由浅入深剖析 Apollo(阿波罗)架构

目录

一、介绍

二、架构和模块

三、架构剖析

1.最简架构

 2. 高可用保障

 3.多接口扩展

四、总结


一、介绍

Apollo(阿波罗)是携程框架部研发并开源的一款生产级的配置中心产品,它能够集中管理应用在不同环境、不同集群的配置,配置修改后能够实时推送到应用端,并且具备规范的权限、流程治理等特性,适用于微服务配置管理场景。

Apollo 目前在国内开发者社区比较热,在 Github 上有超过 5k 颗星,在国内众多互联网公司有落地案例,可以说 Apollo 是目前配置中心产品领域 Number1 的产品,其成熟度和企业级特性要远远强于 Spring Cloud 体系中的 Spring Cloud Config 产品。

Apollo 采用分布式微服务架构,它的架构有一点复杂。Apollo 的作者宋顺虽然给出了一个架构图,但是如果没有一定的分布式微服务架构基础的话,则普通的开发人员甚至是架构师也很难一下子理解。只有完全理解了 Apollo 的架构才能在生产实践中更好的部署和使用 Apollo。另外,通过学习 Apollo 的架构,大家可以深入理解微服务架构的一些基本原理。

二、架构和模块

下图为官方的架构图:

如果没有足够的分布式微服务架构的基础,对携程的一些框架产品 (比如 Software Load Balancer (SLB) 不了解的话,那么首次看这个架构图是不太好理解的。

下面是 Apollo 的七个模块,其中四个模块是和功能相关的核心模块,另外三个模块是辅助服务发现的模块:

四个核心模块及其主要功能:

模块 主要功能
ConfigService

服务于Apollo客户端

提供配置获取接口
提供配置推送接口

AdminService

服务于管理界面Portal

提供配置管理接口
提供配置修改发布接口

Client 为应用获取配置,支持实时更新
通过MetaServer获取ConfigService的服务列表
使用客户端软负载SLB方式调用ConfigService
Portal 配置管理界面
通过MetaServer获取AdminService的服务列表
使用客户端软负载SLB方式调用AdminService

三个辅助服务发现模块

模块 主要功能
Eureka 用于服务发现和注册
Config/AdminService注册实例并定期报心跳
和ConfigService组在一起部署
MetaServer

相当于一个Eureka Proxy

逻辑角色,和ConfigService组在一起部署

Portal通过域名访问MetaServer获取AdminService的地址列表
Client通过域名访问MetaServer获取ConfigService的地址列表

NginxLB

和域名系统配合,协助用户访问Portal进行配置管理

和域名系统配合,协助Portal访问MetaServer获取AdminService地址列表
和域名系统配合,协助Client访问MetaServer获取ConfigService地址列表

三、架构剖析

1.最简架构

如果不考虑分布式微服务架构中的服务发现问题,Apollo 的最简架构如下图所示:

注意事项:

  1. ConfigService 是一个独立的微服务,服务于 Client 进行配置获取
  2. Client 和 ConfigService 保持长连接,通过一种拖拉结合 (push & pull) 的模式,实现配置实时更新的同时,保证配置更新不丢失。
  3. AdminService 是一个独立的微服务,服务于 Portal 进行配置管理。Portal 通过调用 AdminService 进行配置管理和发布。
  4. ConfigService 和 AdminService 共享 ConfigDB,ConfigDB 中存放项目在某个环境的配置信息。ConfigService/AdminService/ConfigDB 三者在每个环境 (DEV/FAT/UAT/PRO) 中都要部署一份。
  5. Portal 有一个独立的 PortalDB,存放用户权限、项目和配置的元数据信息。Portal 只需部署一份,它可以管理多套环境。

 2. 高可用保障

为了保证高可用,ConfigService 和 AdminService 都是无状态以集群方式部署的,这个时候就存在一个服务发现问题:Client 怎么找到 ConfigService?Portal 怎么找到 AdminService?为了解决这个问题,Apollo 在其架构中引入了 Eureka 服务注册中心组件,实现微服务间的服务注册和发现,更新后的架构如下图所示:

众所周知, Eureka 是自带服务发现的 Java 客户端的,如果 Apollo 只支持 Java 客户端接入,不支持其它语言客户端接入的话,那么 Client 和 Portal 只需要引入 Eureka 的 Java 客户端,就可以实现服务发现功能。发现目标服务后,通过客户端软负载 (SLB,例如 Ribbon) 就可以路由到目标服务实例。这是一个经典的微服务架构,基于 Eureka 实现服务注册发现 + 客户端 Ribbon 配合实现软路由,如下图所示:

注意事项: 

  1. Config/AdminService 启动后都会注册到 Eureka 服务注册中心,并定期发送保活心跳。
  2. Eureka 采用集群方式部署,使用分布式一致性协议保证每个实例的状态最终一致。

 3.多接口扩展

在携程,应用场景不仅有 Java,还有很多遗留的.Net 应用。Apollo 的作者也考虑到开源到社区以后,很多客户应用是非 Java 的。但是 Eureka(包括 Ribbon 软负载) 原生仅支持 Java 客户端,如果要为多语言开发 Eureka/Ribbon 客户端,这个工作量很大也不可控。

为此,Apollo 的作者引入了 MetaServer 这个角色,其实可以将其视为一个 Eureka 的 Proxy代理,其将 Eureka 的服务发现接口以更简单明确的 HTTP 接口的形式暴露出来,方便 Client/Protal 通过简单的 HTTPClient 就可以查询到 Config/AdminService 的地址列表。获取到服务实例地址列表之后,再以简单的客户端软负载 (Client SLB) 策略路由定位到目标实例并发起调用。

现在还有一个问题,MetaServer 本身也是无状态以集群方式部署的,那么 Client/Protal 该如何发现 MetaServer 呢?一种传统的做法是借助硬件或者软件负载均衡器,例如在携程采用的是扩展后的 NginxLB(也称 Software Load Balancer),由运维为 MetaServer 集群配置一个域名,指向 NginxLB 集群,NginxLB 再对 MetaServer 进行负载均衡和流量转发。Client/Portal 通过域名 +NginxLB 间接访问 MetaServer 集群。

引入 MetaServer 和 NginxLB 之后的架构如下图所示:

 

现在还剩下最后一个环节:Portal 也是无状态以集群方式部署的,用户如何发现和访问 Portal?答案也是简单的传统做法,用户通过域名 +NginxLB 间接访问 Portal 集群。

包括用户端的最终的 Apollo 架构全貌如下图所示:

四、总结

  1. 官方的视角是从上往下的俯视视角,而本文是侧面视角。经过三部分的剖析之后,相信大家对 Apollo 的微服务架构会有更清晰的认识,
  2. ConfgService/AdminService/Client/Portal 是 Apollo 的四个核心微服务模块,相互协作完成配置中心业务功能,Eureka/MetaServer/NginxLB 是辅助微服务之间进行服务发现的模块。
  3. Apollo 采用微服务架构设计,架构和部署都有一些复杂,但是每个服务职责单一,易于扩展。
  4. Apollo 只需要一套 Portal 就可以集中管理多套环境 (DEV/FAT/UAT/PRO) 中的配置,这个是它的架构的一大亮点。
  5. 服务发现是微服务架构的基础,在 Apollo 的微服务架构中,既采用 Eureka 注册中心式的服务发现,也采用 NginxLB 集中 Proxy 式的服务发现。

最后附上Apollo的官方代码,代码中有许多值得学习和借鉴的地方,大家如果感兴趣的话可以参考:
https://github.com/ctripcorp/apollo

本图文内容来源于网友网络收集整理提供,作为学习参考使用,版权属于原作者。
THE END
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