分布式服务框架

2016/03/19 10:13
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       分布式服务框架是面向服务架构的基石,是解耦子系统的利刃。核心实现是RPC(远程过程调用),但又不仅限于RPC,因为一个系统的高效、稳定、可靠的运行还需要依赖于服务管理发现、服务部署运行监控跟踪等辅助系统的支撑。在一个大型系统中,服务化之后服务的可维护、可管理、可监控以及高可用、负载均衡等因素同服务本身同样重要,这一点业内已经形成了共识。

       目前公司内部主要使用的是Thriftpool以及Hedwig,除此之外,业内知名的几个服务框架还包括:

  • Finagle -- Twitter开发并开源,专为JVM设计的一个可扩展的RPC系统,其核心的组件包括Future、Service以及Filter;
  • Dubbo -- 阿里开发贡献的一个开源项目,是一个高性能分布式服务框架,它主要由三个核心部分组成:Remoting:提供远程调用的网络通信框架;集群:抽象出具有负载均衡、故障转移等集群能力;注册中心:一个服务注册框架,提供服务事件的发布订阅
  • Sofa-PBRPC -- 是一个轻量级的,基于Protobuf实现的一个RPC框架,由百度开发并开源,仅支持C++
  • Motan -- 新浪微博的RPC框架,序列化接口可扩展、具有集群方案,不开源
  • Poppy -- 腾讯基于Protocol Buffer的网络通信解决方案,除了RPC方式的编程接口之外,也具有集群方案,支持服务监控、调试、在线profiling等辅助功能,不开源

      新浪的Motan和腾讯的Poppy均不开源,其功能特性只能从相关简介中略知一二,所以本文不打算进行深入分析。其他三个均为开源框架,下面就从RPC核心实现、服务管理、部署运行几个方面对比下这五个系统的实现。

服务调用RPC

  通信(Transport)

  • Thriftpool通信层使用原始的Thrift Transport,就Java的实现来说就是使用NIO;
  • Hedwig、Finagle借助于Netty实现底层的通信,其中Finagle是Transport是可扩展的;
  • Dubbo定义了一个抽象的Transport接口,同时也提供了基于Mina、Netty等的实现;
  • Sofa-PBRPC使用的boost ASIO库实现的通信;

  协议(Protocol)

  • Thriftpool:Thrift
  • Hedwig:Thrift、Protobuf...
  • Dubbo:Dubbo协议、Hessian等,可扩展
  • Finagle:Thrift等,很容易扩展实现
  • Sofa-PBRPC:Protobuf

  服务(Service)

  • 同步/异步:支持同步是每个框架的基本功能,这里主要是指异步的支持
    • Thriftpool借助于Thrift的实现支持异步
    • Hedwig:依赖于协议的实现,Thrif协议支持,Protobuf不支持
    • Dubbo:
    • Finagle天生异步(其最关键的一个组件就是Future)
    • Sofa-PBRPC支持异步
  • 跨语言支持
    • Thriftpool:支持Thrift支持的语言,但只有Java有连接池容错支持
    • Hedwig:
    • Dubbo:仅支持Java
    • Finagle:支持Scala、Java等JVM语言
    • Sofa-PBRPC:C++
服务集群管理

       Sofa-PBRPC仅仅是个RPC框架,基本上没有太多的服务管理功能,所以本节不对其进行比较。

  • 注册与服务发现
    • Thriftpool、Hedwig、Dubbo、Finagle都支持服务的注册及客户端的服务自动发现,基本上都是基于Zookeeper作为主要实现方式,有些还提供其他的服务发现方式比如Dubbo通过广播的方式等
  • 故障转移、负载均衡
    • Thriftpool、Hedwig、Dubbo、Finagle这些框架都具有服务集中注册的功能,所以也很自然地实现负载均衡与故障转移的功能,而且实现都是可以扩展的。
  • 监控
    • Finagle通过zipin
  • 服务依赖关系管理
    • 只有Dubbo的用户文档中特意强调了服务的依赖关系管理,其他的框架均未提到这一点,
  • 服务配置部署与运行
    • 支持Spring配置使用
    • 资源隔离(Docker),弹性伸缩:均未有实现

其他
  • 分布式事务:Dubbo中有一个不成熟的实现

总结

      通过以上对比,这些分布式服务框架至少包括以下功能:

  1. 丰富的客户端特性支持 - 异步、连接池、多协议支持、规避策略等
  2. 完整的集群方案 - 服务发现、负载均衡等
  3. 服务注册管理 - 一般均使用Zookeeper作为服务注册管理组件,
  4. 完善的监控措施 - 宏观上,可以通过统一的监控平台整体运行状况;微观上,可以像本地函数profiling一样,分析一个函数调用的分步耗时。

     以上这几点,基本上成是一个成熟分布式服务框架所必需的特性。

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