微服务架构

大型互联网系统架构必须支持高可用、高伸缩、高并发、安全性的特性。图3-43 所示为一种基于Spring Cloud的大型互联网微服务架构设计，对于每个服务节点的作用和使用场景可以总结为以下11项，作为通用的架构设计蓝本。

（1）     四层负载：使用CDN、硬负载、Nginx集群、网关集群组成四层负载架构，有效保证超高并发和海量请求可以进来。CDN保证静态资源的加载速度，同时不让过多的流量涌入占用大量带宽资源；硬负载将流量负载到Nginx集群；Nginx集群将请求继续负载分发给网关集群；网关集群将请求继续负载分发给上游服务。

（2）     限流降级：在系统承压巨大的情况下可以在Nginx和网关层进行服务限流和API降级、熔断，保证系统的可用性，避免出现雪崩现象。

（3）     Nginx负载：可以在Nginx前面再部署LVS或HAProxy增加一层负载，进一步提升请求接入能力，也可以将Nginx替换为LVS或

HAProxy。

（4）     网关集群：网关可以使用Zuul或Spring Cloud Gateway搭建集群，Spring Cloud Gateway的性能更高，网关层可以通过Hystrix、

Sentinel做限流、熔断、服务降级。

（5）     注册中心：可以使用Nacos、Consul、Eureka、Zookeeper等软件搭建，保证高可用。

（6）     配置中心：可以使用Spring Cloud Config组件配合Git或SVN 搭建，也可以使用Nacos、Consul等软件搭建。

（7）     监控系统：可以使用Spring Boot Admin搭建监控服务，由于没有访问压力，因此也可以部署单节点。

（8）     链路分析、交易采样：可以使用SkyWalking、Zipkin、

Pinpoint等软件搭建。

（9）日志收集：可以使用Elastic Stack搭建，包含Filebeat、

Kafka、Logstash、Elasticsearch、Kibana等，可参见6.8节。

（10）   微服务节点：每个微服务都按照一定的领域进行拆分，每个微服务都对应自己独立的关系型数据库。

（11）   数据库：数据库要提前预估数据量，做好分库分表设计。以关系型数据库为主，以MongoDB、Redis、Elastic、HBase等数据库为辅。

图3-43 基于Spring Cloud的大型互联网微服务架构设计

也可以换个角度来理解一下微服务的分层架构，微服务架构从上到下可以分为客户层、负载层、网关层、业务层、中间件层。微服务分层架构如图3-44所示。

（1）     客户层：Web、iOS、安卓、小程序等各种客户端，以互联网方式访问微服务。

（2）     负载层：利用F5等硬负载设备，HAProxy、Nginx等软负载设备，DNS域名解析等对海量的互联网请求进行多级负载和静态资源缓存。

（3）     网关层：对客户端请求进行限流、降级、安全控制、日志记录、加解密、反向代理、交易路由、交易负载等一系列处理。

（4）     业务层：负责具体系统业务的处理、外联服务的接入，以及微服务的治理。

（5）     中间件层：提供数据库、消息队列、缓存、文件存储等一系列存储和消息服务。

（6）     服务治理区：如图3-44所示，服务治理区包含了微服务架构的重要支撑服务，如注册中心、配置中心、服务监控、链路追踪、日志收集等，网关层和业务层都要与服务治理区紧密连接。

（7）     外联服务区：如图3-44所示，外联服务区主要指系统所对接的支付宝、微信等第三方服务，与当前微服务系统存在相互的调用关系。

图3-44 微服务分层架构