高并发环境下微服务网关的研究与设计
这是一篇关于微服务网关,高并发,分布式技术,异步非阻塞的论文, 主要内容为随着互联网的发展,服务架构也面临着挑战越来越大,网关作为整个服务架构的排头兵,是直接处理客户端流量的入口,它的性能和可靠性,决定了整个业务的稳定性。在如今互联网复杂背景下,没有一种网关是“银弹”,云提供商、开源社区都有网关相关组件和技术,直接拿来用距离生产环境应对复杂场景稳定性和易用性还相差甚远。针对上述问题,本文在开源网关框架基础上设计并实现了一个应对高并发环境微服务网关,通过全链路异步非阻塞改造和流量自适应调度来应对高并发服务挑战,同时通过网关灵活变更和稳定性建设来应对互联网生产环境业务迭代极快的诉求。本文的主要工作内容如下:(1)通过对比多个开源框架的重要特性,并通过性能压测和对比,选择了Spring Cloud Gateway作为底层框架,在应用侧配置和开发了多个配套原子能力,如:降级限流、熔断技术、缓存、快速失败、监控统计等,同时通过重构全链路通信机制,利用异步非阻塞I/O模型和背压回弹提升系统在高并发场景下的吞吐能力。(2)搭建并定义配置中心交互报文,推送至网关并通过责任链加载模式对原子能力进行编排和组合,同时使用SPI的接口定义使网关具有灵活定制扩展能力。通过配置中心推送配置请求头的重定向、转发、流量标记使网关具备了灰度发布和异地多活的稳定性保障。(3)结合在互联网电商企业工作的背景,实践模拟落地了大促秒杀场景网关的应对策略。本文的主要创新点如下:(1)本文参考Actor并发处理计算模型,实践并落地了异步非阻塞通信,不仅满足了高并发吞吐的诉求,同时可以节省硬件开支。(2)本文通过配置中心实现原子能力定制编排和实时推送生效,有效应对解决了实际业务灵活多变的诉求。(3)本文设计并实现了通过网关报文转发实现整体服务架构具备异地多活的能力,有效应对了实际生产环境对系统高可用的诉求。
基于SPP微线程框架的通用网关平台的设计与实现
这是一篇关于微服务网关,负载均衡,协议转换,服务监控,微线程的论文, 主要内容为随着计算机技术的不断发展,互联网网关技术快速迭代,网关服务作为微服务的核心管理层,充当多级服务的服务代理,能够做到统一接入和业务隔离等功能,目前国内外API网关主要实现的技术包括通用Nginx反向代理、Netty网络网络编程框架或者API网关框架,例如Spring Cloud Gateway等形式。但是也有一些问题需要解决,例如如何做到协议统一接入,如何做到服务路由的负载均衡,如何统一监控管理所有服务的接口等。为了解决这些问题,亟需提出并构建一个通用网关平台,解决微服务分散而导致不利于管理的问题,实现对服务的有效监控,并提供多种插件满足某些服务针对性的需求。并且随着微服务的兴起,基于其业务耦合性低、负载能力强、服务边界清晰,以及SPP微线程框架收到报文创建的线程空间,并且由用户态进程进行控制,上下文切换开销小等特点,通用网关平台将利用SPP框架搭建微服务集群。本选题源于企业内部的重构项目“高复用性的协议统一接入服务”,此项目基于内部开源微线程框架SPP构建针对外部第三方或者其他BG的特殊协议接入层,该通用网关平台包含内部鉴权,账号体系转换,协议动态转换,负载均衡,模块监控,日志上报等功能模块,实现微服务动态扩容,高并发,低耦合,故障动态检测和快速上报以及快速回复等功能,具体内容包括以下三点:(1)设计和实现负载均衡模块。通过对本平台在路由转发方面的职能要求,针对通用网关平台后期正式上线后存在的大量服务接入以及QPS峰值过高等问题,对负载均衡算法以及节点熔断功能进行定制化设计,降低被调方服务集群压力,并在异常状态下自动熔断和流量疏导。(2)设计和实现协议转换与鉴权模块。通过对协议的格式分析,提供特定的协议转换函数,并对用户的登录权限和调用权限进行控制。(3)设计和实现服务监控与日志上报模块。通过收集和分析系统服务资源的硬件使用情况和服务质量,统计分析后对服务节点进行评级,给负载均衡模块调整节点权重提供决策,同时将异常日志上报并通知关注人。在测试章节,对通用网关平台的功能进行测试部署,服务功能运行正常,机器负载与监控均无明显抖动,目前通用网关平台已经上线,通过动态扩容模块,可以在异常处理的时候,实现服务的快速部署。在论文的结尾,总结了通用网关平台的不足点和可优化点,并展望了未来的拓展方向。
基于SPP微线程框架的通用网关平台的设计与实现
这是一篇关于微服务网关,负载均衡,协议转换,服务监控,微线程的论文, 主要内容为随着计算机技术的不断发展,互联网网关技术快速迭代,网关服务作为微服务的核心管理层,充当多级服务的服务代理,能够做到统一接入和业务隔离等功能,目前国内外API网关主要实现的技术包括通用Nginx反向代理、Netty网络网络编程框架或者API网关框架,例如Spring Cloud Gateway等形式。但是也有一些问题需要解决,例如如何做到协议统一接入,如何做到服务路由的负载均衡,如何统一监控管理所有服务的接口等。为了解决这些问题,亟需提出并构建一个通用网关平台,解决微服务分散而导致不利于管理的问题,实现对服务的有效监控,并提供多种插件满足某些服务针对性的需求。并且随着微服务的兴起,基于其业务耦合性低、负载能力强、服务边界清晰,以及SPP微线程框架收到报文创建的线程空间,并且由用户态进程进行控制,上下文切换开销小等特点,通用网关平台将利用SPP框架搭建微服务集群。本选题源于企业内部的重构项目“高复用性的协议统一接入服务”,此项目基于内部开源微线程框架SPP构建针对外部第三方或者其他BG的特殊协议接入层,该通用网关平台包含内部鉴权,账号体系转换,协议动态转换,负载均衡,模块监控,日志上报等功能模块,实现微服务动态扩容,高并发,低耦合,故障动态检测和快速上报以及快速回复等功能,具体内容包括以下三点:(1)设计和实现负载均衡模块。通过对本平台在路由转发方面的职能要求,针对通用网关平台后期正式上线后存在的大量服务接入以及QPS峰值过高等问题,对负载均衡算法以及节点熔断功能进行定制化设计,降低被调方服务集群压力,并在异常状态下自动熔断和流量疏导。(2)设计和实现协议转换与鉴权模块。通过对协议的格式分析,提供特定的协议转换函数,并对用户的登录权限和调用权限进行控制。(3)设计和实现服务监控与日志上报模块。通过收集和分析系统服务资源的硬件使用情况和服务质量,统计分析后对服务节点进行评级,给负载均衡模块调整节点权重提供决策,同时将异常日志上报并通知关注人。在测试章节,对通用网关平台的功能进行测试部署,服务功能运行正常,机器负载与监控均无明显抖动,目前通用网关平台已经上线,通过动态扩容模块,可以在异常处理的时候,实现服务的快速部署。在论文的结尾,总结了通用网关平台的不足点和可优化点,并展望了未来的拓展方向。
高并发环境下微服务网关的研究与设计
这是一篇关于微服务网关,高并发,分布式技术,异步非阻塞的论文, 主要内容为随着互联网的发展,服务架构也面临着挑战越来越大,网关作为整个服务架构的排头兵,是直接处理客户端流量的入口,它的性能和可靠性,决定了整个业务的稳定性。在如今互联网复杂背景下,没有一种网关是“银弹”,云提供商、开源社区都有网关相关组件和技术,直接拿来用距离生产环境应对复杂场景稳定性和易用性还相差甚远。针对上述问题,本文在开源网关框架基础上设计并实现了一个应对高并发环境微服务网关,通过全链路异步非阻塞改造和流量自适应调度来应对高并发服务挑战,同时通过网关灵活变更和稳定性建设来应对互联网生产环境业务迭代极快的诉求。本文的主要工作内容如下:(1)通过对比多个开源框架的重要特性,并通过性能压测和对比,选择了Spring Cloud Gateway作为底层框架,在应用侧配置和开发了多个配套原子能力,如:降级限流、熔断技术、缓存、快速失败、监控统计等,同时通过重构全链路通信机制,利用异步非阻塞I/O模型和背压回弹提升系统在高并发场景下的吞吐能力。(2)搭建并定义配置中心交互报文,推送至网关并通过责任链加载模式对原子能力进行编排和组合,同时使用SPI的接口定义使网关具有灵活定制扩展能力。通过配置中心推送配置请求头的重定向、转发、流量标记使网关具备了灰度发布和异地多活的稳定性保障。(3)结合在互联网电商企业工作的背景,实践模拟落地了大促秒杀场景网关的应对策略。本文的主要创新点如下:(1)本文参考Actor并发处理计算模型,实践并落地了异步非阻塞通信,不仅满足了高并发吞吐的诉求,同时可以节省硬件开支。(2)本文通过配置中心实现原子能力定制编排和实时推送生效,有效应对解决了实际业务灵活多变的诉求。(3)本文设计并实现了通过网关报文转发实现整体服务架构具备异地多活的能力,有效应对了实际生产环境对系统高可用的诉求。
高并发环境下微服务网关的研究与设计
这是一篇关于微服务网关,高并发,分布式技术,异步非阻塞的论文, 主要内容为随着互联网的发展,服务架构也面临着挑战越来越大,网关作为整个服务架构的排头兵,是直接处理客户端流量的入口,它的性能和可靠性,决定了整个业务的稳定性。在如今互联网复杂背景下,没有一种网关是“银弹”,云提供商、开源社区都有网关相关组件和技术,直接拿来用距离生产环境应对复杂场景稳定性和易用性还相差甚远。针对上述问题,本文在开源网关框架基础上设计并实现了一个应对高并发环境微服务网关,通过全链路异步非阻塞改造和流量自适应调度来应对高并发服务挑战,同时通过网关灵活变更和稳定性建设来应对互联网生产环境业务迭代极快的诉求。本文的主要工作内容如下:(1)通过对比多个开源框架的重要特性,并通过性能压测和对比,选择了Spring Cloud Gateway作为底层框架,在应用侧配置和开发了多个配套原子能力,如:降级限流、熔断技术、缓存、快速失败、监控统计等,同时通过重构全链路通信机制,利用异步非阻塞I/O模型和背压回弹提升系统在高并发场景下的吞吐能力。(2)搭建并定义配置中心交互报文,推送至网关并通过责任链加载模式对原子能力进行编排和组合,同时使用SPI的接口定义使网关具有灵活定制扩展能力。通过配置中心推送配置请求头的重定向、转发、流量标记使网关具备了灰度发布和异地多活的稳定性保障。(3)结合在互联网电商企业工作的背景,实践模拟落地了大促秒杀场景网关的应对策略。本文的主要创新点如下:(1)本文参考Actor并发处理计算模型,实践并落地了异步非阻塞通信,不仅满足了高并发吞吐的诉求,同时可以节省硬件开支。(2)本文通过配置中心实现原子能力定制编排和实时推送生效,有效应对解决了实际业务灵活多变的诉求。(3)本文设计并实现了通过网关报文转发实现整体服务架构具备异地多活的能力,有效应对了实际生产环境对系统高可用的诉求。
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