基于Node.js与Etcd的轻量级微服务开发平台的设计与实现

发布时间：2020-11-13 13:46

　　 随着社会信息化程度的不断提高,人们对信息技术提供的各种服务的依赖程度也日益增加,软件系统也因此变得越来越复杂。在这种发展趋势下,传统单体式的软件架构方式的弊端日渐显现,而微服务架构的理念与思想开始受到广泛的重视,微服务架构是指将软件拆分成多个能够独立运行的服务并借此来获得更好的工程特性的软件架构方式。目前,业界已经出现了一些微服务架构的实施方案,但这些方案仍存在引入组件过多,学习和使用门槛较高等缺点。因此,业界需要轻量化的且对开发与运维工作支持力度更高的微服务架构的实施方案。本课题设计并实现了一个基于Node.js与Etcd相关技术的轻量级微服务开发平台。其中,Node.js在以IO为主的高并发场景下性能优越,而Etcd则是基于Raft协议的分布式键值对存储系统,增强了平台在分布式环境下的可靠性。课题完成的工作包括:第一,设计并实现了节点管理组件,该组件是平台得以实现的基础,为平台中每台服务器上的微服务程序提供了基础的技术支持,也为运维人员与开发人员对整个集群进行即时的管控提供了可能。第二,设计并实现了平台管理组件,该组件提供了对平台进行管理的API,相关技术人员可以借助基于这些API的自动化脚本或可视化客户端来完成对平台的管理工作。第三,设计并实现了API网关组件,该组件负责处理来自平台外部的请求,相关技术人员可以在该组件中集成自定义的请求处理逻辑,从而起到统筹内部微服务的作用。本文研究和实现的轻量级的微服务开发平台(由上述3个组件构成)已经被投入到了实际生产环境中,实际使用的效果表明借助该平台能够快速实践微服务架构相关的理念,且提高了相关的运维与开发工作的效率。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP311.52
【部分图文】：

单体式架构与微服务架构区别示意图

第二章 相关技术与背景知识 在分布式环境下，每个节点是无法获知其他节点操作结果是成功还是失败的，所以 2PC协议在分布式环境下引入了一个协调者的角色，由协调者来统一管理事务涉及的所有节点的操作过程。2PC 协议中的两个阶段指的是准备阶段和执行阶段。在准备阶段时，协调者要给涉及事务的所有参与节点发送 Prepare 消息，每个参与者在接收到 Prepare 消息后，需要判断是否可以执行事务，如果不行（如权限验证失败）则要返回准备失败的消息，否则要写本地的 redo 和 undo 日志，但不做提交，并返回准备成功的消息，在协调者获得所有参与者的准备结果之后，会进入执行阶段，协调者只要收到一个参与者返回了准备失败的消息，就要在执行阶段向所有节点发送 rollback（回滚）消息，所有节点收到 rollback消息之后就执行本地的 undo 日志回滚之前的操作，而如果协调者收到了所有参与者返回的准备成功的消息，就在执行阶段向所有节点发送 commit（提交）消息，所有节点收到 commit 消息后就在本地正式提交事务。无论参与者最终执行的是回滚还是提交操作，都需要将操作执行的结果再返回给协调者。图 2-1 分别展示了最终执行了 rollback 和commit 操作的 2PC 协议中协调者与参与者的交互过程。

东南大学硕士学位论文 ，否则进入 Cancel 阶段，具体的 Confirm 和 Cancel 操作将节点只需要把要执行的操作和涉及的节点发送给协调者即可录并在随后调用相关节点相关业务功能的 Confirm 接口或 Canc协调者会选择重试，直到全部成功为止，也因此 Confirm 和 C等性。
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本文编号：2882260