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SpringCloud 17 —— 配置中心之Apollo （上）

Apollo（阿波罗）是携程框架部门研发的分布式配置中心，能够集中化管理应用不同环境、不同集群的配置，配置修改后能够实时推送到应用端，并且具备规范的权限、流程治理等特性，适用于微服务配置管理场景。

Apollo 简介

Apollo 特点

  • 统一管理不同环境、不同集群的配置

    • Apollo提供了一个统一界面集中式管理不同环境（environment）、不同集群（cluster）、不同命名空间（namespace）的配置。
    • 同一份代码部署在不同的集群，可以有不同的配置，比如zk的地址等
    • 通过命名空间（namespace）可以很方便的支持多个不同应用共享同一份配置，同时还允许应用对共享的配置进行覆盖
    • 配置界面支持多语言（中文，English）

  • 配置修改实时生效（热发布）

    • 用户在Apollo修改完配置并发布后，客户端能实时（1秒）接收到最新的配置，并通知到应用程序。

  • 版本发布管理

    • 所有的配置发布都有版本概念，从而可以方便的支持配置的回滚。

  • 灰度发布

    • 支持配置的灰度发布，比如点了发布后，只对部分应用实例生效，等观察一段时间没问题后再推给所有应用实例。

  • 权限管理、发布审核、操作审计

    • 应用和配置的管理都有完善的权限管理机制，对配置的管理还分为了编辑和发布两个环节，从而减少人为的错误。
    • 所有的操作都有审计日志，可以方便的追踪问题。

  • 客户端配置信息监控

    • 可以方便的看到配置在被哪些实例使用

  • 提供Java和.Net原生客户端

    • 提供了Java和.Net的原生客户端，方便应用集成
    • 支持Spring Placeholder，Annotation和Spring Boot的ConfigurationProperties，方便应用使用（需要Spring 3.1.1+）
    • 同时提供了Http接口，非Java和.Net应用也可以方便的使用

  • 提供开放平台API

    • Apollo自身提供了比较完善的统一配置管理界面，支持多环境、多数据中心配置管理、权限、流程治理等特性。
    • 不过Apollo出于通用性考虑，对配置的修改不会做过多限制，只要符合基本的格式就能够保存。
    • 在我们的调研中发现，对于有些使用方，它们的配置可能会有比较复杂的格式，如xml, json，需要对格式做校验。
    • 还有一些使用方如DAL，不仅有特定的格式，而且对输入的值也需要进行校验后方可保存，如检查数据库、用户名和密码是否匹配。
    • 对于这类应用，Apollo支持应用方通过开放接口在Apollo进行配置的修改和发布，并且具备完善的授权和权限控制

  • 部署简单

    • 配置中心作为基础服务，可用性要求非常高，这就要求Apollo对外部依赖尽可能地少
    • 目前唯一的外部依赖是MySQL，所以部署非常简单，只要安装好Java和MySQL就可以让Apollo跑起来
    • Apollo还提供了打包脚本，一键就可以生成所有需要的安装包，并且支持自定义运行时参数

基础模型

  1. 用户在配置中心对配置进行修改并发布
  2. 配置中心通知Apollo客户端有配置更新
  3. Apollo客户端从配置中心拉取最新的配置、更新本地配置并通知到应用

架构模块

上图简要描述了Apollo的总体设计，我们可以从下往上看：

  • Config Service提供配置的读取、推送等功能，服务对象是Apollo客户端
  • Admin Service提供配置的修改、发布等功能，服务对象是Apollo Portal（管理界面）
  • Config Service和Admin Service都是多实例、无状态部署，所以需要将自己注册到Eureka中并保持心跳
  • 在Eureka之上我们架了一层Meta Server用于封装Eureka的服务发现接口
  • Client通过域名访问Meta Server获取Config Service服务列表（IP+Port），而后直接通过IP+Port访问服务，同时在Client侧会做load balance、错误重试
  • Portal通过域名访问Meta Server获取Admin Service服务列表（IP+Port），而后直接通过IP+Port访问服务，同时在Portal侧会做load balance、错误重试
  • 为了简化部署，我们实际上会把Config Service、Eureka和Meta Server三个逻辑角色部署在同一个JVM进程中

主要模块概要

Config Service：

  • 提供配置获取接口
  • 提供配置更新推送接口（基于Http long polling）
    • 服务端使用Spring DeferredResult实现异步化，从而大大增加长连接数量
    • 目前使用的tomcat embed默认配置是最多10000个连接（可以调整），使用了4C8G的虚拟机实测可以支撑10000个连接，所以满足需求（一个应用实例只会发起一个长连接）。
  • 接口服务对象为Apollo客户端

Admin Service：

  • 提供配置管理接口
  • 提供配置修改、发布等接口
  • 接口服务对象为Portal

Meta Server：

  • Portal通过域名访问Meta Server获取Admin Service服务列表（IP+Port）
  • Client通过域名访问Meta Server获取Config Service服务列表（IP+Port）
  • Meta Server从Eureka获取Config Service和Admin Service的服务信息，相当于是一个Eureka Client
  • 增设一个Meta Server的角色主要是为了封装服务发现的细节，对Portal和Client而言，永远通过一个Http接口获取Admin Service和Config Service的服务信息，而不需要关心背后实际的服务注册和发现组件
  • Meta Server只是一个逻辑角色，在部署时和Config Service是在一个JVM进程中的，所以IP、端口和Config Service一致

Eureka:

  • 基于Eureka和Spring Cloud Netflix提供服务注册和发现
  • Config Service和Admin Service会向Eureka注册服务，并保持心跳
  • 为了简单起见，目前Eureka在部署时和Config Service是在一个JVM进程中的（通过Spring Cloud Netflix）

Portal:

  • 提供Web界面供用户管理配置
  • 通过Meta Server获取Admin Service服务列表（IP+Port），通过IP+Port访问服务
  • 在Portal侧做load balance、错误重试

Client:

  • Apollo提供的客户端程序，为应用提供配置获取、实时更新等功能
  • 通过Meta Server获取Config Service服务列表（IP+Port），通过IP+Port访问服务
  • 在Client侧做load balance、错误重试

E-R Diagram

App:

  • App信息

AppNamespace:

  • App下Namespace的元信息

Cluster:

  • 集群信息

Namespace:

  • 集群下的namespace

Item:

  • Namespace的配置，每个Item是一个key, value组合

Release:

  • Namespace发布的配置，每个发布包含发布时该Namespace的所有配置
    Commit:
  • Namespace下的配置更改记录

Audit:

  • 审计信息，记录用户在何时使用何种方式操作了哪个实体。


权限相关E-R Diagram:



权限相关

User:

  • Apollo portal用户

UserRole:

  • 用户和角色的关系

Role:

  • 角色

RolePermission:

  • 角色和权限的关系

Permission

  • 权限
  • 对应到具体的实体资源和操作，如修改NamespaceA的配置，发布NamespaceB的配置等。

Consumer:

  • 第三方应用

ConsumerToken:

  • 发给第三方应用的token

ConsumerRole:

  • 第三方应用和角色的关系

ConsumerAudit:

  • 第三方应用访问审计

服务端设计

配置发布后的实时推送设计

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