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[置顶] Java集群优化——dubbo+zookeeper构建高可用分布式集群

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 rthrtjrt
发布于 2016/08/04 14:46
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不久前,我们讨论过Nginx+tomcat组成的集群,这已经是非常灵活的集群技术,但是当我们的系统遇到更大的瓶颈,全部应用的单点服务器已经不能满足我们的需求,这时,我们要考虑另外一种,我们熟悉的内容,就是分布式,而当下流行的Dubbo框架,不容我们忽视,这里,咱们一起来探讨一下这个框架的使用。

 

一,背景

 

    以前我们需要远程调用他人的接口,我们是这么做的:

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我们遇到的问题:

        (1) 当服务越来越多时,服务URL配置管理变得非常困难,F5硬件负载均衡器的单点压力也越来越大。
此时需要一个服务注册中心,动态的注册和发现服务,使服务的位置透明。
并通过在消费方获取服务提供方地址列表,实现软负载均衡和Failover,降低对F5硬件负载均衡器的依赖,也能减少部分成本。
        (2) 当进一步发展,服务间依赖关系变得错踪复杂,甚至分不清哪个应用要在哪个应用之前启动,架构师都不能完整的描述应用的架构关系。
这时,需要自动画出应用间的依赖关系图,以帮助架构师理清理关系。
        (3) 接着,服务的调用量越来越大,服务的容量问题就暴露出来,这个服务需要多少机器支撑?什么时候该加机器?
        为了解决这些问题,第一步,要将服务现在每天的调用量,响应时间,都统计出来,作为容量规划的参考指标。
        其次,要可以动态调整权重,在线上,将某台机器的权重一直加大,并在加大的过程中记录响应时间的变化,直到响应时间到达阀值,记录此时的访问量,再以此访问量乘以机器数反推总容量。

        为解决这些问题,Dubbo为我们做了什么呢:

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负载均衡:

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        这就是所谓的软负载均衡!

 

 

        现在让我们一起来接触下这个优秀的框架:

        简介

 

     架构如图:

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节点角色说明:

        Provider: 暴露服务的服务提供方。

        Consumer: 调用远程服务的服务消费方。

        Registry: 服务注册与发现的注册中心。

        Monitor: 统计服务的调用次调和调用时间的监控中心。

        Container: 服务运行容器。

 

调用关系说明:

        0. 服务容器负责启动,加载,运行服务提供者。

        1. 服务提供者在启动时,向注册中心注册自己提供的服务。

        2. 服务消费者在启动时,向注册中心订阅自己所需的服务。

        3. 注册中心返回服务提供者地址列表给消费者,如果有变更,注册中心将基于长连接推送变更数据给消费者。

        4. 服务消费者,从提供者地址列表中,基于软负载均衡算法,选一台提供者进行调用,如果调用失败,再选另一台调用。

        5. 服务消费者和提供者,在内存中累计调用次数和调用时间,定时每分钟发送一次统计数据到监控中心。

 

 

 

 

        Dubbo提供了很多协议,Dubbo协议、RMI协议、Hessian协议,我们查看Dubbo源代码,有各种协议的实现,如图所示:

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        我们之前没用Dubbo之前时,大部分都使用Hessian来使用我们服务的暴露和调用,利用HessianProxyFactory调用远程接口。

 

        上面是参考了Dubbo官方网介绍,接下来我们来介绍SpringMVC、Dubbo、Zookeeper整合使用。

 

第三:Dubbo与Zookeeper、SpringMVC整合使用

  

  第一步:在Linux上安装Zookeeper

 

       Zookeeper作为Dubbo服务的注册中心,Dubbo原先基于数据库的注册中心,没采用Zookeeper,Zookeeper一个分布式的服务框架,是树型的目录服务的数据存储,能做到集群管理数据 ,这里能很好的作为Dubbo服务的注册中心,Dubbo能与Zookeeper做到集群部署,当提供者出现断电等异常停机时,Zookeeper注册中心能自动删除提供者信息,当提供者重启时,能自动恢复注册数据,以及订阅请求。我们先在linux上安装Zookeeper,我们安装最简单的单点,集群比较麻烦。

   

先需要安装JdK,从Oracle的Java网站下载,安装很简单,就不再详述。

单机模式

        单机安装非常简单,只要获取到 Zookeeper 的压缩包并解压到某个目录如:C:/zookeeper-3.4.5/下,Zookeeper 的启动脚本在 bin 目录下,Windows 下的启动脚本是 zkServer.cmd。

        在你执行启动脚本之前,还有几个基本的配置项需要配置一下,Zookeeper 的配置文件在 conf 目录下,这个目录下有 zoo_sample.cfg 和 log4j.properties,你需要做的就是将 zoo_sample.cfg 改名为 zoo.cfg,因为 Zookeeper 在启动时会找这个文件作为默认配置文件。下面详细介绍一下,这个配置文件中各个配置项的意义。

 

 

<span style="font-size:18px;"># The number of milliseconds of each tick tickTime=2000 # The number of ticks that the initial  # synchronization phase can take initLimit=10 # The number of ticks that can pass between  # sending a request and getting an acknowledgement syncLimit=5 # the directory where the snapshot is stored. # do not use /tmp for storage, /tmp here is just  # example sakes. dataDir=C://zookeeper-3.4.5//data dataLogDir=C://zookeeper-3.4.5//log # the port at which the clients will connect clientPort=2181 # # Be sure to read the maintenance section of the  # administrator guide before turning on autopurge. # # http://zookeeper.apache.org/doc/current/zookeeperAdmin.html#sc_maintenance # # The number of snapshots to retain in dataDir #autopurge.snapRetainCount=3 # Purge task interval in hours # Set to "0" to disable auto purge feature #autopurge.purgeInterval=1</span>

 

  • tickTime:这个时间是作为 Zookeeper 服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔,也就是每个 tickTime 时间就会发送一个心跳。
  • dataDir:顾名思义就是 Zookeeper 保存数据的目录,默认情况下,Zookeeper 将写数据的日志文件也保存在这个目录里。
  • dataLogDir:顾名思义就是 Zookeeper 保存日志文件的目录
  • clientPort:这个端口就是客户端连接 Zookeeper 服务器的端口,Zookeeper 会监听这个端口,接受客户端的访问请求。

        当这些配置项配置好后,你现在就可以启动 Zookeeper 了,启动后要检查 Zookeeper 是否已经在服务,可以通过 netstat – ano 命令查看是否有你配置的 clientPort 端口号在监听服务。

 

 

  第二步:配置dubbo-admin的管理页面,方便我们管理页面

        (1)下载dubbo-admin-2.4.1.war包,在windows的tomcat部署,先把dubbo-admin-2.4.1放在tomcat的webapps/ROOT下,然后进行解压

        (2)然后到webapps/ROOT/WEB-INF下,有一个dubbo.properties文件,里面指向Zookeeper ,使用的是Zookeeper 的注册中心,如图所示:

        

 

<span style="font-size:18px;">dubbo.registry.address=zookeeper://127.0.0.1:2181 dubbo.admin.root.password=root dubbo.admin.guest.password=guest</span>

 

        (3)然后启动tomcat服务,用户名和密码:root,并访问服务,显示登陆页面,说明dubbo-admin部署成功,如图所示:

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  第三步:SpringMVC与Dubbo的整合,这边使用的Maven的管理项目

        第一:我们先开发服务注册的,就是提供服务,项目结构如图所示:

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        (1)test-maven-api项目加入了一个服务接口,代码如下:

 

public interface TestRegistryService {    public String hello(String name); }

 

       (2)test-maven-console在pom.xml加入Dubbo和Zookeeper的jar包、引用test-maven-api的jar包,代码如下:

 

  

<span style="font-size:18px;"><dependency>     <groupId>cn.test</groupId>     <artifactId>test-maven-api</artifactId>     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>    </dependency>          <dependency>             <groupId>com.alibaba</groupId>             <artifactId>dubbo</artifactId>             <version>2.5.3</version>         </dependency>                   <dependency>             <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>    <artifactId>zookeeper</artifactId>    <version>3.4.6</version>         </dependency>          <dependency>        <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>    <artifactId>zkclient</artifactId>    <version>0.1</version> </dependency></span>

 

        (3)test-maven-console实现具体的服务,代码如下:

 

@Service("testRegistryService") public class TestRegistryServiceImpl implements TestRegistryService {  public String hello(String name) {    return "hello"+name;  } }

 

        (4)我们服务以及实现好了,这时要暴露服务,代码如下:

  

 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    xmlns:jee="http://www.springframework.org/schema/jee"  xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"  <span style="color:#cc0000;">xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"</span>  xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd  http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.1.xsd  http://www.springframework.org/schema/jee http://www.springframework.org/schema/jee/spring-jee-3.1.xsd  <span style="color:#990000;">http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd</span>  http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd"  default-lazy-init="false" >    <!-- 提供方应用名称信息,这个相当于起一个名字,我们dubbo管理页面比较清晰是哪个应用暴露出来的 -->    <dubbo:application name="dubbo_provider"></dubbo:application>    <!-- 使用zookeeper注册中心暴露服务地址 -->      <dubbo:registry address="zookeeper://127.0.0.1:2181" check="false" subscribe="false" register=""></dubbo:registry>   <!-- 要暴露的服务接口 -->     <dubbo:service interface="cn.test.dubbo.registry.service.TestRegistryService" ref="testRegistryService" />    </beans>

 

  

 

说明:

   dubbo:registry 标签一些属性的说明:

      1)register是否向此注册中心注册服务,如果设为false,将只订阅,不注册。

      2)check注册中心不存在时,是否报错。

      3)subscribe是否向此注册中心订阅服务,如果设为false,将只注册,不订阅。

      4)timeout注册中心请求超时时间(毫秒)。

      5)address可以Zookeeper集群配置,地址可以多个以逗号隔开等。

  dubbo:service标签的一些属性说明:

     1)interface服务接口的路径

     2)ref引用对应的实现类的Bean的ID

     3)registry向指定注册中心注册,在多个注册中心时使用,值为<dubbo:registry>的id属性,多个注册中心ID用逗号分隔,如果不想将该服务注册到任何registry,可将值设为N/A

     4)register 默认true ,该协议的服务是否注册到注册中心。

 

    (5)启动项目,然后我们在Dubbo管理页面上显示,已经暴露的服务,但显示还没有消费者,因为我们还没实现消费者服务,如图所示:

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   第二:我们在开发服务消费者,就是调用服务,我们在新建一个新的消费者项目:

       

        (1)test-maven-server-console的pom.xml引入Dubbo和Zookeeper的jar包、test-maven-api的jar包,因为引入test-maven-api的jar包,我们在项目中调用像在本地调用一样。代码如下:

      

<span style="font-size:18px;"><dependency>     <groupId>cn.test</groupId>     <artifactId>test-maven-api</artifactId>     <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>    </dependency>          <dependency>             <groupId>com.alibaba</groupId>             <artifactId>dubbo</artifactId>             <version>2.5.3</version>         </dependency>                   <dependency>             <groupId>org.apache.zookeeper</groupId>    <artifactId>zookeeper</artifactId>    <version>3.4.6</version>         </dependency>          <dependency>        <groupId>com.github.sgroschupf</groupId>    <artifactId>zkclient</artifactId>    <version>0.1</version> </dependency></span>

 

        (2)test-maven-server-console项目的具体实现,代码如下:

     

@Controller public class IndexController {    @Autowired  private TestRegistryService testRegistryService;    @RequestMapping("/hello")  public String index(Model model){       String name=testRegistryService.hello("zz");       System.out.println("xx=="+name);   return "";  }  }


        (3)我们要引用的地址,代码如下:
   

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <beans xmlns="http://www.springframework.org/schema/beans"   xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"    xmlns:jee="http://www.springframework.org/schema/jee"  xmlns:tx="http://www.springframework.org/schema/tx"  <span style="background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="color:#990000;">xmlns:dubbo="http://code.alibabatech.com/schema/dubbo"</span></span>  xmlns:context="http://www.springframework.org/schema/context"  xsi:schemaLocation="http://www.springframework.org/schema/beans http://www.springframework.org/schema/beans/spring-beans-3.1.xsd  http://www.springframework.org/schema/tx http://www.springframework.org/schema/tx/spring-tx-3.1.xsd  http://www.springframework.org/schema/jee http://www.springframework.org/schema/jee/spring-jee-3.1.xsd  <span style="color:#990000;">http://code.alibabatech.com/schema/dubbo http://code.alibabatech.com/schema/dubbo/dubbo.xsd</span>  http://www.springframework.org/schema/context http://www.springframework.org/schema/context/spring-context-3.1.xsd"  default-lazy-init="false" >     <dubbo:application name="dubbo_consumer"></dubbo:application>    <!-- 使用zookeeper注册中心暴露服务地址 -->      <dubbo:registry address="zookeeper://192.168.74.129:2181" check="false"></dubbo:registry>       <!-- 要引用的服务 -->      <dubbo:reference interface="cn.test.dubbo.registry.service.TestRegistryService" id="testRegistryService"></dubbo:reference> </beans>

 

 

说明:

   dubbo:reference 的一些属性的说明:

      1)interface调用的服务接口

      2)check 启动时检查提供者是否存在,true报错,false忽略

      3)registry 从指定注册中心注册获取服务列表,在多个注册中心时使用,值为<dubbo:registry>的id属性,多个注册中心ID用逗号分隔

      4)loadbalance 负载均衡策略,可选值:random,roundrobin,leastactive,分别表示:随机,轮循,最少活跃调用

   

(4)项目启动,Dubbo管理页面,能看到消费者,如图所示:

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(5)然后访问消费者项目,Controller层能像调用本地一样调用服务的具体实现,如图所示:

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总结:

        经过一系列的操作之后,我们感觉,的确很简单,dubbo给我们封装了很多操作,让我们不需要过多考虑具体的实现细节,配置化生成咱们的应用,这样的思想,现在在IT行业正在盛行!

 

  • 核心技术:Maven,Springmvc mybatis shiro, Druid, Restful, Dubbo, ZooKeeper,Redis,FastDFS,ActiveMQ,Nginx 
    1.     项目核心代码结构截图

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       项目模块依赖分布式框架介绍 - kafkaee - kafkaee的博客

    特别提醒:开发人员在开发的时候可以将自己的业务REST服务化或者Dubbo服务化

    2.    项目依赖介绍

       2.1 后台管理系统、Rest服务系统、Scheculer定时调度系统依赖如下图:
     

    分布式框架介绍 - kafkaee - kafkaee的博客

           2.2 Dubbo独立服务项目依赖如下图:

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    3.  项目功能部分截图:

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rthrtjrt
神篇
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rthrtjrt
就是分布式,而当下流行的Dubbo框架,不容我们忽视,这里,咱们一起来探讨一下这个框架的使用。
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