一、緣起

隨著互聯網業務的越來越復雜，用戶量與流量越來越大，“服務化分層”是架構演進的必由之路。

如上圖：站點應用會調用服務，上游服務調用底層服務，依賴關系會變得非常復雜。

對于同一個服務，它有多個上游調用。為了保證高可用，一個底層服務往往是若干個節點形成一個集群提供服務。

如上圖：用戶中心服務user-service有三個節點，ip1/ip2/ip3對上游提供服務，任何一個節點當機，都不影響服務的可用性。

那么問題來了，當服務集群增減節點的時候，是否存在“反向依賴”，是否“耦合”，是否上游調用方需要修改配置重啟，是否能做到上游無感知，即“配置的架構變遷”，是今天需要討論的問題。

二、配置私藏

“配置私藏”是配置文件架構的最初級階段，上游調用下游，每個上游都有一個專屬的私有配置文件，記錄被調用下游的每個節點配置信息。

如上圖：

1)用戶中心user-service有ip1/ip2/ip3三個節點

2)service1調用了用戶中心，它有一個專屬配置文件s1.conf，里面配置了us的集群是ip1/ip2/ip3

3)service2也調用了用戶中心，同理有個配置文件s2.conf，記錄了us集群是ip1/ip2/ip3

4)web2也調用了用戶中心，同理w2.conf，配置了us集群是ip1/ip2/ip3

是不是很熟悉?

沒錯，絕大部分公司，初期都是這么玩的。

1. 配置私藏架構的缺點是什么呢?

來看一個容量變化的需求：

1)運維檢測出ip1節點的硬盤性能下降，通知研發未來要將ip1節點下線

2)由于5月8日要做大促運營活動，未來流量會激增，研發準備增加兩個節點ip4和ip5

2. 此時要怎么做呢?

需要用戶中心的負責人通知所有上游調用者，修改“私藏”的配置，并重啟上游，連接到新的集群上去。在ip1上沒有流量之后，通知運維將ip1節點下線，以完成整個縮容擴容過程。

大伙是這么做的么?當業務復雜度較高，研發人數較多，服務依賴關系較復雜的時候，就沒這么簡單了。

問題一：調用方很痛，容量變化的是你，憑啥修改配置重啟的是我?這是一個典型的“反向依賴”架構設計，上下游通過配置耦合，值得優化(特別是上層服務，ta依賴的服務很多的時候，可能每周都有類似的配合重啟需求)。

問題二：服務方很痛，ta不知道有多少個上游調用了自己(特別是底層基礎服務，像用戶中心這種，調用ta的上游很多)，往往只能通過以下方式來定位上游：

• 群里吼
• 發郵件詢問
• 通過連接找到ip，通過ip問運維，找到機器負責人，再通過機器負責人找到對應調用服務

(似曾相識的請轉發=_=)

不管哪種方式，都很有可能遺漏，導致ip1一直有流量難以下線，ip4/ip5的流量難以均勻遷移過來。該如何優化呢?

三、全局配置

架構的升級并不是一步到位的，先來用***的成本來解決上述“修改配置重啟”的問題一。

“全局配置”法：對于通用的服務，建立全局配置文件，消除配置私藏：

• 運維層面制定規范，新建全局配置文件，例如/opt/globalconf/global.conf，如果配置較多，注意做好配置的垂直拆分
• 對于服務方，如果是通用的服務，集群信息配置在global.conf里
• 對于調用方，調用方禁止配置私藏，必須從global.conf里讀取通用下游配置

這么做的好處：

• 如果下游容量變化，只需要修改一處配置global.conf，而不需要各個上游修改
• 調用方下一次重啟的時候，自動遷移到擴容后的集群上來了
• 修改成本非常小，讀取配置文件目錄變了

不足：

• 如果調用方一直不重啟，就沒有辦法將流量遷移到新集群上去了

有沒有方面實現自動流量遷移呢?

答案是肯定的，只需要實現兩個并不復雜的組件，就能實現調用方的流量自動遷移：

1)文件監控組件FileMonitor

作用是監控文件的變化，起一個timer，定期監控文件的ModifyTime或者md5就能輕松實現，當文件變化后，實施回調。

2)動態連接池組件DynamicConnectionPool

“連接池組件”是RPC-client中的一個子組件，用來維護與多個RPC-server節點之間的連接。所謂“動態連接池”，是指連接池中的連接可以動態增加和減少(用鎖來互斥或者線程安全的數據結構很容易實現)。

這兩個組件完成后：

1)一旦全局配置文件變化，文件監控組件實施回調

2)如果動態連接池組件發現配置中減少了一些節點，就動態的將對應連接銷毀，如果增加了一些節點，就動態建立連接，自動完成下游節點的增容與縮容。

四、配置中心

全局配置文件是一個能夠快速落地的，解決“修改配置重啟”問題的方案，但它仍然解決不了，服務提供方“不知道有多少個上游調用了自己”這個問題。

如果不知道多少上游調用了自己，

• “按照調用方限流”
• “繪制全局架構依賴圖”

等需求便難以實現，怎么辦，可以采用“配置中心”來解決。

對比“全局配置”與“配置中心”的架構圖，會發現配置由靜態的文件 升級為 動態的服務：

1)整個配置中心子系統由zk、conf-center服務，DB配置存儲與，conf-web配置后臺組成

2)所有下游服務的配置，通過后臺設置在配置中心里

3)所有上游需要拉取配置，需要去配置中心注冊，拉取下游服務配置信息(ip1/ip2/ip3)

當下游服務需要擴容縮容時：

4)conf-web配置后臺進行設置，新增ip4/ip5，減少ip1

5)conf-center服務將變更的配置推送給已經注冊關注相關配置的調用方

6)結合動態連接池組件，完成自動的擴容與縮容

配置中心的好處：

• 調用方不需要再重啟
• 服務方從配置中心中很清楚的知道上游依賴關系，從而實施按照調用方限流
• 很容易從配置中心得到全局架構依賴關系

痛點一、痛點二同時解決。

不足：系統復雜度相對較高，對配置中心的可靠性要求較高，一處掛全局掛。

五、總結

1. 解決什么問題?

• 配置導致系統耦合，架構反向依賴。

2. 什么痛點?

• 上游痛：擴容的是下游，改配置重啟的是上游
• 下游痛：不知道誰依賴于自己

3. 配置架構如何演進?

• 一、配置私藏
• 二、全局配置文件
• 三、配置中心

【本文為51CTO專欄作者“58沈劍”原創稿件，轉載請聯系原作者】

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