前面,我们分析了单体架构 IM 系统(IM专题:单体架构IM系统(1)),在日活量低(DAU < 2000)、开发人员少(1位前端+1位后端+1位架构师)、开发周期短(两周时间)的情况下,通过单体架构解决问题,见下图。
随着用户规模扩大,日活量提升(DAU=几十万),为了解决粗粒度扩容、技术栈单一、逻辑臃肿等问题,通过分层架构实现 IM 系统(IM专题:分层架构IM系统(1)—架构解读),见下图。
按照系统架构的一般演进规律,今天开始,我们进入 IM 系统的【服务化架构】阶段。
分层架构是在单体架构基础上进行的“横向切分”,这样做的本质目的是为了实现【技术解耦】。
服务化架构是在分层架构基础上进行的“垂直切分”,这样做的本质目的是为了实现【业务解耦】。
服务化架构 IM 系统,见下图。
同分层架构 IM 系统类似,服务化架构 IM 系统整体上从前向后包括:【终端层】、【入口服务层】、【业务服务层】、【数据访问服务层】和【存储层】,下面逐层简述。
一、终端层
终端层负责与用户交互,获取用户的操作指令,转换成访问后端具体接口的动作;在服务化架构阶段,用户规模进一步扩大,终端层已不仅限于安卓和 IOS 系统的 APP 应用,还包括小程序、H5页面,以及平台的其他业务系统(如商品系统、订单系统等)。
二、入口服务层
在 IM 的分层架构(IM专题:分层架构IM系统(1)—架构解读)中,我们知道入口层的核心职责是维护与终端之间的连接,不负责业务逻辑,并且100年不重启;在服务化架构中,根据与终端之间通讯协议的不同,将入口服务进行了拆分,包括 entry 服务、http-entry 服务和 ws-entry 服务。
entry 服务提供 TCP 协议的连接通讯能力,主要服务于 app 应用;
http-entry 服务提供 HTTP 协议的连接通讯能力,主要服务于小程序;
ws-entry 服务提供 Websocket 协议的连接通讯能力,主要服务于 H5 页面。
三、业务服务层
在 IM 的分层架构(IM专题:分层架构IM系统(2)—局部演进)中,由 logic 处理核心的轻量级业务,由 extlogic 处理运营类的重量级业务,而随着用户规模和业务复杂度的提升,如此拆分不够彻底;在服务化架构中,根据具体业务类别进一步拆分,如拆分成:用于处理登录逻辑的”用户logic服务”、用于处理联系人逻辑的”联系人logic服务”、用于处理私信消息逻辑的“消息logic服务”、用于处理系统消息逻辑的“系统消息extlogic”等。
四、数据访问服务层
在 IM 的分层架构(IM专题:分层架构IM系统(1)—架构解读)中,我们了解数据访问层存在的核心意义在于解耦“存储层”和“业务服务层”,向业务服务完全屏蔽存储的复杂性;在分层架构中,一个 das 进程会访问所有的数据库;在服务化架构中,对应着每一个数据库对 das 进行了拆分,包括:访问用户数据库的“用户das服务”、访问消息库的“消息das服务”、访问联系人库的“联系人das服务”等。
五、存储层
存储层负责对业务数据进行持久化存储,包括按业务单元拆分的数据库和缓存(缓存由分层架构的路由层转换而来)。
IM 的服务化架构与分层架构相比,包含了更多的服务,但服务之间的调用原则(即架构约束)是一致的,即:上层服务调用下层服务,下层服务不能调用上层服务,同层服务之间也不允许调用。
IM 的服务化架构引入更多的配套设施辅助其运行,包括:注册中心、配置中心、日志系统、监控系统等。
上述对 IM的服务化架构 “是什么” 进行了简述,更重要的问题是我们需要思考:在用户规模进一步扩大,业务逻辑复杂度不断提升时,“为什么”需要对分层架构的每一层进行垂直切分呢?拆分服务的原则又是什么呢?
简单来说,服务拆分的原则包括:弹性边界不同,业务组织归属不同,业务耦合度不同。
一、弹性边界
弹性边界指服务伸缩性容量,也就是为了应对访问流量设定的服务集群的规模。例如:IM 的服务化架构中,在入口服务层,为了消化所有 app 流量的访问,entry 服务集群的容量需要 5 个节点,而为了消化所有小程序流量的访问,http-entry 服务集群的容量需要 8 个节点;entry 服务与 http-entry 服务的弹性边界不同,需要拆分。
二、组织归属
当用户规模扩大到一定程度,需要进行精细化运营,成立不同的团队分别负责不同的业务单元;此时若不同业务单元耦合在同一个服务中,势必成为业务运营发展的枳楛;这在业务服务中最为典型。例如:在 IM 服务化架构的业务服务层,有专门的团队或个人负责联系人业务,有专门的团队或个人负责消息业务,这就需要将“联系人logic”与“消息logic”进行拆分。
三、业务耦合
业务耦合是服务拆分最常见的原因;当业务体量达到一定规模,业务之间的相互影响就需要重视。在 IM 的分层架构中,由一个独立的 das 服务访问所有的数据库,例如用户数据库和消息数据库,用户库与消息库的业务负载不同,对其维护和查询的复杂度也不同,在一方升级或迭代时,出现 “城门失火,殃及池鱼”情况,影响另一方的正常运行,这就需要对“用户das服务”和“消息das服务”进行拆分(详细分析见IM专题:分层架构IM系统(9)—Das核心职责和逻辑设计)。
最后,总结文中关键:
- 分层架构是在单体架构基础上进行的“横向切分”;
- 服务化架构是在分层架构基础上进行的“垂直切分”;
- 服务化架构 IM 后端系统包括:【入口服务层】、【业务服务层】和【数据访问服务层】,每一层分别进行拆分;
- 服务拆分的原则包括:弹性边界,组织归属和业务耦合。
作者:棕生
来源:架构之魂
原文:https://mp.weixin.qq.com/s/XBSq68vdEiTzEunVQsB2SQ
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