大型分布式网站架构设计与实践1

第1章面向服务的体系架构（SOA）

分布式应用架构的演变：单一应用架构—>垂直应用架构—–>分布式应用架构

1.1 基于TCP协议的RPC

1.1.1 RPC名词解释

1、RPC：remote process call，远程过程调用，有RMI、WebService等诸多成熟的方案
2、如果服务提供煮一个集群而非单台机器，则需要根据相应的负载均衡策略，选取其中一台进行调用。

1.1.2 对象的序列化

1、无论是何种类型的数据，最终都转换成二进制流在网络上进行传输，数据的发送方需要将对象转换成为二进制流，才能在网络上进行传输，而数据的接收方则需要把二进制流再恢复为对象
2、序列化与反序列化
对象——>二进制流=====对象的序列化
二进制流———->对象======对象的反序列化
3、Java的序列化与反序列化

1.1.3 基于TCP协议实现RPC

java的socketAPI使用

1.2 基于Http协议的RPC

1.2.1 HTTP协议栈

1、HTTP协议属于应用层协议，它是构建在TCP和IP协议之上，处于TCP/IP体系架构中的顶端。
2、HTTP网络协议栈：网络接口层—->IP（网络层）—->TCP（传输层）—->HTTP（应用层）
3、协议请求和响应的格式
Request：
encode:0(0表示GBK，1表示UTF8)
commandlength：5
command:HELLO

Response：
encode:0(0表示GBK，1表示UTF8)
responselength：5
response:HELLO

1.2.2 http请求与响应

1、Web浏览器与Web服务器之间的一次HTTP请求与响应过程，需要以下几个步骤
<1>浏览器端根据所使用的http协议，解析出url对应的域名
<2>通过DNS域名解析，查询出应该域名对应的IP地址
<3>通过url解析出对应的端口号（如果是80端口，默认可以省略）
<4>浏览器发起并建立到IP所对应的80端口连接
<5>浏览器向服务器发送Get请求
<6>服务器响应浏览器的请求，浏览器读取响应，渲染网页
<7>浏览器关闭与服务器的连接

1.2.3 通过httpclient发送http请求

httpclient是Apache基金会下的一个子项目，它对http协议通信的过程进行了封装，提供高效且功能丰富的客户端编程工具包

1.2.4 使用HTTP协议的优势

优点：TCP协议实现的RPC过于底层，基于HTTP的屏蔽了底层细节，使用便捷和简单
缺点：比TCP协议传输的字节数更多

1.2.5 JSON和XML

将对象序列化成为JSON或XML格式，也可以在网络上非常方便地进行传输

1.2.6 RESful和RPC

1、RPC风格：http://hostname/provider.do?service=com.http.sayhello&format=json&timestamp=2013-07-07-13-22-09&arg1=arg1&arg2=arg2
2、RESTful风格的URL
post、get、put、delete

1.2.7 基于HTTP协议的RPC的实现

1.3 服务的路由和负载均衡

1.3.1 服务化的演变

1、SOA架构中，服务消费者通过服务名称，在众多服务中找到要调用的服务的地址列表，称为服务的路由
2、在请求到来时，为了将请求均衡地分配到后端服务器，负载均衡程序将从服务对应的地址列表中，通过相应的负载均衡算法和规则，选取一台服务器进行访问，这个过程称为服务的负载均衡。
3、负载均衡：硬件：F5，软件：LVS，Nginx等
4、一个能够动态注册和获取服务信息的地方，来统一管理服务名称和其对应的服务器列表信息，称之为服务配置中心。
5、zookeeper的持久和非持久节点，可以让我们实时地感知到后端服务器的状态。

1.3.2 负载均衡算法

1、轮询法
算法：将请求按顺序轮流地分配到后端服务器上，它均衡地对待后端每一台服务器，而不关心服务器实际的连接数和当前的系统负载。
缺点：轮询时，负载均衡算法无法获知是否有新增机器或下线机器
2、随机法
算法：通过系统随机函数，根据后端服务器列表的大小值来随机选取其中一台进行访问
3、源地址哈希法
算法：源地址哈希的思想是获取客户端访问的IP地址值，通过哈希函数计算得到一个数值，用该数值对服务器列表的大小进行取模运算，得到的结果便是要访问的服务器的序号。一IP一机器。
4、加权轮询法
算法：配置高、负载低的机器配置更高的权重，让其处理更多的请求，而低配置、负载高的机器，则给其分配较低的权重，降低其系统负载。
5、加权随机法
算法：与加权轮询法类似，但不同的是，它是按照权重来随机选取服务器的，而非顺序。
6、最小连接数法
算法：根据后端服务器当前的连接情况，动态地选取其中当前积压连接数最小的一台服务器来处理当前请求，尽可能地提高后端服务器的利用效率，将负载合理地分流到每一台机器。

1.3.3 动态配置规则

groovy脚本+zookeeper的watch机制来实现动态配置规则

1.3.4 zookeeper介绍与环境搭建

1、zookeeper是一个针对大型分布式系统的可靠的协调系统，集群间通过zab协议来保持数据一致性。
1）配置维护
2）名字服务
3）分布式同步
4）组服务
详细见zookeeper的章节

1.3.5 zookeeper api使用简介

详细见zookeeper的章节

1.3.6 zkclient的使用