微服务的设计原则 与⽣生态系统 王磊磊 华为公司技术专家 ThoughtWorks⾸首席咨询师 Sybase Tech Leader • 《微服务架构与实践》作者 • 《DevOps Handbook》中⽂文译者之⼀一 • 国内较早倡导和实践微服务的先⾏行行者 • 对于⾃自动化测试、持续交付、DevOps有丰富的实践经验 • ⻄西安DevOps Meetup 联合发起⼈人 联合发起⼈人 关于我 议题 • 微服务架构的核⼼心 • 微服务架构设计原则 • 微服务架构⽣生态系统 Are you using microservices? Are you using microservices? https://www.nginx.com/resources/library/app-dev-survey/ 什什么是微服务架构？ • 微服务架构是⼀一种架构模式， https://www.supinfo.com/articles/single/3652-what-is-devops 架构⼀一旦确定，很难改变 什什么是演进式架构？ ⽀支持增量量式变更更作为第⼀一原则 什什么是演进式架构？ • 演进是动态平衡 • 痛苦的事情提前做 • 运维意识是关键 演进式架构 拥抱变化 动态平衡 业务 技术 团队 架构的演进基于业务、技术和团队的平衡 - 动态的平衡

的事务在每个节点以相同的顺序被应用/执行.------paxos协 议的功能。 • 自动地事务冲突检测。节点之间不能”同时”操作主键相同 记录,如果冲突，只有一个节点成功。------冲突检测。 • 节点故障容忍度强。多数派原则，超过半数节点存活的集 群依然整体可用。------paxos协议。 • 更高级别地保证数据的一致性 ------vs mysql的异步/半同 步复制。 MGR�����:! • 将源自多个数据库节点并发无序的消息进行全局排序。目的 是保证每个节点执行的事务完全相同，顺序也相同。 • 所有的消息在各个节点处理动作完全相同，如果某个消息在 某个节点被丢弃（不处理 ，在其他节点也将被丢弃。 • 多数派原则，一个消息被超过半数的节点接收&”赞成”，则这 个消息将在全局生效，所有的节点都得执行（处理 这个消 息。 • Paxos协议只实现消息全局排序，不处理冲突。 Paxos��:! •

分布式NewSQL数据库 TiDB Copyright © 2012-2021 UCloud 优刻得 12/120 真正⾦融级⾼可⽤ 真正⾦融级⾼可⽤ 相⽐于传统主从 (M-S) 复制⽅案，基于 Raft 的多数派选举协议可以提供⾦融级的 100% 数据强⼀致性保证，且在不丢失⼤多数副本的前提下，可以实现故障的⾃动恢复 (auto- failover)，⽆需⼈⼯介⼊。 产品优势 分布式NewSQL数据库 TiDB ETL ⼯具或者 TiDB 的同步⼯具将数据同步到 TiDB，在 TiDB 中可通过 SQL 直接⽣成报表 真正⾦融级⾼可⽤ 真正⾦融级⾼可⽤ 相⽐于传统主从 (M-S) 复制⽅案，基于 Raft 的多数派选举协议可以提供⾦融级的 100% 数据强⼀致性保证，且在不丢失⼤多数副本的前提下，可以实现故障的⾃动恢复 (auto- failover)，⽆需⼈⼯介⼊。 适⽤场景 分布式NewSQL数据库 TiDB

的水平扩展，按需扩展吞吐或存储，轻松应对高并发、海量数据场景。 分布式事务 TiDB 100% 支持标准的 ACID 事务。 真正金融级高可用 相比于传统主从 (M-S) 复制方案，基于 Raft 的多数派选举协议可以提供金融级的 100% 数据强一致性保 证，且在不丢失大多数副本的前提下，可以实现故障的自动恢复 (auto-failover)，无需人工介入。 一站式 HTAP 解决方案 TiDB 作为典型的 的水平扩展，按需扩展吞吐或存储，轻松应对高并发、海量数据场景。 分布式事务 TiDB 100% 支持标准的 ACID 事务。 真正金融级高可用 相比于传统主从 (M-S) 复制方案，基于 Raft 的多数派选举协议可以提供金融级的 100% 数据强一致性保 证，且在不丢失大多数副本的前提下，可以实现故障的自动恢复 (auto-failover)，无需人工介入。 一站式 HTAP 解决方案 TiDB 作为典型的 的 139. # sst 和 level2 种有 overlap 的 sst 进行 compaction。 140. # 黄金定律：max-bytes-for-level-base 的设置的第一参考原则就是保证和 level0 的数据量大致相 141. # 等，这样能够减少不必要的 compaction。例如压缩方式为"no:no:lz4:lz4:lz4:lz4:lz4"，那么 142. # ma

示例2-自定义业务权限Filter合约 设计概述 FISCO BCOS区块链为了满足准入控制、身份认证、配置管理、权限管理等需 求，在网络启动之初，会部署一套功能强大、结构灵活且支持自定义扩展的智 能合约，统称系统合约。 系统合约原则上由区块链管理员在网络启动之初部署全网生效。若是在网络运 行期间重新部署变更升级，则需要在全网所有节点许可的情况下由区块链管理 员来执行操作。 当前FISCO BCOS系统合约主要有五个模块，系统代理模块、节点管理模块、 项 全网配置合约 ConfigAction.sol是全网配置模块的实现合约。它维护了FISCO BCOS区块链中 全网运行的可配置信息。 配置信息可以通过交易广播上链来达到全网配置的 一致性更新。原则上只能由区块链管理员来发出全网配置更新交易。 ConfigAction.sol的内部实现中维护了配置项信息的mapping 成员变量。 主要接口如下： 接 口 输入参数 输出参数 说明 set 链 架构类似数据库的分库分表，或者互联网服务的分SET模型，理论上只要投入 足够的资源，则系统能处理的流量没有上限，整个系统具有足够的弹性。 同时，一个区块链网络里的多个分组秉承逻辑和配置高一致性的原则，在商业 规则、运营管理上都使用统一的策略，比如，每个分组上的智能合约是完全相 同的，核心配置数据也是相同的，只有分组里的机构、用户以及交易类型有所 不同。 或者，虽然因为分组间功能设计的差异，导致不同分组上的智能合约有所不

存储计算分离的架构的设计，可按需对计算、存储分别进行在线扩容或者缩容，扩 容或者缩容过程中对应用运维人员透明。 金融级高可用 数据采用多副本存储，数据副本通过 Multi-Raft 协议同步事务日志，多数派写入成功事务才能 提交，确保数据强一致性有少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位 置、副本数量等策略满足不同容灾级别的要求。 钢 实时HTAP 提供行存储引擎 TiKV、列存储引擎

存储计算分离的架构的设计，可按需对计算、存储分别进行在线扩容或者缩容，扩容或者 缩容过程中对应用运维人员透明。 • 金融级高可用 数据采用多副本存储，数据副本通过 Multi-Raft 协议同步事务日志，多数派写入成功事务才能提交，确 保数据强一致性且少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位置、副本数量等 策略满足不同容灾级别的要求。 • 实时 HTAP 提供行存储引擎TiKV、列存储引擎TiFlash 的账号体系与 TiDB SQL 用户一致，并基于 TiDB SQL 用户的权限进行 TiDB Dashboard 授权验 证。TiDB Dashboard 所需的权限较少，甚至可以只有只读权限。可以基于最小权限原则配置合适的用户 访问 TiDB Dashboard，减少高权限用户的使用场景。 建议为访问 TiDB Dashboard 创建一个最小权限的 SQL 用户，并用该用户登录 TiDB Dashboard，避免使用高 down-peer-region-count：Raft leader 上报有不响应 peer 的 Region 数量。 • offline-peer-region-count：peer 下线过程中的 Region 数量。 原则上来说，该监控面板偶尔有数据是符合预期的。但长期有数据，需要排查是否存在问题。 6.5.1.5 KV Request Duration 图 38: TiKV 相应时间 TiKV 当前.99（百

存储计算分离的架构的设计，可按需对计算、存储分别进行在线扩容或者缩容，扩容或者 缩容过程中对应用运维人员透明。 • 金融级高可用 数据采用多副本存储，数据副本通过 Multi-Raft 协议同步事务日志，多数派写入成功事务才能提交，确 保数据强一致性且少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位置、副本数量等 策略满足不同容灾级别的要求。 • 实时 HTAP 提供行存储引擎TiKV、列存储引擎TiFlash service 包，内含了项目实现的接口与逻辑 接口 PlayerService.java 文件内定义了逻辑接口，实现接口，而不是直接编写一个类的原因，是尽量使例子贴近 实际使用，体现设计的开闭原则。你也可以省略掉此接口，在依赖类中直接注入实现类，但并不推荐这样做。 package com.pingcap.service; import com.pingcap.dao.PlayerBean; PROPAGATION_NESTED 传播行为。基于 Java Spring 框架的应用如果使用 了 PROPAGATION_NESTED 传播行为，需要在应用端做出调整，将嵌套事务的逻辑移除。 4.8.3.5 大事务限制 基本原则是要限制事务的大小。TiDB 对单个事务的大小有限制，这层限制是在 KV 层面。反映在 SQL 层面的话， 简单来说一行数据会映射为一个 KV entry，每多一个索引，也会增加一个 KV entry。所以这个限制反映在

存储计算分离的架构的设计，可按需对计算、存储分别进行在线扩容或者缩容，扩容或者 缩容过程中对应用运维人员透明。 • 金融级高可用 数据采用多副本存储，数据副本通过 Multi-Raft 协议同步事务日志，多数派写入成功事务才能提交，确 保数据强一致性且少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位置、副本数量等 策略满足不同容灾级别的要求。 • 实时 HTAP 提供行存储引擎TiKV、列存储引擎TiFlash down-peer-region-count：Raft leader 上报有不响应 peer 的 Region 数量。 • offline-peer-region-count：peer 下线过程中的 Region 数量。 原则上来说，该监控面板偶尔有数据是符合预期的。但长期有数据，需要排查是否存在问题。 6.5.1.5 KV Request Duration 图 43: TiKV 相应时间 TiKV 当前.99（百 点无法上线时，此段数据会 一直保持暂不可用的状态。这时，如果用户希望集群恢复正常使用，在用户能够容忍数据回退或数据丢失的 前提下，用户理论上可以通过手动移除不可用副本的方式，使 TiDB 重新形成多数派，进而让上层业务可以写 入和读取（可能是 stale 的，或者为空）这一段数据分片。 在这个情况下，当存有可容忍丢失的数据的部分节点受到永久性损坏时，用户可以通过使用 Online Unsafe

存储计算分离的架构的设计，可按需对计算、存储分别进行在线扩容或者缩容，扩容或者 缩容过程中对应用运维人员透明。 • 金融级高可用 数据采用多副本存储，数据副本通过 Multi-Raft 协议同步事务日志，多数派写入成功事务才能提交，确 保数据强一致性且少数副本发生故障时不影响数据的可用性。可按需配置副本地理位置、副本数量等 策略，满足不同容灾级别的要求。 • 实时 HTAP 提供行存储引擎TiKV、列存储引擎TiFlash NESTED 传播行为。基于 Java Spring 框架的应用如果使用了 PROPAGATION_NESTED 传播行为， 需要在应用端做出调整，将嵌套事务的逻辑移除。 4.8.3.5 大事务限制 基本原则是要限制事务的大小。TiDB 对单个事务的大小有限制，这层限制是在 KV 层面。反映在 SQL 层面的话， 简单来说一行数据会映射为一个 KV entry，每多一个索引，也会增加一个 KV entry。所以这个限制反映在 Schema 设计：根据你的业务负载类型，为了避免事务冲突或者是热点，你可能需要对表的 Schema 做出 一些调整。 4.9.1.1 SQL 性能调优 为了让 SQL 语句的性能更好，可以遵循以下原则： • 扫描的数据越少越好，最好能只扫描需要的数据，避免扫描多余的数据。 • 使用合适的索引，对于 SQL 中的 WHERE 子句中的 Column，需要保证有相应索引，否则这将是一个全表扫 的语句，性能会很差。