微服務架構(七): 服務發現與服務註冊

工作中使用了微服務架構，接下來的一段時間裏，我會寫一系列的文章來介紹微服務架構，同時我也會在github上寫一個microservices的應用框架（地址會在後續文章給出）。

這篇文章主要講述了微服務架構中的服務發現與服務註冊。

翻譯和整理自：

• http://microservices.io/patterns/client-side-discovery.html
• http://microservices.io/patterns/server-side-discovery.html
  
• http://microservices.io/patterns/service-registry.html
  
• http://microservices.io/patterns/self-registration.html
  
• http://microservices.io/patterns/3rd-party-registration.html
  

一、客戶端服務發現與服務端服務發現

1.上下文

service經常需要調用另一個service，在單一架構應用中，service通過語言層面或者程序層面去調用，在傳統的分佈式系統部署中，服務運行在一個固定的已知的地址（host和ports），從而可以簡單的被別的service通過HTTP/REST或者某種RPC機制來調用。但是，微服務架構應用經常運行在虛擬化的或者容器化的環境中，很多服務和他們的地址是動態變化的。

因此, 你必須實現一種機制，使得service的客戶端可以發送請求到動態變化的service實例上。

2.問題

service的客戶端- API Gateway或者別的service怎麼去發現service實例的地址？

3.強制條件

• 每個service實例在具體的地址上（host，port）暴露出一個像HTTP/REST那樣的遠端API
• service的數目和地址動態改變
• 虛擬機和容器經常被賦予動態IP

4.解決方案

1）客戶端服務發現

客戶端發送請求到service時，通過查詢一個Service Registry（它知道所有service實例的地址）的方式來獲取service實例的地址，如下所示：

優點:

• 與服務端服務發現相比有更少的網絡跳數

缺點:

• 把客戶端與Service Registry綁定了
• 你需要爲你用的每個編程語言/框架實現客戶端服務發現的邏輯。

2）服務端服務發現

當發送請求到一個service的時候，客戶端發送請求到一個router，這個router是在一個已知的地址上運行的。router查詢service registry（可能在這個router中實現）, 然後把請求

發送到可用的service實例。

示例

AWS Elastic Load Balancer (ELB)就是一個服務端發現router的例子。客戶端發送HTTP(s) 到ELB，ELB把流量負載均衡到一系列EC2機器上。除了作爲負載均衡器，ELB同時也是一個Service Registry。 EC2實例在ELB上註冊。

一些集羣解決方案比如Kubernetes 和 Marathon在每個主機上運行一個proxy，這個proxy的作用就是一個服務端發現router。爲了訪問一個service，客戶端連接到這個本地的proxy，通過那個service的port來訪問到service。 proxy把請求發送到運行在這個集羣上某個地方的service實例。

優點:

• 與客戶端服務發現相比， 客戶端的代碼更簡單。
• 一些雲環境提供這個功能，比如ELB

缺點:

• 除非是雲環境，否則router必須是一個系統的組件，需要安裝和配置。爲了可用性和性能，也需要做replicate
• 比客戶端服務發現有更多的網絡跳數

二、服務註冊處(Service Registry)

服務註冊處是一個保存了services, 實例，以及他們的地址的數據庫。service實例在啓動時被註冊，在停止時刪去註冊。service的客戶端或者router查詢服務註冊處來找到可用的service實例。服務註冊處可以通過調用服務實例的健康檢查API來驗證它是否可以處理請求。

你需要決定service實例如何被註冊到服務註冊處。有兩種選擇：

• Self registration pattern - service實例自己註冊他們
• 3rd party registration pattern - 第三方註冊service實例

1. 自己註冊

服務實例負責把自己註冊到服務註冊處。在service實例啓動時，它註冊自己到服務註冊處，在停止時，服務實例註銷自己。

2. 第三方註冊

一個第三方的註冊器負責註冊和註銷服務實例到服務註冊處。在service實例啓動時，第三方的註冊器註冊服務到服務註冊處，在停止時，第三方的註冊器註銷服務實例。