Dubbo 原理与部署

Myth丶恋晨 2022-05-19 11:42 170阅读 0赞

微服务架构在企业开发中应用越来越广泛，而 Alibaba Dubbo 代表国内微服务框架的最高成就，在国内有广泛的应用。本文讲述了 Dubbo 要解决的问题、现状和架构原理，注册中心/提供者/消费者的实现方法，以及服务治理控制台的部署与使用。  
  
**作者：**王克锋  
**出处：**[https://kefeng.wang/2017/12/10/dubbo-deploy/][https_kefeng.wang_2017_12_10_dubbo-deploy]  
**版权：**[自由转载-非商用-非衍生-保持署名][-_-_-]，转载请标明作者和出处。

## 1.服务架构的演进 ##

### 1.1 单应用架构 ###

一站式单应用架构。

### 1.2 Nginx 架构 ###

用户浏览器(相当于 Consumer) <==> Nginx <==> 服务后端(相当于 Provider)

*  用户浏览器: 以 HTTP 形式向 Nginx 发出请求；
 *  Nginx: 以域名方式提供给用户浏览器，把进来的 HTTP 请求，负载均衡地转发给服务后端，再把服务后端的响应回传给用户浏览器；
 *  服务后端: 提供 HTTP 接口，并实现内部功能。

这种服务分散在各系统中，缺陷体现在：

*  不便观察各 provider/consumer 信息、状态、调用统计；
 *  不便灵活地对 provider 进入管理、维护和扩展。

### 1.3 微服务架构 ###

将单一应用程序拆分为多个功能独立的服务，各个服务以独立进程运行，服务之间互相调用(以RPC、REST API等方式)，最终实现整个业务功能。各个微服务之间是松耦合，可独立选型和开发，可独立部署，可独立扩展。

*  服务注册中心: 替换了 Nginx 转发者的地位，用来登记了各个服务提供者的地址；
 *  服务提供者: 提供服务调用接口，并向注册中心登记服务地址；
 *  服务消费者: 向注册中心订阅服务，能实时获得最新的服务地址列表，再直接调用服务提供者；
 *  监控系统: 查看各服务的提供者和消费者的信息和统计。

相关名词解释：  
`服务的路由`：consumer 通过 serviceName，查找要调用的服务的地址的过程；  
`服务的负载均衡`：从服务的地址列表中，按照一定的算法和规则，选取一个地址来用来调用；  
`服务配置中心`：统一管理服务名称和对应地址列表信息的服务，提供的功能包括注册和查询；

#### 1.3.1 Dubbo 概要 ####

官网: [dubbo.apache.org][]，[用户文档][Link 1]

Dubbo\[ˈdʌbəʊ\] 读音近似于 Double\[ˈdʌbl\]，是阿里巴巴基于Java的高性能RPC框架。  
　　Dubbo 采用 Apache License 2.0 开源协议，它是一个商业友好的协议，可以免费用于非开源的商业软件中。也可以对它进行改造和二次发布，只要求保留阿里的著作权，并在再发布时保留原始许可声明。  
　　微服务框架使用情况：国内公司大多使用 Dubbo，阿里内部除淘系以外的其它阿里子公司，都在使用Dubbo，包括中文主站、国际主站、AliExpress、阿里云、阿里金融、阿里学院、良无限、来往等，而外部公司有京东、当当、携程、去哪儿、搜狐、南方航空、中软国际、软通动力、吉利汽车、方正证劵、海尔、焦点科技、中润四方、华新水泥、海康威视、各大电信运营商、网易考拉等; 阿里淘系使用 HSF；国外更多是使用 Spring Could。  
　　Dubbo 提供三个关键功能，包括基于接口的远程调用，容错和负载均衡，以及自动服务注册和发现。Dubbo 只实现了服务治理，只提供 RPC 调用，而Dubbox(当当基于Dubbo扩展，也停止维护)实现更高效的 RPC 和 REST API。该框架推荐以 ZooKeeper 作为注册中心。

Dubbo 流程图：  
![architecture.png][]

#### 1.3.2 Dubbo 与 HSF 比较 ####

两者都是阿里巴巴的 RPC 框架，Dubbo 是第一代，由B2B团队开发，是开源的(荣获 2016 年度中国开源软件 Top10)；而 HSF(High Speed Framework，好舒服) 是新一代，由淘宝团队开发，没有开源，由于与阿里巴巴内部框架耦合较多，外部公司并不适用。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>对比点</th> 
   <th>Dubbo 优点</th> 
   <th>HSF 缺点</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Dubbo部署方式更轻量</td> 
   <td>Dubbo没有任何要求，可运行在任何Java环境中</td> 
   <td>HSF要求使用指定的JBoss等容器，还需要在JBoss等容器中加入sar包扩展，对用户运行环境的侵入性大。如果你要运行在Weblogic或Websphere等其它容器上，需要自行扩展容器以兼容HSF的ClassLoader加载</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Dubbo扩展性更好</td> 
   <td>Dubbo 很方便二次开发，一个框架不可能覆盖所有需求，Dubbo始终保持平等对待第三方理念，即所有功能，都可以在不修改Dubbo原生代码的情况下，在外围扩展，包括Dubbo自己内置的功能，也和第三方一样，是通过扩展的方式实现的</td> 
   <td>HSF如果你要加功能或替换某部分实现是很困难的，比如支付宝和淘宝用的就是不同的HSF分支，因为加功能时改了核心代码，不得不拷一个分支单独发展，HSF现阶段就算开源出来，也很难复用，除非对架构重写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HSF依赖较多内部系统</td> 
   <td>Dubbo为每个系统的集成都留出了扩展点，并已梳理干清所有依赖，同时为开源社区提供了替代方案，用户可以直接使用</td> 
   <td>HSF依赖较多内部系统，比如配置中心，通知中心，监控中心，单点登录等等，如果要开源还需要做很多剥离工作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Dubbo功能更多</td> 
   <td>除了ClassLoader隔离，Dubbo基本上是HSF的超集，Dubbo也支持更多协议，更多注册中心的集成，以适应更多的网站架构。</td> 
   <td>-</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 1.3.3 微服务架构的优劣 ####

##### 1.3.3.1 微服务的优势 #####

*  独立开发：组件之间的开发互不依赖；
 *  独立部署: 组件部署互不依赖，而且发布风险小；
 *  可伸缩性: 可根据各个组件负荷，有灵活地为个别组件增加实例数或硬件资源；
 *  可重用性: 组件功能独立，可供更多业务使用。

##### 1.3.3.2 微服务的劣势 #####

*  开发的复杂性增加: 所开发组件或业务，依赖于其他组件，需要连接其他服务器，业务逻辑比单机应用复杂；
 *  运维的复杂性增加: 相比管理单应用，管理成千上百的服务，出问题的风险更大；  
    理论上服务可以单独部署，但服务之间的相互依赖关系，必须部署一系列微服务作为一个组服务，需要管理协同工作的各版本组件
 *  通信失败重试逻辑复杂: 异步模式使系统状态更复杂；
 *  版本控制可能很难: 特定版本的组件才能协作成功，一个组件的版本升级可能影响其他组件；
 *  分布式事务: 跨组件的事务复杂。

##### 1.3.3.3 选用微服务的依据 #####

![questions.png][]

#### 1.3.4 Dubbo 版本历史 ####

参考: [https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/dubbo][https_mvnrepository.com_artifact_com.alibaba_dubbo]

*  2011年12月: 2.0.10(开源，开始频繁更新)
 *  2012年10月: 2.5.3(之后五年未更新)
 *  2017年 9月: 2.5.4(重新频繁更新)
 *  2018年 1月: 2.6.0(当前最新版本)

#### 1.3.5 Dubbo 参考资料 ####

[开源首页][Link 2]: Github 上 Dubbo 开源首页；  
[官方示例][Link 3]: Dubbo 官方提供的示例；  
[用户手册][Link 4]: 适用人群为借助 Dubbo 开发业务工程的开发者；  
[源码手册][Link 5]: 适用人群为 Dubbo 自身源码研究者或开发者；  
[管理手册][Link 6]: 适用人群为借助 Dubbo 开发业务工程的管理员；  
[用户总结][Link 7]: 国外用户对 Dubbo 的总结。

## 2.部署服务注册中心(Zookeeper) ##

详见文章 [ZooKeeper 原理与集群部署][ZooKeeper]

在配置文件 conf/zoo.cfg 中设置监控端口号(参数 clientPort)  
启动服务：zookeeper-3.4.9\\bin\\zkServer\{1,2,3\}.cmd  
服务启动后，监听地址为 localhost:\{2181,2182,2183\}

## 3.部署服务提供者和消费者 ##

详见文章 [Dubbo 提供者与消费者的实现][Dubbo]  
实现之后，同一服务提供者、同一服务消费者，都可以部署为多个节点。

## 4.Dubbo 管理控制台 ##

参考 [http://dubbo.apache.org/\#!/docs/admin/ops/dubbo-ops.md?lang=zh-cn][http_dubbo.apache.org_docs_admin_ops_dubbo-ops.md_lang_zh-cn]  
　　由于所用注册中心为 ZooKeeper，没有界面，不便看到当前各个服务和它们的提供者、消费者，无法对它们进行管理，dubbo-admin 正是要解决这些问题。  
　　不要使用网上别人编译出来的 war 文件（因为打包所用JDK版本很可能与你的环境JDK不兼容，导致无法启动），建议自己下载 Dubbo 源码编译(而且这并不复杂)。

### 4.1 下载源码 ###

wget https://github.com/alibaba/dubbo/archive/dubbo-2.6.0.zip
    unzip -q dubbo-2.6.0.zip

### 4.2 编译源码 ###

编译前，文件 ./dubbo-admin/pom.xml 中要明确指定 maven-war-plugin/2.6  
否则会默认使用版本 maven-war-plugin/2.2 而报错：`ClassNotFoundException: com.thoughtworks.xstream.io.HierarchicalStreamDriver`

<build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-war-plugin</artifactId>
                <version>2.6</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

编译源码，并解压 war 包至 Tomcat 目录下：

cd dubbo-dubbo-2.6.0/dubbo-admin
    mvn clean package -Dmaven.test.skip=true
    unzip -q target/dubbo-admin-*.war -d $CATALINA_BASE/webapps/dubbo-admin/ ## "C:\Program Files\WinRAR\WinRAR.exe" x target\dubbo-admin-*.war %CATALINA_HOME%\webapps\dubbo-admin\

### 4.3 修改配置 ###

Linux环境: `$CATALINA_BASE/webapps/dubbo-admin/WEB-INF/dubbo.properties`  
Windows环境: `%CATALINA_HOME%\webapps\dubbo-admin\WEB-INF\dubbo.properties`  
指定注册中心地址(ZooKeeper)，指定用户及其密码为：root/root123 或 guest/guest123

dubbo.registry.address=zookeeper://localhost:2181?backup=localhost:2182,localhost:2183
    dubbo.admin.root.password=root123
    dubbo.admin.guest.password=guest123

### 4.4 Dubbo 运维管理 ###

参考 [http://dubbo.apache.org/\#!/docs/admin/ops/dubbo-ops.md?lang=zh-cn][http_dubbo.apache.org_docs_admin_ops_dubbo-ops.md_lang_zh-cn]  
重启 Tomcat，并打开 [http://localhost:8080/dubbo-admin/][http_localhost_8080_dubbo-admin]  
页面顶部可以修改界面语言为“简体中文”（默认为 English），功能包括：

*  搜索：根据服务名称/应用名称/机器IP
 *  提供者：新增/复制、删除、编辑、启用/禁用、倍权/半权
 *  消费者：编辑、允许/禁止(客户端将收到禁止访问的异常)、屏蔽(客户端直接返回空对象)、容错(客户端远程调用失败时返回空对象)
 *  应用：包括提供者和消费者(可修改为屏蔽、容错)
 *  路由规则：新增/复制(对于指定的服务和方法，当消费方满足指定过滤条件时，提供者的IP才会推送给消费方，以便接下来的远程调用)、删除、编辑、启用/禁用
 *  动态配置：对于特定服务和消费者应用名称，只推送给指定的消费者地址；
 *  访问控制：对于特定服务，允许或禁止某些地址的消费者使用；
 *  权重调节：对于特定服务和提供者，指定其权重；
 *  负载均衡：对于特定服务和方法，指定负载均衡策略(随机、轮询、最少并发)；
 *  负责人：对于特定服务，指定其负责人(dubbo-admin登录用户)。
 *  查看系统环境：CPU、内存、操作系统、语言、JDK版本、注册中心(ZooKeeper)地址和版本
 *  查看系统日志：dubbo-admin 的日志，对应于日志文件 `$CATALINA_HOME/bin/dubbo-governance.log`

[https_kefeng.wang_2017_12_10_dubbo-deploy]: https://kefeng.wang/2017/12/10/dubbo-deploy/
[-_-_-]: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.zh
[dubbo.apache.org]: http://dubbo.apache.org/#!/?lang=zh-cn
[Link 1]: http://dubbo.apache.org/#!/docs/user/quick-start.md?lang=zh-cn
[architecture.png]: /images/20220519/b840d7e6f42e4cc082922c022f36659d.png
[questions.png]: /images/20220519/e8b5e2449057485295b6fc9775f3c706.png
[https_mvnrepository.com_artifact_com.alibaba_dubbo]: https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba/dubbo
[Link 2]: https://github.com/alibaba/dubbo
[Link 3]: https://github.com/alibaba/dubbo/tree/master/dubbo-demo
[Link 4]: http://dubbo.io/books/dubbo-user-book/
[Link 5]: http://dubbo.io/books/dubbo-dev-book/
[Link 6]: http://dubbo.io/books/dubbo-admin-book/
[Link 7]: http://www.baeldung.com/dubbo
[ZooKeeper]: https://kefeng.wang/2017/11/08/zookeeper-deploy/
[Dubbo]: https://kefeng.wang/2017/12/12/dubbo-development/
[http_dubbo.apache.org_docs_admin_ops_dubbo-ops.md_lang_zh-cn]: http://dubbo.apache.org/#!/docs/admin/ops/dubbo-ops.md?lang=zh-cn
[http_localhost_8080_dubbo-admin]: http://localhost:8080/dubbo-admin/