聊聊微信微服务技术

作者：熊普江，腾讯公司资深架构师

来自：51CTO技术栈

一，行业背景

互联网技术一直在快速演进当中，同时移动互联网与云时代来临，微服务架构由此应映而生。

如下图，是微服务在我国的百度搜索指数：

从图中可以看出，自 2013 前后微服务开始逐渐被大家关注，随时间推移搜索的人也越来越多，直至 2016 年爆发。

微服务架构的快速发展并广泛流行，和以下因素息息相关：

• 互联网技术架构飞速演进，特别是底层硬件及芯片技术快速发展，后端服务器的能力越来越强大。多数情况下，单个业务已很难消耗完一整台服务器的资源或处理能力。
• 移动互联网深度融合与应用，瘦客户端兴起，使得云端能力与承载变得更加重要。
• 容器技术得到广泛认可与应用，轻量级协议、代码管理、新集成方法与工具等技术也越来越成熟。

近两年，微服务这个术语渐成热门词汇，但它不是一个全新架构，更不是一个包治百病的架构。那么，微服务架构与单体式架构相比优势体现在哪？这些优势又给开发模式、运维带来哪些痛点？

二，微服务架构的优势及痛点

微服务和单点服务的区别是什么呢？比喻来讲，单点服务是把所有的东西放在一个大盒子里，这个大盒子里什么都有。

微服务更像是车箱，每个箱子里包含特定的功能模块和物品，所有模块可以很灵活地拆分出来。

换言之，在单点服务中，所有的部件都在一个巨大的软件包中。在微服务架构下，有很多独立存在的小服务，通过 API 接口连接成庞大的系统。

相比过往的单体式应用架构，微服务架构优势明显，如：

• 单个微服务更易理解、方便开发与维护。
• 应用解耦，对整体应用交付而言，开发迭代更敏捷。
• 技术选择更加自由，微服务不再需要限定统一的技术实现。
• 微服务独立部署，应用更稳定，同时扩展更加容易与快速。
• ……

同时，微服务架构的特点与优势在开发模式、运维等方面也带来很多痛点，如：

• 微服务众多，容器编排与部署管理等会变得异常复杂。
• 业务的容量管理变得更加困难，资源利用效率难以提升。
• 监控的颗粒度增多，关联关系更加复杂。
• 微服务故障恢复、调度需要更精细化。
• ……

三，微信中两大典型微服务案例

熊普江老师表示，微信一直提倡敏捷开发与“大系统小做”，这其实就是微服务的理念与架构实现。

由于微信诞生于 2011 年，当时微服务架构的概念还没有普及，也就是说，微信的微服务架构在业界实施并落地相对较早。

微信中微服务案例有很多，这里主要分享服务布局、过载保护两大典型案例。

四，微信服务布局

微信的服务布局采用的是多地自治、园区互备架构。如下，是微信的服务布局示意图：

• 城市之间的数据是相对独立的。除了少数账号全球同步，大部分业务都希望做成电子邮件式的服务，各自有自身的环境在跑，之间使用类似于电子邮件的通信。
• 城市间的后备则使用公网的 udp 通道。在城市内，使用三园区架构，每个园区是一套独立的系统，从接入、逻辑、存储每一层完全独立，可互相为对方提供备份。
• 多园区形成整体服务能力。在园区内，由多机组成 set，互为容错，包含网络与电力也是独立的。这样的服务布局，不仅是微服务架构，而且考虑了容灾能力。

五，微信过载保护

过载保护的微服务架构，目的是确保核心服务可用。确保核心服务的可用性有如下三点：

• 考虑问题应该是服务要有轻重分离，即一个服务里不能既有重的操作，又有轻的操作。
• 队列控制，要了解一个请求在队列中等待的平均时间，从而决定是否要启动拒绝。
• 组合命令式，由于微服务的调用链及层次可能会增多，后端服务也可能是多个。

假定后端有两个服务（A 服务与 B 服务），而前端调用需要依赖于 A、B 服务的组合结果，那么单个 A 或者单个 B 的轻微过载，就可能导致前端服务不可用，这是很严重的问题。这种情况下，就需要一个反馈机制。

如下，是过载保护的微服务架构示意图：

如上图所示，整个系统基于反馈，把整个拒绝的信息全程传递。最右边是几个典型的服务，从一个 CGI 调用一个后台服务，再调用另一个后台服务，系统会在 CGI 层面就把它的重要程度往下传。

回到刚才前端调用 A、B 服务的例子，使用这样的一种重要程度传递，就可以直接拒绝那些相同用户的 20% 的请求，有效地解决单个服务轻微过载的问题。