配置”也有架構(gòu)演進(jìn)？看完深有痛感

一、緣起

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隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的越來(lái)越復(fù)雜，用戶量與流量越來(lái)越大，“服務(wù)化分層”是架構(gòu)演進(jìn)的必由之路。

如上圖：站點(diǎn)應(yīng)用會(huì)調(diào)用服務(wù)，上游服務(wù)調(diào)用底層服務(wù)，依賴關(guān)系會(huì)變得非常復(fù)雜。

對(duì)于同一個(gè)服務(wù)，它有多個(gè)上游調(diào)用。為了保證高可用，一個(gè)底層服務(wù)往往是若干個(gè)節(jié)點(diǎn)形成一個(gè)集群提供服務(wù)。

如上圖：用戶中心服務(wù)user-service有三個(gè)節(jié)點(diǎn)，ip1/ip2/ip3對(duì)上游提供服務(wù)，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)當(dāng)機(jī)，都不影響服務(wù)的可用性。

那么問(wèn)題來(lái)了，當(dāng)服務(wù)集群增減節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，是否存在“反向依賴”，是否“耦合”，是否上游調(diào)用方需要修改配置重啟，是否能做到上游無(wú)感知，即“配置的架構(gòu)變遷”，是今天需要討論的問(wèn)題。

二、配置私藏

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“配置私藏”是配置文件架構(gòu)的最初級(jí)階段，上游調(diào)用下游，每個(gè)上游都有一個(gè)專屬的私有配置文件，記錄被調(diào)用下游的每個(gè)節(jié)點(diǎn)配置信息。

如上圖：
1）用戶中心user-service有ip1/ip2/ip3三個(gè)節(jié)點(diǎn)
2）service1調(diào)用了用戶中心，它有一個(gè)專屬配置文件s1.conf，里面配置了us的集群是ip1/ip2/ip3
3）service2也調(diào)用了用戶中心，同理有個(gè)配置文件s2.conf，記錄了us集群是ip1/ip2/ip3
4）web2也調(diào)用了用戶中心，同理w2.conf，配置了us集群是ip1/ip2/ip3

是不是很熟悉？
沒(méi)錯(cuò)，絕大部分公司，初期都是這么玩的。

配置私藏架構(gòu)的缺點(diǎn)是什么呢？

來(lái)看一個(gè)容量變化的需求：
1）運(yùn)維檢測(cè)出ip1節(jié)點(diǎn)的硬盤性能下降，通知研發(fā)未來(lái)要將ip1節(jié)點(diǎn)下線
2）由于5月8日要做大促運(yùn)營(yíng)活動(dòng)，未來(lái)流量會(huì)激增，研發(fā)準(zhǔn)備增加兩個(gè)節(jié)點(diǎn)ip4和ip5

此時(shí)要怎么做呢？

需要用戶中心的負(fù)責(zé)人通知所有上游調(diào)用者，修改“私藏”的配置，并重啟上游，連接到新的集群上去。在ip1上沒(méi)有流量之后，通知運(yùn)維將ip1節(jié)點(diǎn)下線，以完成整個(gè)縮容擴(kuò)容過(guò)程。

大伙是這么做的么？當(dāng)業(yè)務(wù)復(fù)雜度較高，研發(fā)人數(shù)較多，服務(wù)依賴關(guān)系較復(fù)雜的時(shí)候，就沒(méi)這么簡(jiǎn)單了。

問(wèn)題一：調(diào)用方很痛，容量變化的是你，憑啥修改配置重啟的是我？這是一個(gè)典型的“反向依賴”架構(gòu)設(shè)計(jì)，上下游通過(guò)配置耦合，值得優(yōu)化（特別是上層服務(wù)，ta依賴的服務(wù)很多的時(shí)候，可能每周都有類似的配合重啟需求）。

問(wèn)題二：服務(wù)方很痛，ta不知道有多少個(gè)上游調(diào)用了自己（特別是底層基礎(chǔ)服務(wù)，像用戶中心這種，調(diào)用ta的上游很多），往往只能通過(guò)以下方式來(lái)定位上游：
         a）群里吼
         b）發(fā)郵件詢問(wèn)
         c）通過(guò)連接找到ip，通過(guò)ip問(wèn)運(yùn)維，找到機(jī)器負(fù)責(zé)人，再通過(guò)機(jī)器負(fù)責(zé)人找到對(duì)應(yīng)調(diào)用服務(wù)
（似曾相識(shí)的請(qǐng)轉(zhuǎn)發(fā)=_=）
不管哪種方式，都很有可能遺漏，導(dǎo)致ip1一直有流量難以下線，ip4/ip5的流量難以均勻遷移過(guò)來(lái)。該如何優(yōu)化呢？

三、全局配置

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架構(gòu)的升級(jí)并不是一步到位的，先來(lái)用最低的成本來(lái)解決上述“修改配置重啟”的問(wèn)題一。

“全局配置”法：對(duì)于通用的服務(wù)，建立全局配置文件，消除配置私藏：
1）運(yùn)維層面制定規(guī)范，新建全局配置文件，例如/opt/globalconf/global.conf，如果配置較多，注意做好配置的垂直拆分
2）對(duì)于服務(wù)方，如果是通用的服務(wù)，集群信息配置在global.conf里
3）對(duì)于調(diào)用方，調(diào)用方禁止配置私藏，必須從global.conf里讀取通用下游配置

這么做的好處：
1）如果下游容量變化，只需要修改一處配置global.conf，而不需要各個(gè)上游修改
2）調(diào)用方下一次重啟的時(shí)候，自動(dòng)遷移到擴(kuò)容后的集群上來(lái)了
3）修改成本非常小，讀取配置文件目錄變了

不足：
如果調(diào)用方一直不重啟，就沒(méi)有辦法將流量遷移到新集群上去了

有沒(méi)有方法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流量遷移呢？

答案是肯定的，只需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)并不復(fù)雜的組件，就能實(shí)現(xiàn)調(diào)用方的流量自動(dòng)遷移：
1）文件監(jiān)控組件FileMonitor
作用是監(jiān)控文件的變化，起一個(gè)timer，定期監(jiān)控文件的ModifyTime或者md5就能輕松實(shí)現(xiàn)，當(dāng)文件變化后，實(shí)施回調(diào)。
2）動(dòng)態(tài)連接池組件DynamicConnectionPool
“連接池組件”是RPC-client中的一個(gè)子組件，用來(lái)維護(hù)與多個(gè)RPC-server節(jié)點(diǎn)之間的連接。所謂“動(dòng)態(tài)連接池”，是指連接池中的連接可以動(dòng)態(tài)增加和減少（用鎖來(lái)互斥或者線程安全的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)很容易實(shí)現(xiàn)）。

這兩個(gè)組件完成后：
1）一旦全局配置文件變化，文件監(jiān)控組件實(shí)施回調(diào)
2）如果動(dòng)態(tài)連接池組件發(fā)現(xiàn)配置中減少了一些節(jié)點(diǎn)，就動(dòng)態(tài)的將對(duì)應(yīng)連接銷毀，如果增加了一些節(jié)點(diǎn)，就動(dòng)態(tài)建立連接，自動(dòng)完成下游節(jié)點(diǎn)的增容與縮容。

四、配置中心

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全局配置文件是一個(gè)能夠快速落地的，解決“修改配置重啟”問(wèn)題的方案，但它仍然解決不了，服務(wù)提供方“不知道有多少個(gè)上游調(diào)用了自己”這個(gè)問(wèn)題。

如果不知道多少上游調(diào)用了自己，
“按照調(diào)用方限流”
“繪制全局架構(gòu)依賴圖”
等需求便難以實(shí)現(xiàn)，怎么辦，可以采用“配置中心”來(lái)解決。

對(duì)比“全局配置”與“配置中心”的架構(gòu)圖，會(huì)發(fā)現(xiàn)配置由靜態(tài)的文件 升級(jí)為 動(dòng)態(tài)的服務(wù)：
1）整個(gè)配置中心子系統(tǒng)由zk、conf-center服務(wù)，DB配置存儲(chǔ)與，conf-web配置后臺(tái)組成
2）所有下游服務(wù)的配置，通過(guò)后臺(tái)設(shè)置在配置中心里
3）所有上游需要拉取配置，需要去配置中心注冊(cè)，拉取下游服務(wù)配置信息（ip1/ip2/ip3）

當(dāng)下游服務(wù)需要擴(kuò)容縮容時(shí)：
4）conf-web配置后臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，新增ip4/ip5，減少ip1
5）conf-center服務(wù)將變更的配置推送給已經(jīng)注冊(cè)關(guān)注相關(guān)配置的調(diào)用方
6）結(jié)合動(dòng)態(tài)連接池組件，完成自動(dòng)的擴(kuò)容與縮容

配置中心的好處：
1）調(diào)用方不需要再重啟
2）服務(wù)方從配置中心中很清楚的知道上游依賴關(guān)系，從而實(shí)施按照調(diào)用方限流
3）很容易從配置中心得到全局架構(gòu)依賴關(guān)系
痛點(diǎn)一、痛點(diǎn)二同時(shí)解決。

不足：系統(tǒng)復(fù)雜度相對(duì)較高，對(duì)配置中心的可靠性要求較高，一處掛全局掛。

五、總結(jié)

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解決什么問(wèn)題？
配置導(dǎo)致系統(tǒng)耦合，架構(gòu)反向依賴。

什么痛點(diǎn)？
上游痛：擴(kuò)容的是下游，改配置重啟的是上游
下游痛：不知道誰(shuí)依賴于自己

配置架構(gòu)如何演進(jìn)？
一、配置私藏
二、全局配置文件
三、配置中心

大伙的配置架構(gòu)進(jìn)化到第幾個(gè)步驟啦？歡迎留言。