企业基于集中交换模式的信息系统服务网格化实践.docx

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1、企业基于集中交换模式的信息系统服务网格化实践摘要由传统的集中交换模式向分布式点对点交换模式转变，体系上 发生了巨大的变化，同时也面临巨大的调整和风险。本文将结合某 企业级分布式服务平台项目实践，提出一套适合传统企业的信息系 统服务网格化转型实施路径。希望能为同行提供参考与启发。一、背景传统的企业信息系统体系多采用集中交换架构，它结构简单，部署方便， 但故障容错能力及弹性扩展能力不足。随着业务的不断发展，用户增加，并发 访问量和交易量呈爆发式增长，业务逐渐精细化拆分，业务需求更明确更专 业，对业务需求的响应更敏捷，传统的集中式架构无法满足我们的业务发展， 通过信息系统分布式服务化转型来快速响应需

2、求已成为必然趋势。由传统的集 中交换模式向分布式点对点交换模式转变，体系上发生了巨大的变化，同时也 面临巨大的调整和风险。本文将结合某企业级分布式服务平台项目实践，提出 一套适合传统企业的信息系统服务网格化转型实施路径。二、服务网格技术介绍近年来，以Spring Cloud Dubbo Service Mesh服务网格为代表的 微服务框架成为业界主流。Spring Cloud、Dubbo等微服务框架为Java 强绑定，基于SDK模式需侵入到应用的业务逻辑代码当中。Service Mesh 服务网格则另辟蹊径，基于代理模式对服务进行管理，不入侵应用逻辑，不 关注具体实现。企业级应用信息系统服务网

3、格化过程中，集中交换式应用系统普遍面 临以下几个难点：L技术多样性：多种开发语言和技术框架并存：C+、 Java等，无法采用某一种SDK实现多平台的服务集成;2 .集成复杂性：系统业务逻辑复杂，系统间多层关联依赖，采用SDK式模式会进一步增加应用代码复杂度；3 .基础能力共性化：避免各系统服务化改造涉及的服务注册发现、服务 鉴权、服务流控、灰度发布、链路跟踪等基础服务能力重复建设。基于以上难点，我们选定Service Mesh作为集中交换式系统进行服 务化改造整合的技术基础。Service Mesh是用于处理服务间通信的基础设施层，用于在原生应用 复杂的服务拓扑中实现可靠的请求传递。在实践中，

4、Service Mesh是一 组与应用一起部署，但对应用透明的轻量级网络代理。Service Mesh是通 过独立的进程代理方式帮助应用程序建立稳定的通信机制，业务所有的流 量都转发到Service Mesh的代理服务中，同时Service Mesh还承担了 微服务框架所有的功能，包括服务注册、发现、负载均衡、限流熔断、鉴权、 缓存等，除此之外，还承担了上报日志、监控的责任。服务网格小忌图（绿色表示服务，蓝色表示代理，由代理形成了一个服务之间通讯的网络）目前，业界主流的Service Mesh相关的框架有两个，分别是Google , IBM , Lyft都参与其中的IStiO ,以及Bouya

5、nt公司下的开源ServiceMesh框架Linkerd。其中IStiO由于众多大厂商和大型社区的支持，应用更 为广泛。三、 分布式服务平台实践本项目通过引入基于服务网格技术的IStio实现构建分布式服务框 架，同时增加服务治理中心、服务运营中心和服务交换网关，提供应用由集 中交换模式到分布式服务架构转型的基础支持。整个分布式服务平台的逻 辑架构如下：服务 交换网关 0M -IffiI史分析- -slwllltl-1 ）分布式服务框架分布式服务框架采用以IStiO框架为核心的ServiceMesh技术体系 基础支撑（包括Envoy数据面、Pilot控制面和以Consul为统一服务 注册中心），

6、实现服务的互联互通和运行期状态实时管理与监控。基础层服务层数据层在应用节点上部署代理，这些代理跟应用之间没有技术上的强绑定，开 发人员只需按照原有的方式去开发，将服务暴露成HTTP协议，分布式服 务代理基于流量劫持技术来完成服务鉴权、限流、路由等与业务无关的工作, 这样就形成了一个网格的网络。分布式服务平台在日常运行过程当中只关 心服务心跳的更新及一些控制信息的下发，应用将服务调用请求发送给代 理，代理根据路由规则将请求发送给被调服务的某个实例，通讯实际上是由 代理到代理之间直接发生的。2）服务治理中心服务治理中心为企业级服务治理的支撑工具，规范服务数据标准。推动 制度规范建立、组织流程建设、

7、管理流程优化。主要包括四部分的管理：1 .服务目录管理：支持服务的定义，服务间依赖关系等管理功能，提供 多维度的服务检索视图。2 .元数据管理：服务的接口管理及接口的合约管理。3 .服务生命周期管理：支持服务从定义，上线，变更，下线过程中的生 命周期管理。4 .服务SLA管理：支持服务的SLA定义及审计等相关管理功能。3）服务运营中心服务运营中心用于服务鉴权、路由和限流的配置管理以及服务运行时 监控。可以监控实时交易量请求成功率及实例状态的相关信息，通过调用链 分析每一个环节在每一台服务上所消耗的时间，可以提高和优化现有的运 维和应急处置能力。4）服务交换网关集中式交换向分布式交换转变必然是一

8、个持久的过程，两个体系必然长期 共生共存。在 这个过程中，分布式交换体系下的服务必然会与集中交换体系下 的系统存在关联，此时我们通过服务交换网关来完成两个体系间的互联互通， 通过在服务交换网关实现两个交换体系间的通讯协议和报文格式的转换。四、 应用系统集成模式针对传统集中交换IT系统不同的架构模式、节点规模以及自身的改 造规划，结合分布式服务平台部署灵活、无侵入性的特点，应用可选择以下 三种服务网格集成方案：1 ）直接集成直接集成模式即将分布式代理直接安装到应用节点上。主要针对架构 简单、服务成熟度高、服务的节点数小于4个的服务。2）应用网关集成应用网关集成模式即在应用部署的同时部署应用网关，

9、在应用网关节 点安装代理。应用网关作为对内部服务访问的统一出入口，可对内外部的通 讯协议进行转换，屏蔽服务内部的复杂度。此集成模式主要针对结构复杂、 服务成熟度不高、服务节点数大于4个的情况。由于服务内部复杂或服务 成熟度不高，后期可能会对服务进行拆分和调整，使用应用网关集成模式， 对服务调用方的影响较小。3）服务交换网关集成服务交换网关集成模式，主要针对对集中交换模式依赖较重、暂时无法 进行服务网格化的应用系统，通过服务交换网关与分布式服务平台内的系 统进行交互。服务交换网关对接收的报文信息进行协议转换和报文格式转 换，为分布式体系和集中交换体系充当中间媒介。五、平台应急处置方案分布式服务体

10、系下点对点交换消除了集中交换不可避免的单点故障， 天然具备高可用 优势。但是分布式服务平台建设过程中引入了大量的新技 术和新产品，这些技术和产品本身也在快速迭代和更新中，同时系统服务化 后应用节点几何级增长，对运维提出了更高的要求。平台集中服务注册管控 和分布式通讯代理如果出现故隙，将对分布式体系安全运营造成影响，必须 做好极端情况下的应急处置响应。一方面，平台设计上各组件均采用集群高 可用部署，通讯代理启用本地缓存，在网络故障无法与平台通讯时仍然能保 持服务访问通讯能力。另一方面，我们要求所有服务在集成接入时，虚拟机 服务预留F5应急访问能力，容器云服务预留IngreSS应急访问能力，当 服务代理出现故障甚至极端情况下整个分布式服务平台不可用时，通知各 服务请求方切换到通过服务提供方的F5或IngreSS进行访问。对于同时接入集中交换体系和分布式服务体系的历史存量系统，当分布式 服务体系出现故障时，原集中交换体系下继续对外提供服务的能力不受影响。六、总结及展望通过本次信息系统服务网格化实践，能够支持业务实现的多样性和敏 捷性，做到对原有业务代码零入侵，在完成分布式服务集成的同时对业务 功能无任何影响，终有可能成为企业级信息系统服务化的标准路径。