Dubbo3 是在云原生背景下诞生的,使用 Dubbo 构建的微服务遵循云原生思想,能更好的复用底层云原生基础设施、贴合云原生微服务架构。这体现在:
- 服务支持部署在容器、Kubernetes平台,服务生命周期可实现与平台调度周期对齐;
- 支持经典 Service Mesh 微服务架构,引入了 Proxyless Mesh 架构,进一步简化 Mesh 的落地与迁移成本,提供更灵活的选择;
- 作为桥接层,支持与 SpringCloud、gRPC 等异构微服务体系的互调互通
一站式微服务解决方案
Dubbo 提供了从服务定义、服务发现、服务通信到流量管控等几乎所有的服务治理能力,并且尝试从使用上对用户屏蔽底层细节,以提供更好的易用性。
定义服务在 Dubbo 中非常简单与直观,可以选择使用与某种语言绑定的方式(如 Java 中可直接定义 Interface),也可以使用 Protobuf IDL 语言中立的方式。无论选择哪种方式,站在服务消费方的视角,都可以通过 Dubbo 提供的透明代理直接编码。
点对点的服务通信是 Dubbo 提供的另一项基本能力,Dubbo 以 RPC 的方式将请求数据(Request)发送给后端服务,并接收服务端返回的计算结果(Response)。RPC 通信对用户来说是完全透明的,使用者无需关心请求是如何发出去的、发到了哪里,每次调用只需要拿到正确的调用结果就行。同步的 Request-Response 是默认的通信模型,它最简单但却不能覆盖所有的场景,因此,Dubbo 提供更丰富的通信模型:
- 消费端异步请求(Client Side Asynchronous Request-Response)
- 提供端异步执行(Server Side Asynchronous Request-Response)
- 消费端请求流(Request Streaming)
- 提供端响应流(Response Streaming)
- 双向流式通信(Bidirectional Streaming)
Dubbo 的服务发现机制,让微服务组件之间可以独立演进并任意部署,消费端可以在无需感知对端部署位置与 IP 地址的情况下完成通信。Dubbo 提供的是 Client-Based 的服务发现机制,使用者可以有多种方式启用服务发现:
- 使用独立的注册中心组件,如 Nacos、Zookeeper、Consul、Etcd 等。
- 将服务的组织与注册交给底层容器平台,如 Kubernetes,这被理解是一种更云原生的方式
云原生友好
Dubbo 从设计上是完全遵循云原生微服务开发理念的,这体现在多个方面,首先是对云原生基础设施与部署架构的支持,包括 Kubernetes、Service Mesh 等,另一方面,Dubbo 众多核心组件都已面向云原生升级,包括 Triple 协议、统一路由规则、对多语言支持。值得一提的是,如何使用 Dubbo 支持弹性伸缩的服务如 Serverless 也在未来计划之中,这包括利用 Native Image 提高 Dubbo 的启动速度与资源消耗等。
结合当前版本,本节主要从以下两点展开 Dubbo 的云原生特性
- 容器调度平台(Kubernetes)
- Service Mesh
Kubernetes
Dubbo 微服务要支持 Kubernetes 平台调度,最基础的就是实现 dubbo 服务生命周期与容器生命周期的对齐,这包括 Dubbo 的启动、销毁、服务注册等生命周期事件。相比于以往 Dubbo 自行定义生命周期事件,并要求开发人员在运维实践过程中遵守约定,Kubernetes 底层基础设施定义了严格的组件生命周期事件(probe),转而要求 Dubbo 去按约定适配。
Kubernetes Service 是另一个层面的适配,这体现了服务定义与注册向云原生底层基础设施下沉的趋势。在这种模式下,用户不再需要搭建额外的注册中心组件,Dubbo 消费端节点能自动对接到 Kubernetes(API-Server 或 DNS),根据服务名(Kubernetes Service Name) 查询到实例列表(Kubernetes endpoints)。 此时服务是通过标准的 Kubernetes Service API 定义,并被调度到各个节点。
Service Mesh
Service Mesh 在业界得到了广泛的传播与认可,并被认为是下一代的微服务架构,这主要是因为它解决了很多棘手的问题,包括透明升级、多语言、依赖冲突、流量治理等。Service Mesh 的典型架构是通过部署独立的 Sidecar 组件来拦截所有的出口与入口流量,并在 Sidecar 中集成丰富的流量治理策略如负载均衡、路由等,除此之外,Service Mesh 还需要一个控制面(Control Panel)来实现对 Sidecar 流量的管控,即各种策略下发。我们在这里称这种架构为经典 Mesh。
然而任何技术架构都不是完美的,经典 Mesh 在实施层面也面临成本过高的问题
- 需要运维控制面(Control Panel)
- 需要运维 Sidecar
- 需要考虑如何从原有 SDK 迁移到 Sidecar
- 需要考虑引入 Sidecar 后整个链路的性能损耗
为了解决 Sidecar 引入的相关成本问题,Dubbo 引入了另一种变相的 Mesh 架构 - Proxyless Mesh,顾名思义,Proxyless Mesh 就是指没有 Sidecar 的部署,转而由 Dubbo SDK 直接与控制面交互,其架构图如下
可以设想,在不同的组织、不同的发展阶段,未来以 Dubbo 构建的微服务将会允许有三种部署架构:传统 SDK、基于 Sidecar 的 Service Mesh、脱离 Sidecar 的 Proxyless Mesh。基于 Sidecar 的 Service Mesh,即经典的 Mesh 架构,独立的 sidecar 运行时接管所有的流量,脱离 Sidecar 的 Proxyless Mesh,富 SDK 直接通过 xDS 与控制面通信。Dubbo 微服务允许部署在物理机、容器、Kubernetes 平台之上,能做到以 Admin 为控制面,以统一的流量治理规则进行治理