1.概念
服务发现指的是分布式系统中,服务实例动态注册自己的信息到注册中心,其他服务能发现这些实例的位置,实现服务间通信。
为什么需要服务发现?
对于分布式应用来说,服务发现不是可选项,而是必须的。主要目的是让服务实例能相互识别和通信,确保系统在动态扩容、缩容和故障恢复时仍能正常运行。
2.组成
由注册中心和消费者组成
-
注册中心Service Registry:服务实例将自己的元数据(IP、端口、健康状态等)注册到注册中心。维护一个服务注册表,记录所有可用服务的信息
-
消费者Consumer:从注册中心获取目标服务的位置信息(服务实例列表),通过负载均衡选择一个实例进行通信。
3.两种发现模式
3.1客户端发现模式
概念:客户端负责确定可用服务的网络位置和请求负责均衡。
过程:客户端查询注册中心获取实例列表,接着客户端用负载均衡算法选择一个可用服务实例发出请求。如图:
Netflix OSS 提供了一个很好的客户端发现模式示例。Netflix Eureka 是一个服务注册中心,它提供了一组用于管理服务实例注册和查询可用实例的 REST API。Netflix Ribbon 是一个 IPC 客户端,可与 Eureka 一起使用,用于在可用服务实例之间使请求负载均衡。
优点:轻量级
缺点:需要客户端实现服务发现逻辑,代码复杂了。
3.2服务端发现模式
过程:客户端通过负载均衡器(如:Nginx或API Gateway)向服务发出请求,负载均衡器查询注册中心获取实例信息,然后将请求转发给合适的服务实例
案例:AWS Elastic Load Balancer(ELB)是一个服务端发现路由示例
优点:客户端不再关心服务发现的细节,只需要将请求发给负载均衡器
缺点:需要部署负载均衡器,保障高可用
4.注册中心
注册中心的作用是一个包含了服务实例网络位置的数据库。本身需要具备高可用性,通常通过分布式一致性协议(如Raft、Paxos)来保证数据的一致性和可靠性。
比如:Netflix Eureka,它提供了一个用于注册和查询服务实例的 REST API。
服务实例使用 POST 请求注册其网络位置。每隔 30 秒使用 PUT 请求刷新其注册信息。通过使用 HTTP DELETE 请求或实例注册超时来移除注册信息。
客户端可以使用 HTTP GET 请求来检索已注册的服务实例。
其他的注册中心:etcd,Consul,Zookeeper这些,我在后面的文章中学习后再写出来
5.服务注册的方式
5.1 主动注册Self-Registration
过程:服务实例启动后,主动将自己的信息注册到服务注册中心。并通过发送心跳请求来防止注册信息过期。
适用场景:微服务架构中,服务实例与注册中心直接交互
示例:
- Eureka :Spring Cloud中,服务通过
@EnableEurekaClient
注解实现主动注册。服务启动时向Eureka Server注册自身的元数据信息(IP、端口、健康状态等)。
优点:实现简单,由服务自己掌握注册逻辑;
缺点:服务代码耦合了注册中心逻辑,增加服务端复杂度,且注册中心故障可能影响服务启动。
5.2被动注册(Third-Party Registration)
又叫第三方注册,原理:服务实例本身不负责注册操作,而是通过外部代理或监控组件检测到服务的状态,当检测到新的可用服务实例时,然后将其注册到服务注册中心。
示例:
Kubernetes:
- 使用
kubelet
定期监测Pod的状态,并将Pod的网络信息注册到Kubernetes的Service中。
优点:服务实例与注册逻辑解耦,服务代码无侵入。适用于现有服务
缺点:依赖第三方组件,注册的实时性较低于主动注册
6. 总结服务发现的核心流程
-
服务注册:服务启动时向注册中心注册自身的元数据。
-
心跳检测:服务持续发送健康状态给注册中心,确保可用性。
-
服务发现:消费者从注册中心获取服务实例信息。
-
服务调用:消费者选择合适的实例进行调用(客户端负载均衡或服务端负载均衡)。
-
服务注销:服务关闭时从注册中心注销自己的信息。
7.框架对比
面试过程中可能还会文档服务发现框架的区别,以及选型依据,可以提前准备一些框架的内容,这里简单列一下:
文章转载自: 卷福同学