微服务架构(七): 服务发现与服务注册

工作中使用了微服务架构，接下来的一段时间里，我会写一系列的文章来介绍微服务架构，同时我也会在github上写一个microservices的应用框架（地址会在后续文章给出）。

这篇文章主要讲述了微服务架构中的服务发现与服务注册。

翻译和整理自：

• 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、客户端服务发现与服务端服务发现

1.上下文

service经常需要调用另一个service，在单一架构应用中，service通过语言层面或者程序层面去调用，在传统的分布式系统部署中，服务运行在一个固定的已知的地址（host和ports），从而可以简单的被别的service通过HTTP/REST或者某种RPC机制来调用。但是，微服务架构应用经常运行在虚拟化的或者容器化的环境中，很多服务和他们的地址是动态变化的。

因此, 你必须实现一种机制，使得service的客户端可以发送请求到动态变化的service实例上。

2.问题

service的客户端- API Gateway或者别的service怎么去发现service实例的地址？

3.强制条件

• 每个service实例在具体的地址上（host，port）暴露出一个像HTTP/REST那样的远端API
• service的数目和地址动态改变
• 虚拟机和容器经常被赋予动态IP

4.解决方案

1）客户端服务发现

客户端发送请求到service时，通过查询一个Service Registry（它知道所有service实例的地址）的方式来获取service实例的地址，如下所示：

优点:

• 与服务端服务发现相比有更少的网络跳数

缺点:

• 把客户端与Service Registry绑定了
• 你需要为你用的每个编程语言/框架实现客户端服务发现的逻辑。

2）服务端服务发现

当发送请求到一个service的时候，客户端发送请求到一个router，这个router是在一个已知的地址上运行的。router查询service registry（可能在这个router中实现）, 然后把请求

发送到可用的service实例。

示例

AWS Elastic Load Balancer (ELB)就是一个服务端发现router的例子。客户端发送HTTP(s) 到ELB，ELB把流量负载均衡到一系列EC2机器上。除了作为负载均衡器，ELB同时也是一个Service Registry。 EC2实例在ELB上注册。

一些集群解决方案比如Kubernetes 和 Marathon在每个主机上运行一个proxy，这个proxy的作用就是一个服务端发现router。为了访问一个service，客户端连接到这个本地的proxy，通过那个service的port来访问到service。 proxy把请求发送到运行在这个集群上某个地方的service实例。

优点:

• 与客户端服务发现相比， 客户端的代码更简单。
• 一些云环境提供这个功能，比如ELB

缺点:

• 除非是云环境，否则router必须是一个系统的组件，需要安装和配置。为了可用性和性能，也需要做replicate
• 比客户端服务发现有更多的网络跳数

二、服务注册处(Service Registry)

服务注册处是一个保存了services, 实例，以及他们的地址的数据库。service实例在启动时被注册，在停止时删去注册。service的客户端或者router查询服务注册处来找到可用的service实例。服务注册处可以通过调用服务实例的健康检查API来验证它是否可以处理请求。

你需要决定service实例如何被注册到服务注册处。有两种选择：

• Self registration pattern - service实例自己注册他们
• 3rd party registration pattern - 第三方注册service实例

1. 自己注册

服务实例负责把自己注册到服务注册处。在service实例启动时，它注册自己到服务注册处，在停止时，服务实例注销自己。

2. 第三方注册

一个第三方的注册器负责注册和注销服务实例到服务注册处。在service实例启动时，第三方的注册器注册服务到服务注册处，在停止时，第三方的注册器注销服务实例。