義端點接口：
public interface FibonacciEndpoint {
long term(int n);
}引入 ServiceComb 依賴：
<dependency> <groupId>org.apache.servicecomb</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-provider</artifactId> </dependency>
接下來我們同時暴露黃金分割運算服務(wù)的Restful和RPC端點：
@RestSchema(schemaId = "fibonacciRestEndpoint")
@RequestMapping("/fibonacci")
@Controller
public class FibonacciRestEndpoint implements FibonacciEndpoint {
private final FibonacciService fibonacciService;
@Autowired
FibonacciRestEndpoint(FibonacciService fibonacciService) {
this.fibonacciService = fibonacciService;
}
@Override
@RequestMapping(value = "/term", method = RequestMethod.GET)
@ResponseBody
public long term(int n) {
return fibonacciService.term(n);
}
}@RpcSchema(schemaId = "fibonacciRpcEndpoint")
public class FibonacciRpcEndpoint implements FibonacciEndpoint {
private final FibonacciService fibonacciService;
@Autowired
public FibonacciRpcEndpoint(FibonacciService fibonacciService) {
this.fibonacciService = fibonacciService;
}
@Override
public long term(int n) {
return fibonacciService.term(n);
}
}這里用 @RestSchema 和 @RpcSchema 注釋兩個端點后，ServiceComb 會自動生成對應(yīng)的服務(wù)端點契約，根據(jù)如下microsevice.yaml 配置端點端口，并將契約和服務(wù)一起注冊到Service Center：
# all interconnected microservices must belong to an application wth the same ID APPLICATION_ID: company service_description: # name of the declaring microservice name: worker version: 0.0.1 # service center address cse: service: registry: address: http://sc.servicecomb.io:30100 highway: address: 0.0.0.0:7070 rest: address: 0.0.0.0:8080
最后，提供技工服務(wù)應(yīng)用啟動入口，并加上 @EnableServiceComb 注釋啟用 ServiceComb ：
@SpringBootApplication
@EnableServiceComb
public class WorkerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(WorkerApplication.class, args);
}
}告示欄提供為門衛(wèi)、技工和養(yǎng)蜂人注冊聯(lián)系方式的設(shè)施，同時經(jīng)理和養(yǎng)蜂人可通過此設(shè)施查詢注冊方的聯(lián)系方式，以方便匹配能力的提供和消費。
Service Center 提供契約和服務(wù)注冊、發(fā)現(xiàn)功能，而且校驗服務(wù)提供方和消費方的契約是否匹配，我們可以下載編譯好的版本直接運行。
養(yǎng)蜂人研究蜜蜂繁殖規(guī)律，計算每只蜜蜂 (雄蜂/雌蜂) 的祖先數(shù)量。因為蜜蜂繁殖規(guī)律和黃金分割數(shù)列相關(guān)，所以養(yǎng)蜂人同時消費技工提供的計算服務(wù)。
研究表明，雄蜂(Drone)由未受精卵孵化而生，只有母親；而雌蜂(Queen)由受精卵孵化而生，既有母又有父。
Credit: Dave Cushman’s website
參考上圖，蜜蜂的某一代祖先數(shù)量符合黃金分割數(shù)列的模型，由此我們可以很快實現(xiàn)服務(wù)功能。
首先我們定義黃金數(shù)列運算接口：
public interface FibonacciCalculator {
long term(int n);
}接下來定義并實現(xiàn)蜜蜂繁殖規(guī)律研究服務(wù):
interface BeekeeperService {
long ancestorsOfDroneAt(int generation);
long ancestorsOfQueenAt(int generation);
}
class BeekeeperServiceImpl implements BeekeeperService {
private final FibonacciCalculator fibonacciCalculator;
BeekeeperServiceImpl(FibonacciCalculator fibonacciCalculator) {
this.fibonacciCalculator = fibonacciCalculator;
}
@Override
public long ancestorsOfDroneAt(int generation) {
if (generation <= 0) {
return 0;
}
return fibonacciCalculator.term(generation + 1);
}
@Override
public long ancestorsOfQueenAt(int generation) {
if (generation <= 0) {
return 0;
}
return fibonacciCalculator.term(generation + 2);
}
}這里我們用到之前定義的 FibonacciCalculator 接口，并希望通過這個接口遠(yuǎn)程調(diào)用技工服務(wù)端點。@RpcReference 注釋能幫助我們自動從Service Center中獲取 microserviceName = "worker", schemaId = "fibonacciRpcEndpoint" ， 即服務(wù)名為 worker 已經(jīng)schema ID為 fibonacciRpcEndpoint的端點：
@Configuration
class BeekeeperConfig {
@RpcReference(microserviceName = "worker", schemaId = "fibonacciRpcEndpoint")
private FibonacciCalculator fibonacciCalculator;
@Bean
BeekeeperService beekeeperService() {
return new BeekeeperServiceImpl(fibonacciCalculator);
}
}我們在技工一節(jié)已定義好對應(yīng)的服務(wù)名和schema ID端點，通過上面的配置，ServiceComb 會自動將遠(yuǎn)程技工服務(wù) 實例和 FibonacciCalculator 綁定在一起。
與上一節(jié)技工服務(wù)相似，我們在這里也需要提供養(yǎng)蜂人服務(wù)端點，讓用戶可以進(jìn)行調(diào)用：
@RestSchema(schemaId = "beekeeperRestEndpoint")
@RequestMapping("/rest")
@Controller
public class BeekeeperController {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(BeekeeperController.class);
private final BeekeeperService beekeeperService;
@Autowired
BeekeeperController(BeekeeperService beekeeperService) {
this.beekeeperService = beekeeperService;
}
@RequestMapping(value = "/drone/ancestors/{generation}", method = GET, produces = APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
@ResponseBody
public Ancestor ancestorsOfDrone(@PathVariable int generation) {
logger.info(
"Received request to find the number of ancestors of drone at generation {}",
generation);
return new Ancestor(beekeeperService.ancestorsOfDroneAt(generation));
}
@RequestMapping(value = "/queen/ancestors/{generation}", method = GET, produces = APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE)
@ResponseBody
public Ancestor ancestorsOfQueen(@PathVariable int generation) {
logger.info(
"Received request to find the number of ancestors of queen at generation {}",
generation);
return new Ancestor(beekeeperService.ancestorsOfQueenAt(generation));
}
}
class Ancestor {
private long ancestors;
Ancestor() {
}
Ancestor(long ancestors) {
this.ancestors = ancestors;
}
public long getAncestors() {
return ancestors;
}
}因為養(yǎng)蜂人需要消費技工提供的服務(wù)，所以其 microservice.yaml 配置稍有不同：
# all interconnected microservices must belong to an application wth the same ID APPLICATION_ID: company service_description: # name of the declaring microservice name: beekeeper version: 0.0.1 cse: service: registry: address: http://sc.servicecomb.io:30100 rest: address: 0.0.0.0:8090 handler: chain: Consumer: default: bizkeeper-consumer,loadbalance references: # this one below must refer to the microservice name it communicates with worker: version-rule: 0.0.1
這里我們需要定義 cse.references.worker.version-rule ，讓配置名稱中指向技工服務(wù)名 worker ，并匹配其版本號。
最后定義養(yǎng)蜂人服務(wù)應(yīng)用入口：
@SpringBootApplication
@EnableServiceComb
public class BeekeeperApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(BeekeeperApplication.class, args);
}
}門衛(wèi)為公司提供安全保障，屏蔽非合法用戶，防止其騙取免費服務(wù)，甚至傷害技工和養(yǎng)蜂人。
認(rèn)證功能我們采用JSON Web Token (JWT)的機(jī)制，具體實現(xiàn)超出了這篇文章的范圍， 細(xì)節(jié)大家可以查看github上workshop的 doorman 模塊代碼。
認(rèn)證服務(wù)的接口如下，authenticate 方法根據(jù)用戶名和密碼查詢確認(rèn)用戶存在，并返回對應(yīng)JWT token。用戶登錄后的每次 請求都需要帶上返回的JWT token，而 validate 方法將驗證token以確認(rèn)其有效。
public interface AuthenticationService {
String authenticate(String username, String password);
String validate(String token);
}與前兩節(jié)的Rest服務(wù)端點相似，我們加上 @RestSchema 注釋，以便 ServiceComb 自動配置端點、生成契約并注冊服務(wù)。
@RestSchema(schemaId = "authenticationRestEndpoint")
@Controller
@RequestMapping("/rest")
public class AuthenticationController {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AuthenticationController.class);
static final String USERNAME = "username";
static final String PASSWORD = "password";
static final String TOKEN = "token";
private final AuthenticationService authenticationService;
@Autowired
AuthenticationController(AuthenticationService authenticationService) {
this.authenticationService = authenticationService;
}
@RequestMapping(value = "/login", method = POST, produces = TEXT_PLAIN_VALUE)
public ResponseEntity<String> login(
@RequestParam(USERNAME) String username,
@RequestParam(PASSWORD) String password) {
logger.info("Received login request from user {}", username);
String token = authenticationService.authenticate(username, password);
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.add(AUTHORIZATION, TOKEN_PREFIX + token);
logger.info("Authenticated user {} successfully", username);
return new ResponseEntity<>("Welcome, " + username, headers, OK);
}
@RequestMapping(value = "/validate", method = POST, consumes = APPLICATION_JSON_UTF8_VALUE, produces = TEXT_PLAIN_VALUE)
@ResponseBody
public String validate(@RequestBody Token token) {
logger.info("Received validation request of token {}", token);
return authenticationService.validate(token.getToken());
}
}
class Token {
private String token;
Token() {
}
Token(String token) {
this.token = token;
}
public String getToken() {
return token;
}
@Override
public String toString() {
return "Token{" +
"token='" + token + '\'' +
'}';
}
}同樣，我們需要提供服務(wù)應(yīng)用啟動入口以及 microservice.yaml：
@SpringBootApplication
@EnableServiceComb
public class DoormanApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(DoormanApplication.class, args);
}
}# all interconnected microservices must belong to an application wth the same ID APPLICATION_ID: company service_description: # name of the declaring microservice name: doorman version: 0.0.1 cse: service: registry: address: http://sc.servicecomb.io:30100 rest: address: 0.0.0.0:9090
為了管理所有人員和設(shè)施，經(jīng)理作為用戶唯一接口人，主要功能有：
聯(lián)系門衛(wèi)認(rèn)證用戶，保護(hù)技工和養(yǎng)蜂人，以免非法用戶騙取服務(wù)并逃避服務(wù)費用
聯(lián)系能力相符的技工和養(yǎng)蜂人，平衡工作量，避免單個人員工作超載
管理項目歸檔，避免重復(fù)工作，保證公司收益最大化
由于經(jīng)理責(zé)任重大，我們選取了業(yè)界有名的Netflix Zuul作為候選人并加以培訓(xùn)， 提升其能力，以保證其能勝任該職位。
首先我們引入依賴：
<dependency> <groupId>org.apache.servicecomb</groupId> <artifactId>spring-boot-starter-discovery</artifactId> </dependency>
當(dāng)用戶發(fā)送非登錄請求時，我們首先需要驗證用戶合法，在如下服務(wù)中，我們通過告示欄獲取門衛(wèi)聯(lián)系方式， 然后發(fā)送用戶token給門衛(wèi)進(jìn)行認(rèn)證。
ServiceComb 提供了相應(yīng) RestTemplate 實現(xiàn)查詢Service Center 中的服務(wù)注冊信息，只需在地址中以如下格式包含被調(diào)用的服務(wù)名
cse://doorman/path/to/rest/endpoint
ServiceComb 將自動查詢對應(yīng)服務(wù)并發(fā)送請求到地址中的服務(wù)端點。
@Service
public class AuthenticationService {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AuthenticationService.class);
private static final String DOORMAN_ADDRESS = "cse://doorman";
private final RestTemplate restTemplate;
AuthenticationService() {
this.restTemplate = RestTemplateBuilder.create();
this.restTemplate.setErrorHandler(new ResponseErrorHandler() {
@Override
public boolean hasError(ClientHttpResponse clientHttpResponse) throws IOException {
return false;
}
@Override
public void handleError(ClientHttpResponse clientHttpResponse) throws IOException {
}
});
}
@HystrixCommand(fallbackMethod = "timeout")
public ResponseEntity<String> validate(String token) {
logger.info("Validating token {}", token);
ResponseEntity<String> responseEntity = restTemplate.postForEntity(
DOORMAN_ADDRESS + "/rest/validate",
validationRequest(token),
String.class
);
if (!responseEntity.getStatusCode().is2xxSuccessful()) {
logger.warn("No such user found with token {}", token);
}
logger.info("Validated request of token {} to be user {}", token, responseEntity.getBody());
return responseEntity;
}
private ResponseEntity<String> timeout(String token) {
logger.warn("Request to validate token {} timed out", token);
return new ResponseEntity<>(REQUEST_TIMEOUT);
}
private HttpEntity<Token> validationRequest(String token) {
HttpHeaders headers = new HttpHeaders();
headers.setContentType(MediaType.APPLICATION_JSON_UTF8);
return new HttpEntity<>(new Token(token), headers);
}
}接下來我們提供 ZuulFilter 實現(xiàn)過濾用戶請求，調(diào)用 authenticationService.validate(token) 認(rèn)證用戶token。 若用戶合法則路由用戶請求到對應(yīng)服務(wù)，否則返回 403 forbidden。
@Component
class AuthenticationAwareFilter extends ZuulFilter {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(AuthenticationAwareFilter.class);
private static final String LOGIN_PATH = "/login";
private final AuthenticationService authenticationService;
private final PathExtractor pathExtractor;
@Autowired
AuthenticationAwareFilter(
AuthenticationService authenticationService,
PathExtractor pathExtractor) {
this.authenticationService = authenticationService;
this.pathExtractor = pathExtractor;
}
@Override
public String filterType() {
return "pre";
}
@Override
public int filterOrder() {
return 1;
}
@Override
public boolean shouldFilter() {
String path = pathExtractor.path(RequestContext.getCurrentContext());
logger.info("Received request with query path: {}", path);
return !path.endsWith(LOGIN_PATH);
}
@Override
public Object run() {
filter();
return null;
}
private void filter() {
RequestContext context = RequestContext.getCurrentContext();
if (doesNotContainToken(context)) {
logger.warn("No token found in request header");
rejectRequest(context);
} else {
String token = token(context);
ResponseEntity<String> responseEntity = authenticationService.validate(token);
if (!responseEntity.getStatusCode().is2xxSuccessful()) {
logger.warn("Unauthorized token {} and request rejected", token);
rejectRequest(context);
} else {
logger.info("Token {} validated", token);
}
}
}
private void rejectRequest(RequestContext context) {
context.setResponseStatusCode(SC_FORBIDDEN);
context.setSendZuulResponse(false);
}
private boolean doesNotContainToken(RequestContext context) {
return authorizationHeader(context) == null
|| !authorizationHeader(context).startsWith(TOKEN_PREFIX);
}
private String token(RequestContext context) {
return authorizationHeader(context).replace(TOKEN_PREFIX, "");
}
private String authorizationHeader(RequestContext context) {
return context.getRequest().getHeader(AUTHORIZATION);
}
}最后提供服務(wù)應(yīng)用入口：
@SpringBootApplication
@EnableCircuitBreaker
@EnableZuulProxy
@EnableDiscoveryClient
@EnableServiceComb
public class ManagerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ManagerApplication.class, args);
}
}application.yaml 中定義路由規(guī)則：
zuul: routes: doorman: serviceId: doorman sensitiveHeaders: worker: serviceId: worker beekeeper: serviceId: beekeeper # disable netflix eurkea since it's not used for service discovery ribbon: eureka: enabled: false
microservice.yaml 中定義服務(wù)中心地址：
APPLICATION_ID: company service_description: name: manager version: 0.0.1 cse: service: registry: address: http://sc.servicecomb.io:30100
經(jīng)理在每次用戶請求后將項目進(jìn)行歸檔，如果將來有內(nèi)容相同的請求到達(dá)，經(jīng)理可以就近獲取結(jié)果，不必再購買 技工和養(yǎng)蜂人提供的計算服務(wù)，節(jié)省公司開支。
對于歸檔功能的實現(xiàn)，我們采用了Spring Cache Abstraction，具體細(xì)節(jié)超出了這篇文章的范圍，大家如果有興趣可以 查看github上workshop的 manager 模塊代碼。
人力資源從運維層面保證服務(wù)的可靠性，主要功能有
彈性伸縮，以保證用戶請求量超過技工或養(yǎng)蜂人處理能力后，招聘更多技工或養(yǎng)蜂人加入項目；當(dāng)請求量回落后，裁剪技工或養(yǎng)蜂人以節(jié)省公司開支
健康檢查，以保證技工或養(yǎng)蜂人告病時，能有替補(bǔ)接手任務(wù)
滾動升級，以保證項目需要新技能時，能替換、培訓(xùn)技工或養(yǎng)蜂人，不中斷接收用戶請求
人力資源的功能需要云平臺提供支持，在后續(xù)的文章中會跟大家介紹，我們?nèi)绾卧谌A為云上輕松實現(xiàn)這些功能。
至此，我們用一個公司的組織結(jié)構(gòu)作為例子，給大家介紹了微服務(wù)的完整架構(gòu)，以及如何使用微服務(wù)框架 ServiceComb快速開發(fā)微服務(wù)，以及服務(wù)間互通、契約認(rèn)證。
Workshop demo項目也包含大量完整易懂的測試 代碼，以及使用docker集成微服務(wù)，模擬生存環(huán)境，同時應(yīng)用Travis搭建持續(xù)集成環(huán)境，體現(xiàn) DevOps在微服務(wù)開發(fā)中的實踐。希望能對大家有所幫助。
現(xiàn)在，github上已經(jīng)提供了在kubernetes集群上一鍵式部署的功能。本文將著重講解相應(yīng)的yaml文件和服務(wù)間通信，這對于開發(fā)者基于Company 模型進(jìn)行微服務(wù)開發(fā)并且部署到云上將會有所幫助。
Run Company on Kubernetes Cluster 提供了詳細(xì)的使用方法，讀者只需通過以下3條指令，就可將company在kubernetes集群上部署起來，
git clone https://github.com/ServiceComb/ServiceComb-Company-WorkShop.git cd ServiceComb-Company-WorkShop/kubernetes/ bash start.sh
以作者的實際環(huán)境為例：
root@zenlin:~/src/LinuxCon-Beijing-WorkShop/kubernetes# kubectl get pod -owide NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE company-beekeeper-3737555734-48sxf 1/1 Running 0 17s 10.244.2.49 zenlinnode2 company-bulletin-board-4113647782-th91w 1/1 Running 0 17s 10.244.1.53 zenlinnode1 company-doorman-3391375245-g0p8c 1/1 Running 0 17s 10.244.1.55 zenlinnode1 company-manager-454733969-0c1g8 1/1 Running 0 16s 10.244.2.50 zenlinnode2 company-worker-1085546725-x7zl4 1/1 Running 0 17s 10.244.1.54 zenlinnode1 zipkin-508217170-0khr3 1/1 Running 0 17s 10.244.2.48 zenlinnode2
可以看到，一共啟動了6個pod，分別為，公司經(jīng)理（company-manager）、門衛(wèi)（company-doorman）、公告欄（company-bulletin-board）、技工（company-worker）、養(yǎng)蜂人（company-beekeeper）、調(diào)用鏈跟蹤（zipkin），K8S集群分別為他們分配對應(yīng)的集群IP。
root@zenlin:~/src/LinuxCon-Beijing-WorkShop/kubernetes# kubectl get svc -owide NAME CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR company-bulletin-board 10.99.70.46 <none> 30100/TCP 12m io.kompose.service=company-bulletin-board company-manager 10.100.61.227 <nodes> 8083:30301/TCP 12m io.kompose.service=company-manager zipkin 10.104.92.198 <none> 9411/TCP 12m io.kompose.service=zipkin
僅啟動了3個service，調(diào)用鏈跟蹤（zipkin）、公告欄（company-bulletin-board）以及經(jīng)理（company-manager），這是因為，調(diào)用鏈跟蹤和公告欄需要在集群內(nèi)被其他服務(wù)通過域名來調(diào)用，而經(jīng)理需要作為對外作為網(wǎng)關(guān)，統(tǒng)一暴露服務(wù)端口。
查看company-bulletin-board-service.yaml文件，
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
io.kompose.service: company-bulletin-board
name: company-bulletin-board
spec:
ports:
- name: "30100"
port: 30100
targetPort: 30100
selector:
io.kompose.service: company-bulletin-board
status:
loadBalancer: {}該文件定義了公告欄對應(yīng)的service，給service定義了name、port和targetPort，這樣通過kubectl expose創(chuàng)建的service會在集群內(nèi)具備DNS能力，在其他服務(wù)剛啟動還未注冊到公告欄（服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)中心）時，就是使用該能力來訪問到公告欄并注冊服務(wù)的。
對于label和selector的作用，在一個service啟動多個pod的場景下將會非常有用，當(dāng)某個pod崩潰時，服務(wù)的selector將會自動將死亡的pod從endpoints中移除，并且選擇新的pod加入到endpoints中。
查看company-worker-deployment.yaml 文件，
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
io.kompose.service: company-worker
name: company-worker
spec:
replicas: 1
strategy: {}
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
io.kompose.service: company-worker
spec:
containers:
- env:
- name: ARTIFACT_ID
value: worker
- name: JAVA_OPTS
value: -Dcse.service.registry.address=http://company-bulletin-board:30100 -Dservicecomb.tracing.collector.adress=http://zipkin:9411
image: servicecomb/worker:0.0.1-SNAPSHOT
name: company-worker
ports:
- containerPort: 7070
- containerPort: 8080
resources: {}
restartPolicy: Always
status: {}該yaml文件定義了副本數(shù)為1（replicas: 1）的pod，可以通過修改該副本數(shù)控制所需啟動的pod的副本數(shù)量（當(dāng)然也可以使用K8S的彈性伸縮能力去實現(xiàn)按需動態(tài)水平伸縮，彈性伸縮部分將在后面的博文中提供）。前面我們提到過company-bulletin-board具備了DNS的能力，故現(xiàn)在可以通過該Deployment中的env傳遞cse.service.registry.address的值給pod內(nèi)的服務(wù)使用，如： -Dcse.service.registry.address=http://company-bulletin-board:30100，kube-dns將會自動解析該servicename。
對于kubernetes如何實現(xiàn)服務(wù)間通信，可以閱讀connect-applications-service。
其他的deployment.yaml以及service.yaml都跟以上大同小異，唯一例外的是company-manager服務(wù)，我們可以看到在company-manager-service.yaml中看到定義了nodePort，這將使能company-manager對集群外部提供公網(wǎng)IP和服務(wù)端口，如下：
spec: ports: - name: "8083" port: 8083 targetPort: 8080 nodePort: 30301 protocol: TCP type: NodePort
可以通過以下方法獲得公網(wǎng)IP和服務(wù)端口：
kubectl get svc company-manager -o yaml | grep ExternalIP -C 1 kubectl get svc company-manager -o yaml | grep nodePort -C 1
接下來你就可以使用公網(wǎng)IP和服務(wù)端口訪問已經(jīng)部署好的company了，在github.com/ServiceComb/ServiceComb-Company-WorkShop/kubernetes上詳細(xì)提供了通過在集群內(nèi)訪問和集群外訪問的方法。
通過詳細(xì)閱讀所有的deployment.yaml和service.yaml，可以整理出以下的模型：
另外，經(jīng)典的航空訂票系統(tǒng)Acmeair也已經(jīng)支持在kubernetes上一鍵式部署基于ServiceComb框架開發(fā)的版本，點擊訪問Run Acmeair on Kubernetes獲取 。
本小節(jié)將繼續(xù)在K8S上演示使用K8S的彈性伸縮能力進(jìn)行Company示例的按需精細(xì)化資源控制，以此體驗微服務(wù)化給大家?guī)淼暮锰帯?/p>
K8S環(huán)境準(zhǔn)備：
為使K8S具備彈性伸縮能力，需要先在K8S中安裝監(jiān)控器Heapster和Grafana：
具體讀者踩了坑后更新的heapster的安裝腳本作者放在：heapster，可直接獲取下載獲取，需要調(diào)整一個參數(shù)，后直接運行kube.sh腳本進(jìn)行安裝。
vi LinuxCon-Beijing-WorkShop/kubernetes/heapster/deploy/kube-config/influxdb/heapster.yaml
spec: replicas: 1 template: metadata: labels: task: monitoring k8s-app: heapster spec: serviceAccountName: heapster containers: - name: heapster image: gcr.io/google_containers/heapster-amd64:v1.4.1 imagePullPolicy: IfNotPresent command: - /heapster #集群內(nèi)安裝直接使用kubernetes - --source=kubernetes #集群外安裝請直接將下面的服務(wù)地址替換為k8s api server地址 # - --source=kubernetes:http://10.229.43.65:6443?inClusterConfig=false - --sink=influxdb:http://monitoring-influxdb:8086
啟動Company：
下載Comany支持彈性伸縮的代碼：
git clone https://github.com/ServiceComb/ServiceComb-Company-WorkShop.git cd LinuxCon-Beijing-WorkShop/kubernetes/ bash start-autoscale.sh
在Company的deployment.yaml中， 增加了如下限定資源的字段，這將限制每個pod被限制在200mill-core(1000毫core == 1 core)的cpu使用率以內(nèi)。
resources: limits: cpu: 200m
在 start-autoscale.sh 中，對每個deployment創(chuàng)建HPA(pod水平彈性伸縮器)資源，限定每個pod的副本數(shù)彈性伸縮時控制在1到10之間，并限定每個pod的cpu占用率小于50%，結(jié)合前面限定了200mcore，故，每個pod的的平均cpu占用率會被HPA通過彈性伸縮能力控制在100mcore以內(nèi)。
# Create Horizontal Pod Autoscaler kubectl autoscale deployment zipkin --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 kubectl autoscale deployment company-bulletin-board --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 kubectl autoscale deployment company-worker --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 kubectl autoscale deployment company-doorman --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 kubectl autoscale deployment company-manager --cpu-percent=50 --min=1 --max=10 kubectl autoscale deployment company-beekeeper --cpu-percent=50 --min=1 --max=10
當(dāng)運行start-autoscale.sh之后，具備彈性伸縮器的company已經(jīng)被創(chuàng)建，可通過下面指令進(jìn)行HPA的查詢：
kubectl get hpa
啟動壓測：
export $HOST=<heapster-ip>:<heapster-port> bash LinuxCon-Beijing-WorkShop/kubernetes/stress-test.sh
該腳本不斷循環(huán)執(zhí)行 1s內(nèi)向Company請求計算 fibonacci 數(shù)值200次，對Company造成請求壓力：
FIBONA_NUM=`curl -s -H "Authorization: $Authorization" -XGET "http://$HOST/worker/fibonacci/term?n=6"`
分別查看HPA狀態(tài)以及Grafana，如下：
圖1 啟動階段
圖2 啟動階段
圖3 過程
圖4 結(jié)果
從以上過程可以分析出，以下幾點：
1. 壓力主要集中在company-manager這個pod上，K8S的autoscaler通過彈性增加該pod的副本數(shù)量，最終達(dá)到目標(biāo)：每個pod的cpu占用率低于限定值的50%（圖5，Usage default company-manager/Request default company-manager = 192/600 約等于圖4中的33%），并保持穩(wěn)定。
2. 在彈性伸縮過程中，在還沒穩(wěn)定前可能造成丟包，如圖3。
3. Company啟動會導(dǎo)致系統(tǒng)資源負(fù)載暫時性加大，故Grafana上看到的cpu占用率曲線會呈現(xiàn)波峰狀，但隨著系統(tǒng)穩(wěn)定運行后，HPA會按照系統(tǒng)的穩(wěn)定資源消耗準(zhǔn)確找到匹配的副本數(shù)。圖3中副本數(shù)已超過實際所需3個，但隨著系統(tǒng)穩(wěn)定，最終還是穩(wěn)定維持在3個副本。
4. 在HPA以及Grafana可以看到縮放和報告數(shù)據(jù)都會有延遲，按照官方文檔說法，只有在最近3分鐘內(nèi)沒有重新縮放的情況下，才會進(jìn)行放大。 從最后一次重新縮放，縮小比例將等待5分鐘。 而且，只有在avg/ Target降低到0.9以下或者增加到1.1以上（10％容差）的情況下，才可能會進(jìn)行縮放。
看完上述內(nèi)容，你們對如何使用 Apache ServiceComb 進(jìn)行微服務(wù)開發(fā)、容器化、彈性伸縮有進(jìn)一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。
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