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导读：对于微服务，每个人都有自己的理解。相对于大量的互联网公司，微服在传统金融行业还没有普及。首先，传统金融行业的线上系统需求更新和版本迭代不像互联网公司那么频繁；其次，技术能力制约新技术的落地；再者，传统金融行业对系统可用性和稳定性的要求非常高。如何理解微服务架构？微服务能给金融行业带来什么？金融微服务架构如何选择？这些都需要我们深入分析微服务架构。目录：1。什么是微服务2。主流微服务框架3。微服务架构的关键技术1。什么是微服务？微服务架构定义微服务的定义源于Martin Fowler在2014年3月写的一篇文章《微服务》。微服务的四大特性被抽象定义为“小、独特、轻、松”。微服务感性认识转化前：紧耦合组件部署周期慢，集成测试转化后：松耦合组件自动部署，无需等待独立组件的优势。可扩展性：服务的承载能力在设计之初无法完全满足后期业务发展的要求。随着业务量的增加，服务不得不通过服务器集群进行扩展，每个微服务扩展的数量也根据需求进行扩展。承载量大的微业务拓展节点多，承载量小的微业务拓展节点少，从而实现。降低风险：在所有阶段准备工件的部署，包括：构建工件、测试脚本、配置文件和部署清单文件。a)从负载平衡列表中删除“Canary”服务器。b)升级“金丝雀”应用(引流原有流量并部署)。c)应用程序的自动化测试。d)将“Canary”服务器添加回负载平衡列表(连接和健康检查)。e)如果Canary的在线使用测试成功，则升级剩余的其他服务器。弹性系统：在一个理想的设计中，一旦一个非核心微服务启动失败，其他微服务仍然可用，用户在不使用异常模块提供的服务时完全意识不到这种异常，极大地提升了用户体验。敏捷：开发成本更低，响应速度更快。每个开发团队的工作人员不必花费大量的时间去了解整个服务器架构，而主要通过了解一个微服务的金融业务需求和技术体系就可以参与开发，从而降低学习成本和更改代码带来的风险。代码审查过程的简化也相应地加快了开发响应速度。灵活性：不要求所有的微服务都使用相同的技术和平台来实现。微架构带来的问题，因为服务变化，很难跟踪。其他团队的服务接口文档过期了怎么办？依赖服务没有准备好，如何验证自己开发的功能？有些模块是重复构建的，会有很多跨团队、跨系统、跨语言的重复构建。服务放大了分布式架构的一系列问题，比如如何处理分布式事务。服务不稳定怎么办？运维的复杂度急剧增加，比如部署对象的数量和监控流程的数量增加了运维的整体复杂度。这些解决方法最终都会被理解。原来我们需要一个微服务应用平台来整体解决这些问题。微服务架构应用场景微服务架构不是万能的。有适合它的系统。这些系统包括：对于业务流程复杂，业务逐渐更加复杂的系统，单个应用会非常庞大，后期修改维护困难。应该考虑微服务架构。为了满足业务需求，项目中引入了很多技术栈、中间件和单一应用，会给开发者带来很大的麻烦。应该考虑将应用程序分成几个独立部署的微服务，由最佳技术堆栈来实现。具有高并发性、高可用性和灵活扩展需求的系统

单个应用发布成本高，而单个微服务的变更和发布容易。那些有高频率发布需求的系统应该使用微服务架构。实时上没有强数据一致性的要求，能接受最终数据一致性的系统可以使用微服务架构。在银行系统：OA、HR、绩效等管理系统不需要微服务架构；如果信贷、CRM等管理类应用庞大(几十万行代码甚至更多)，就要使用微服务改造；由于系统压力大，中间业务、核心账务、网银可以采用微服务架构。微架构在互联网金融中的应用第三方支付包括以支付宝、财付通、盛付通为代表的互联网支付公司，以及以快钱、汇付天下为代表的金融支付公司。P2P小额信贷是一种个人对个人的直接信贷模式。大数据金融是指海量非结构化数据的集合。通过实时分析，可以为互联网金融机构提供全方位的客户信息。众筹是指以团购、预购的形式向网友募集项目资金的模式。利用互联网传播的特性，众筹让小企业、艺术家或个人向大众展示自己的创意，赢得大家的关注和支持，进而获得所需的资金援助。所谓信息化金融机构，是指银行、证券、保险等金融机构。它采用信息技术改造和重组传统的经营流程，实现全方位的电子化经营和管理。互联网门户是指利用互联网销售金融产品，并为金融产品销售提供第三方服务的平台。其核心是“搜价比价”模式。二、主流微服务框架行业开源微服务框架方案比较全面，SpringCloud是首选。为什么选择SpringCloud？它不仅仅是解决微服务的某个问题，而是一个解决微服务架构实现的综合解决方案框架。集成了许多广泛实践和验证的框架作为实现的基本组件，并在此系统的基础上创建了一些优秀的边缘组件；大量的兼容性测试保证了更好的稳定性；极高的社区活跃度；SpringCloud类似于其他微服务框架：品牌机VS DIY电脑三、微服务架构关键技术微服务平台技术图微服务技术：API Doc:swagger UI API mock:swagger mock API AOP基础框架：Spring框架微服务容器：Spring Boot服务发布：Spring Web MVC服务注册中心：Spring Cloud-Eureka服务路由：Spring Cloud-Ribbon服务调用：Spring Cloud-Feign服务融合：Spring Cloud-hy strix安全认证：Spring Cloud-安全服务配置中心：Apollo、Spring Cloud-Config服务监控：关键技术架构与设计Spring Boot Admin我们从这九个方面来分析微服务的关键技术架构和设计。1.前端UI框架兼容性Vue是一个流行的前端框架，对浏览器有很好的兼容性，受主流操作系统和浏览器的支持。Vue响应式双向数据绑定实现自动同步。vue.js采用发布者-订阅者相结合的数据劫持方式，通过Object.defineProperty()劫持各种属性的setter和getter。当数据发生变化时，它向订阅者发布消息并触发相应的监控回调。具体来说，Vue.js通过指令封装DOM。当数据发生变化时，会通知指令修改相应的DOM，数据会驱动DOM的变化。Vue.js也会对操作做一些DOM监听。当我们修改视图时，vue.js将监控这些变化，从而改变数据。这形成了数据的双向绑定。2.微服务容器微服务运行容器环境。我们来看看微服务运行容器。要做出可靠高效的微服务架构应用，其实有很多事情需要我们去做。如果没有统一的微服务容器，这些功能需要在每个微服务组件中重新构建，这将是多种多样的，很难集成。

微服务容器：负载均衡微服务容器的基本服务能力之一就是支持负载均衡。一般来说，负载均衡是指服务器端的负载均衡，包括硬件负载均衡和软件负载均衡。硬件负载均衡主要是通过在服务器节点之间安装专门的设备进行负载均衡，比如F5；软件负载均衡是通过在服务器上安装一些具有负载均衡功能或模块的软件来完成请求分发，比如Nigix。硬件负载均衡设备或软件负载均衡软件模块会维护一个可用服务器的列表，通过心跳检测排除失效的服务器节点，保证列表中的所有服务器节点都能正常访问。当客户端向负载均衡设备发送请求时，该设备根据某种算法(例如线性轮询、按权重加载、按流量加载等)从维护的可用服务器列表中取出服务器的地址。)然后转发。客户端负载均衡和服务器负载均衡的最大区别在于上面提到的服务列表存储的位置。在客户端负载平衡中，所有的客户端节点都维护它们想要访问的服务器的列表，这些服务器的列表来自服务注册中心。建议使用春云网飞的丝带组件。微服务容器：微服务容器的第二个基础服务能力是服务融合、容错、升级和限流，提供系统异常时的故障恢复能力。3.注册表服务注册和发现。接下来，我们来谈谈注册发现。过去，当单个应用程序相互调用时，配置一个IP就足够了。但是在微服务架构下，服务提供商会很多，手动配置IP地址就成了一件不可行的事情。自动服务注册和发现方案解决了这个问题。我们的服务注册发现功能依赖于SpringCloud Eureka组件。当服务启动时，它将在服务注册表中注册它想要发布的服务。运行时，如果需要调用其他微服务的接口，必须先获取服务提供者在注册表中的地址。获得地址后，它将通过微服务容器内的简单负载平衡器进行路由。一般系统中微服务的调用都是通过这种客户端负载均衡模式进行的，否则会有很多负载均衡的过程。这种分散的路由方法也可以用于跨业务系统的服务调用。当然，采用SOA模式，集中服务网管来管理系统间的调用是另一种选择，要根据企业的IT状况和需求来确定。4.配置中心的集中配置管理。在微服务的分布式环境下，一个系统被拆分成许多微服务，我们必须告别在生产或运维中手工修改配置的方式。需要采用集中配置管理来提高运维效率。配置文件有两种：运行前的静态配置和运行中的动态配置。静态配置通常在编译部署包之前设置。动态配置是系统运行过程中需要调整的系统变量或业务参数。为了实现集中的配置管理，需要注意以下几点：配置与媒体分离，需要通过制定规范来控制。不要将配置放在Jar包中。配置方式要统一，格式、读写方式、变更热更新方式尽量统一。要采用统一的配置框架，需要配置中心统一管理业务系统中的配置信息，这就需要一个平台来提供配置中心服务和配置管理门户。修改同步交互配置。修改后定期通过推或拉的方式更新，缓存在应用程序所在的微服务容器中，供应用程序使用。高可用运行架构设计配置中心有两种部署模式：高可用模式，如上图所示。当支持大规模微服务访问时，配置查询同步服务可以在一体化模式下水平扩展，而

配置中心可以支持高可用模式部署，满足金融行业的需求。5.监控中心在Skywalking的基础上定制SkyWalking，主要是采集各种格式的数据，存储，然后显示。所以我们需要关注SkyWalking Collecter，SkyWalking UI和存储设备。APM探针JavaAgent是在JDK 1.5之后引入的，也可以称为Java代理。JavaAgent是一个在main方法之前运行的拦截器，它的默认方法叫做premain，也就是说先执行premain方法，再执行main方法。利用代理技术构建一个独立于应用的代理程序(即Agent)，帮助监控、运行甚至替换其他JVM上的程序。可用于在虚拟机级别实现AOP功能。APM全链路运行监控的调用链跟踪分析：收集同一TraceID的跨度，以时间为时间轴按时间排序。将ParentID串在一起调用堆栈。实时分析：直接分析单个日志，无需汇总或重组。获取当前QPS，延迟。离线分析：通过TraceID汇总，通过Span ID和ParentID还原调用关系，分析链接形式。6.日志中心

日志中心架构

日志分析是运维工程师解决系统故障和发现问题的主要手段。日志主要包括系统日志、应用日志和安全日志。系统操作人员和开发人员可以通过日志了解服务器的硬件和软件信息，检查配置过程中的错误以及产生错误的原因。通过频繁分析日志，可以了解服务器的负载和性能安全，从而及时采取措施纠正错误。通常，日志分布并存储在不同的设备上。如果管理几十台、几百台服务器，还在用传统的依次登录每台机器查看日志的方法，繁琐低效。因此，我们使用集中式日志管理来收集和汇总所有服务器上的日志。日志集中管理后，日志的统计和检索成为一件比较麻烦的事情。此时，实时日志分析ELK平台可以完美解决上述问题。ELK由三个开源工具组成：ElasticSearch、Logstash和Kiabana。

日志流水常态化，问题溯源作为微服务应用平台，除了提供技术组件和框架支持开发运营外，还应该提供一些友好运维的经验总结。我们对日志和流水的实现推荐如下：首先看日志。平台应提供三种主要类型的日志，即系统日志、引擎日志和跟踪日志。有了这些日志，当出现问题时，我们可以获得一些关键信息来定位问题。为了追根溯源，右边这些序列号的设计也很重要。各种序列号的日志的配合，可以让我们快速定位问题的具体时间地点和相关信息，快速还原业务交易的全链路。这些日志和流水的详细处理，对系统运维问题的定位很有帮助。如果没有这些有用的日志内容，ELK日志收集套件再漂亮，收集一堆垃圾日志也没用。通常开源框架只是提供一个框架让开发者自由发挥，而设计一个平台必须考虑直接提供统一规范的基础能力。7.基于Spring Cloud网飞的Zuul组件定制API网关，实现少线程异步非阻塞模式启动。基本上，在一个CPU核上只需要启动一个处理线程，所以它使用的线程资源很少，上下文切换的开销也很低。非阻塞模式下可接受的连接数大大增加。可以简单理解为，请求来了，只需要进入队列，这个队列的容量可以设置得很大。只要没有超时，队列中的请求就会被依次处理。API网关逻辑架构API网关就像是整个系统的门面，所有的外部访问都经过调度、过滤、请求路由、负载均衡、检查等等。API网关函数API网关还可以实现越来越复杂的功能。8.IAM(身份和访问管理)IAM架构IAM为企业提供了统一的账户管理视角，集中统一管理所有基于账户的管理、认证、授权和审计，提高了账户管理的安全性，帮助系统管理员提高工作效率，减轻管理负担。同时改善了普通用户在不同资源登录认证的重复繁琐过程，为日常工作提供了更高的安全性。统一用户中心IAM可以为普通用户、系统管理员、常驻维护人员、合作伙伴、临时工等企业所有资源用户定义主账号。并根据公司的组织方法管理人员。通过一对一的主账户管理模式，可以在该平台上实现对所有资源用户的集中定义和维护等生命周期管理。统一认证和认证。关于安全认证，我们使用Spring Security结合Auth2和JWT(Json web token)作为安全令牌，实现统一的安全认证和鉴权，使微服务可以按需安全隔离和互操作。认证必须是一项公共服务，而不是多个系统的构建。9.微服务管理服务管理机制服务提供者：服务注册。注册服务时，需要确认eureka . client . register-with-eureka=true参数是否正确。默认值为true，如果设置为false，将不会启动注册操作。服务同步由于服务注册中心相互注册为服务，当服务提供者向服务注册中心发送注册请求时，会将请求转发给集群中其他连接的注册中心，从而实现注册中心之间的服务同步。服务更新eureka . instance . lease-renewal-interval-in-seconds参数用于定义服务更新任务的调用间隔，默认为30秒。eureka . instance . lease-exp ration-duration-in-seconds参数用于定义服务失败时间，默认情况下为90秒。服务消费者：获取服务当我们启动服务消费者时，它会向服务注册中心发送一个REST请求，以获取上面注册的服务列表。为了提高性能，Eureka服务器将维护一个只读服务列表以返回给客户机，缓存列表将每30秒更新一次

获取服务列表后，调用服务的消费者可以通过服务名获取具体提供的服务的实例名和元数据。因为这些服务实例的详细信息，客户端可以根据自己的需要决定调用哪个实例。单个服务异常导致雪崩。采用微服务架构后，服务之间会有错综复杂的依赖关系。例如，一个前端请求通常依赖于多个后端服务。在微服务架构中，服务单元非常多。如果一个单元出现故障，很容易由于依赖关系导致故障蔓延，最终导致整个系统瘫痪，出现所谓的雪崩效应。这种架构比传统架构更不稳定。自我保护当网络分区出现故障时，微服务无法与Eureka服务器正常通信，但微服务本身正常运行。这个时候微服务应该不会被移除，所以引入了自我保护机制。在服务注册到Eureka Server后，它将保持心跳连接，并告诉Eureka Server它仍然活着。尤里卡服务器运行过程中，会在15分钟内统计心跳失败率是否低于85%。如果更低，Eureka Server会保护当前的实例注册信息，使这些实例不会过期，并尽可能保护这些注册信息。服务容错处理资源隔离：包括线程池隔离和信号量隔离，限制调用分布式服务的资源使用。某个被调用服务的问题不会影响其他服务调用的降级机制：超时降级或资源不足(线程或信号量)降级。降级后可以配合降级后的接口返回底层数据。熔断：当故障率达到阈值时，会自动触发降级(如网络故障/超时导致的高故障率)，熔丝触发的快速故障会快速恢复。缓存：提供请求缓存和请求合并的实现。作者简介：大豆，数字金融研究院研究员，擅长系统分析与架构设计、金融三级密钥安全体系与信息安全、虚拟化与云计算技术、JavaEE技术；参与研发的神州商桥电子商务平台荣获“全国电子商务示范单位”称号；团队开发的国电云童终端系统已在国家电网多个省级公司推广应用。

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