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携程Apollo配置中心架构深度剖析
 
978 次浏览     评价:  
 2018-8-15
 
编辑推荐:
本文来自于网络,文章主要介绍了Apollo的微服务架构以及详细说明了其四个核心模块和三个辅助服务发现模块等。

一、介绍

Apollo(阿波罗)[参考附录]是携程框架部研发并开源的一款生产级的配置中心产品,它能够集中管理应用在不同环境、不同集群的配置,配置修改后能够实时推送到应用端,并且具备规范的权限、流程治理等特性,适用于微服务配置管理场景。

Apollo目前在国内开发者社区比较热,在Github上有超过5k颗星,在国内众多互联网公司有落地案例,可以说Apollo是目前配置中心产品领域Number1的产品,其成熟度和企业级特性要远远强于Spring Cloud体系中的Spring Cloud Config产品。

Apollo采用分布式微服务架构,它的架构有一点复杂,Apollo的作者宋顺虽然给出了一个架构图,但是如果没有一定的分布式微服务架构基础的话,则普通的开发人员甚至是架构师也很难一下子理解。为了让大家更好的理解Apollo的架构设计,我花了一点时间把Apollo的架构按我的方式重新剖析一把。只有完全理解了Apollo的架构,大家才能在生产实践中更好的部署和使用Apollo。另外,通过学习Apollo的架构,大家可以深入理解微服务架构的一些基本原理。

二、架构和模块

下图是Apollo的作者给出的架构图:

如果没有足够的分布式微服务架构的基础,对携程的一些框架产品(比如Software Load Balancer(SLB))不了解的话,那么这个架构图第一眼看是不太好理解的(其实我第一次看到这个架构也没有看明白)。在这里我们先放一下,等我后面把这个架构再重新剖析一把以后,大家再回过头来看这个架构就容易理解了。

下面是Apollo的七个模块,其中四个模块是和功能相关的核心模块,另外三个模块是辅助服务发现的模块:

四个核心模块及其主要功能

1. ConfigService

提供配置获取接口

提供配置推送接口

服务于Apollo客户端

2. AdminService

提供配置管理接口

提供配置修改发布接口

服务于管理界面Portal

3. Client

为应用获取配置,支持实时更新

通过MetaServer获取ConfigService的服务列表

使用客户端软负载SLB方式调用ConfigService

4. Portal

配置管理界面

通过MetaServer获取AdminService的服务列表

使用客户端软负载SLB方式调用AdminService

三个辅助服务发现模块

1. Eureka

用于服务发现和注册

Config/AdminService注册实例并定期报心跳

和ConfigService住在一起部署

2. MetaServer

Portal通过域名访问MetaServer获取AdminService的地址列表

Client通过域名访问MetaServer获取ConfigService的地址列表

相当于一个Eureka Proxy

逻辑角色,和ConfigService住在一起部署

3. NginxLB

和域名系统配合,协助Portal访问MetaServer获取AdminService地址列表

和域名系统配合,协助Client访问MetaServer获取ConfigService地址列表

和域名系统配合,协助用户访问Portal进行配置管理

三、架构剖析

Apollo架构V1

如果不考虑分布式微服务架构中的服务发现问题,Apollo的最简架构如下图所示:

要点:

ConfigService是一个独立的微服务,服务于Client进行配置获取。

Client和ConfigService保持长连接,通过一种拖拉结合(push & pull)的模式,实现配置实时更新的同时,保证配置更新不丢失。

AdminService是一个独立的微服务,服务于Portal进行配置管理。Portal通过调用AdminService进行配置管理和发布。

ConfigService和AdminService共享ConfigDB,ConfigDB中存放项目在某个环境的配置信息。ConfigService/AdminService/ConfigDB三者在每个环境(DEV/FAT/UAT/PRO)中都要部署一份。

Protal有一个独立的PortalDB,存放用户权限、项目和配置的元数据信息。Protal只需部署一份,它可以管理多套环境。

Apollo架构V2

为了保证高可用,ConfigService和AdminService都是无状态以集群方式部署的,这个时候就存在一个服务发现问题:Client怎么找到ConfigService?Portal怎么找到AdminService?为了解决这个问题,Apollo在其架构中引入了Eureka服务注册中心组件,实现微服务间的服务注册和发现,更新后的架构如下图所示:

要点:

Config/AdminService启动后都会注册到Eureka服务注册中心,并定期发送保活心跳。

Eureka采用集群方式部署,使用分布式一致性协议保证每个实例的状态最终一致。

Apollo架构V3

我们知道Eureka是自带服务发现的Java客户端的,如果Apollo只支持Java客户端接入,不支持其它语言客户端接入的话,那么Client和Portal只需要引入Eureka的Java客户端,就可以实现服务发现功能。发现目标服务后,通过客户端软负载(SLB,例如Ribbon)就可以路由到目标服务实例。这是一个经典的微服务架构,基于Eureka实现服务注册发现+客户端Ribbon配合实现软路由,如下图所示:

Apollo架构V4

在携程,应用场景不仅有Java,还有很多遗留的.Net应用。Apollo的作者也考虑到开源到社区以后,很多客户应用是非Java的。但是Eureka(包括Ribbon软负载)原生仅支持Java客户端,如果要为多语言开发Eureka/Ribbon客户端,这个工作量很大也不可控。为此,Apollo的作者引入了MetaServer这个角色,它其实是一个Eureka的Proxy,将Eureka的服务发现接口以更简单明确的HTTP接口的形式暴露出来,方便Client/Protal通过简单的HTTPClient就可以查询到Config/AdminService的地址列表。获取到服务实例地址列表之后,再以简单的客户端软负载(Client SLB)策略路由定位到目标实例,并发起调用。

现在还有一个问题,MetaServer本身也是无状态以集群方式部署的,那么Client/Protal该如何发现MetaServer呢?一种传统的做法是借助硬件或者软件负载均衡器,例如在携程采用的是扩展后的NginxLB(也称Software Load Balancer),由运维为MetaServer集群配置一个域名,指向NginxLB集群,NginxLB再对MetaServer进行负载均衡和流量转发。Client/Portal通过域名+NginxLB间接访问MetaServer集群。

引入MetaServer和NginxLB之后的架构如下图所示:

Apollo架构V5

V4版本已经是比较完成的Apollo架构全貌,现在还剩下最后一个环节:Portal也是无状态以集群方式部署的,用户如何发现和访问Portal?答案也是简单的传统做法,用户通过域名+NginxLB间接访问Portal集群。

所以V5版本是包括用户端的最终的Apollo架构全貌,如下图所示:

四、结论

1. 经过我在第三部分的剖析之后,相信大家对Apollo的微服务架构会有更清晰的认识,作为一个思考题,大家再回头看一下第二部分宋顺给出的架构图,现在是否能够理解?它和我的架构是如何对应的?提示一下,宋顺的视角是一个从上往下的俯视视角,而我的是一个侧面视角。

2. ConfgService/AdminService/Client/Portal是Apollo的四个核心微服务模块,相互协作完成配置中心业务功能,Eureka/MetaServer/NginxLB是辅助微服务之间进行服务发现的模块。

3. Apollo采用微服务架构设计,架构和部署都有一些复杂,但是每个服务职责单一,易于扩展。另外,Apollo只需要一套Portal就可以集中管理多套环境(DEV/FAT/UAT/PRO)中的配置,这个是它的架构的一大亮点。。

4. 服务发现是微服务架构的基础,在Apollo的微服务架构中,既采用Eureka注册中心式的服务发现,也采用NginxLB集中Proxy式的服务发现。

   
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