如何使用Spring Cloud跨多個云區域運行Java微服務-魔扣目錄

譯者 | 李睿

審校 | 孫淑娟 ?

如果用戶想在公共云基礎設施上運行JAVA微服務，那么可以利用多個云區域。這是一個好主意，其中有幾個原因。?

首先，由于硬件問題、云服務升級后引入的錯誤或人為錯誤，云計算可用區（Availability Zones）和云區域（Regions）經常出現故障。最著名的S3中斷之一是因為AWS公司的員工發布了錯誤的操作命令。?

如果一個云區域發生故障，那么該區域的微服務也會發生故障。但是，如果跨多個云區域運行微服務實例，即使美國東部地區出現大面積故障，也可以繼續運行。?

其次，用戶可以選擇在美國東部部署微服務，但應用程序在大西洋彼岸的歐洲運行。從歐洲用戶到美國東部應用程序實例的往返延遲大約為100毫秒，將這個時間與來自美國東部（運行微服務的數據中心附近）的用戶流量的5毫秒往返延遲進行比較，當歐洲用戶表示應用程序速度較慢時，不要感到驚訝。如果微服務實例部署在美國東部和歐洲西部地區，就不會聽到這種負面反饋。?

最后，假設一個Java微服務服務于來自歐洲的用戶請求，但從美國的數據庫實例請求數據。在這種情況下，可能會違反數據駐留法規（如果GDPR法規將請求的數據分類為個人數據）。然而，如果微服務實例在歐洲運行，并從歐洲某個云區域的數據庫實例獲取個人數據，那么就不會遇到監管機構所關注的問題。?

以下對本文的主題進行介紹，但希望看到在多個云區域運行Java微服務的一些好處。以下了解如何使用Spring Cloud開發和部署多個云區域微服務。?

高層次的概念?

以下以一個地理分布式Java Messenger為例，對微服務和Spring Cloud如何在多個云區域環境中發揮作用進行深入了解。?

該應用程序(由多個微服務組成)運行在多個云區域：美國西部、美國中部、歐洲西部和亞洲南部。所有應用程序實例都是無狀態的。?

Spring Cloud組件在應用程序實例所在的相同云區域中運行。該應用程序使用Spring Config Server進行配置設置分發，使用Spring Discovery Server進行平滑和容錯的服務間通信。?

選擇YugabyteDB作為分布式數據庫，可以輕松地遠程運行。另外，只要它是在PostgreSQL源代碼上構建的，它就自然地與Spring Data和Spring生態系統的其他組件集成在一起。本文并不會回顧YugabyteDB多區域部署選項。?

用戶流量通過全局外部云負載均衡器到達微服務實例。簡而言之，負載均衡器提供了一個單一的IP地址，可以從地球上的任何地點訪問。該IP地址(或轉換為該地址的DNS名稱)被提供給用戶的Web或移動前端，它們使用該IP連接到應用程序后端。負載均衡器自動將用戶請求轉發到最近的應用程序實例。下面將詳細地演示這個云組件。?

目標架構?

多區域Java Messenger的目標架構如下所示：?

整個解決方案運行在谷歌云平臺上。用戶可能更喜歡另一個云計算提供商提供的云服務，所以可以放心使用。很多用戶喜歡使用谷歌云，因為它提供了開發人員體驗、豐富且價格合理的基礎設施、快速且穩定的網絡，以及在本文中提到的其他好處。?

微服務實例可以根據需要部署在盡可能多的云區域中。?

在上圖中有兩個隨機云區域：Region A和Region B。微服務實例可以運行在一個云區域的多個可用性分區中(例如Region A的Zone A和ZoneB)，也可以運行在一個云區域內(Region B的Zone A)。?

每個云區域都有一個Spring Discovery和Config服務器的實例也是合理的，但特意為每個可用區運行每個服務器的實例，以將延遲降至最低。?

誰決定哪個微服務實例將服務于用戶請求?那全局外部負載均衡器就是決策者!?

假設一位用戶通過手機打開Java Messenger，并發送了一條消息。帶有消息的請求將被發送到負載均衡器，它可以通過以下方式轉發：?

（1）Region A是離用戶最近的云區域，并且在請求時處于正常狀態(沒有中斷)。負載均衡器根據這些條件選擇該區域。 ?

（2）在這個云區域中，微服務實例在Zone A和Zone B都可用。因此，如果這兩個可用區都處于活動狀態并且正常運行，負載均衡器可以選擇任何一個可用區。假設這個請求發送到Zone B。?

以下將解釋每個微服務負責什么。到目前為止，只需要知道消息傳遞微服務將所有應用程序數據(消息、通道、用戶配置文件等)存儲在一個多區域YugabyteDB部署中。Attachments微服務使用全球分布的谷歌云存儲存儲用戶圖片。 ?

微服務和Spring Cloud?

以下進一步討論微服務以及它們如何利用Spring Cloud。 ?

Messenger微服務實現了每個Messenger應用程序必須具備的跨渠道和工作區發送消息的關鍵功能。Attachments微服務上載圖片和其他文件，可以在geo messenger的存儲庫中查看它們的源代碼。?

Spring Cloud配置服務器?

這兩個微服務都是在Spring Boot上構建的。當它們啟動時，他們從Spring Cloud Config Server中檢索配置設置，如果需要在分布式環境中外部化配置文件，這是一個很好的選項。?

配置服務器可以托管并從各種后端獲取配置，包括Git存儲庫、Vault和JDBC兼容數據庫。在Java geo messenger的情況下，使用Git選項，下面一行來自應用程序。兩個微服務請求的屬性文件Spring Boot從配置服務器加載設置：?

YAML ?
1spring.config.import=configserver:http://${CONFIG_SERVER_HOST}:${CONFIG_SERVER_PORT}?

Spring Cloud Discovery Server?

一旦啟動了Messenger和Attachments微服務，它們就會向Spring Cloud Discovery Server（屬于Spring Cloud.NETflix組件）的區域本地實例注冊。?

Discovery Server實例的位置在從Config Server實例傳輸的以下配置設置中定義：?

YAML ?
1eureka.client.serviceUrl.defaultZnotallow=http://${DISCOVERY_SERVER_HOST}:${DISCOVERY_SERVER_PORT}/eureka?

也可以在瀏覽器中打開HTTP地址，確認服務已成功注冊到Discovery Server：?

微服務使用您通過應用程序的spring.Application.name設置傳遞的名稱注冊到application.properties file。如上圖所示，選擇了以下名稱: ?

·spring.application.name=messenger for the Messenger microservice?
·spring.application.name=attachments for the Attachments service?

微服務實例使用這些名稱來定位并通過Discovery Server相互發送請求。例如，當用戶想要在討論頻道中上傳圖片時，該請求首先會發送到Messenger服務。然后，Messenger在Discovery Server的幫助下將此任務委托給Attachments微服務。?

首先，Messenger服務獲得一個附件對應的實例: ?

Java 
 List<ServiceInstance> serviceInstances = discoveryClient.getInstances("ATTACHMENTS");

 ServiceInstance instance;

 if (!serviceInstances.isEmpty()) {
 instance = serviceInstances
    .get(ThreadLocalRandom.current().nextInt(0, serviceInstances.size()));
 }

  System.out.printf("Connected to service %s with URI %sn", 
       instance.getInstanceId(), instance.getUri());

接下來，Messenger微服務使用附件的實例URI創建一個HTTP客戶端，并通過InputStream發送圖片： ?

Java 
 HttpClient httpClient = HttpClient.newBuilder().build();

 HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder()
  .uri(URI.create(instance.getUri() + "/upload?fileName=" + fileName))
  .header("Content-Type", mimeType)
    .POST(HttpRequest.BodyPublishers.ofInputStream(new Supplier<InputStream>() {
        @Override
        public InputStream get() {         
               return inputStream;
        }
  })).build();

Attachments服務通過REST端點接收請求，并最終將圖片存儲在谷歌云存儲中，將圖片URL返回給Messenger微服務：?

Java 
 public Optional<String> storeFile(String filePath, String fileName, String contentType) {
  if (client == null) {
  initClient();
   }
 
  String objectName = generateUniqueObjectName(fileName);
 
  BlobId blobId = BlobId.of(bucketName, objectName);
  BlobInfo blobInfo = BlobInfo.newBuilder(blobId).build();

 try {
  client.create(blobInfo, Files.readAllBytes(Paths.get(filePath)));
 } catch (IOException e) {
  System.err.println("Failed to load the file:" + fileName);
  e.printStackTrace();

 return Optional.empty();
  }

  System.out.printf(
  "File %s uploaded to bucket %s as %s %n", filePath, bucketName, objectName);

 String objectFullAddress = "http://storage.googleapis.com/" + bucketName + "/" + objectName;

  System.out.println("Picture public address: " + objectFullAddress);

 return Optional.of(objectFullAddress);
 }