面向生产环境的SOA系统设计

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,准备好发射了吗？,面向生产环境的,SOA,系统设计,*,典型,SOA,应用,展现服务,产品服务,公共服务,基础服务,集成服务,基础服务,公共服务,公共服务,公共服务,外部服务提供者,服务使用者,集成服务,一个,SOA,应用由一系列服务松散复合而成。,*,服务使用者,服务的内部,服务接入,流程、任务、决策,领域仓储,外部服务,资源,外部服务,领域对象,服务代理,每个服务都是自包含、自主运行的功能单元。,*,服务是基础架构单元,作为基础业务、应用与技术架构单元，服务具有丰富的含义。,服务使用者,服务提供者,

2、服务,质量约束,服务位置,功能描述,交互模式,通信协议,消息格式,*,SOA,技术基础设施,SOA,应用需要一系列技术基础设施的支持。,数据,企业服务总线,展现与交互,流程与决策,组件与服务,数据与应用集成,跨企业集成,服务目录,服务监控,公共,技术服务,后端应用,渠道,browser,客户端,移动设备,语音,外部企业应用,*,一个典型的电子支付应用,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,通过建设基础业务平台，达到快速构建与改进上层的产品与解决方案的目标。,基础业务平台,产品与解决方案,x2,*,交

3、付前，你胸有成竹吗,性能,容量,健壮,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,？,x2,*,性能,针对性能的分析与优化,*,响应时间分析,如何合理地估算服务的响应时间？,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,200,250,10,350,100,150,300,(10*3+350+100+150+300)+50,=980,990,x2,30,*,响

4、应时间优化,通过异步调用降低响应时间,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,200,10,350,100,150,(10*3+350+100+150+10)+50,=690,700,async,10/300,x2,250,30,*,响应时间优化,通过,future,异步调用降低响应时间,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,200,10,350,

5、(10*3+350+max(100,150)+10)+50,=590,600,async,10/300,future,future,100,150,x2,250,30,*,关于性能的基础设施支持,知晓所有服务的响应时间数据,:,服务监控,支持各种异步服务使用,:,服务通信总线,数据,企业服务总线,展现与交互,流程与决策,组件与服务,数据与应用集成,跨企业集成,服务目录,服务监控,公共,技术服务,后端应用,渠道,browser,客户端,移动设备,语音,外部企业应用,*,小结,在设计阶段就必须估算与优化性能,准确估算性能依赖于真实的监控数据，尤其是业务平台的性能监控数据,灵活的服务通信设施使提升性

6、能成为可能,*,容量,针对容量的分析与优化,*,吞吐量分析,如何合理地估算新业务上线对容量的需求？,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,？,？,50,50,150,50,50,50,50,x2,50,50,50,150,*,吞吐量分析,平台容量对业务容量的约束,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,50,50,150,50,50,50,50,x

7、2,50,50,50,150,90(3/5),50*min(4/5,3/5),=30,120(4/5),*,关键服务的吞吐量优化,充分扩容,平衡扩容,消除资源单点瓶颈,服务使用者,服务提供者,服务,服务吞吐量,伸缩公式,伸缩上限,单资源吞吐量上限,*,非关键服务的吞吐量优化,非关键的业务服务的容量允许短路，提供降级服务。,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,x2,optional,optional,*,资源使用分析,估算新业务对关键资源的使用,(,以,SQL,执行次数

8、为例,),商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,5,10,6,10,8,15,10,x2,8,5,15,13,(13+(15*2)+10=53,23,(6*3+53+23+15+10)+10,=129,134,*,资源使用优化,通用服务代理缓存服务结果。,服务提供者支持检查资源更新时间戳。,服务使用者,服务提供者,1.,查询,(,资源,Id),服务结果,cache,key=,服务,+,操作,+,资源,Id,value=,资源,Id+,时间戳,+,服务结果,通用服务代理,

9、2.,检查,cache(Y),5.,返回,cache,结果,3.,是否更新,?,4.No,*,关于容量的基础设施支持,知晓所有服务的吞吐量与资源使用,:,服务监控,支持,optional,服务使用,:,服务通信总线,服务结果,cache:,服务代理,数据,企业服务总线,展现与交互,流程与决策,组件与服务,数据与应用集成,跨企业集成,服务目录,服务监控,公共,技术服务,后端应用,渠道,browser,客户端,移动设备,语音,外部企业应用,服务代理,*,小结,在设计阶段就必须估算与优化容量,充分、平衡对业务平台进行扩容，既有前瞻性又控制成本,针对,“,热点,”,进行优化,准确估算容量依赖于真实的监

10、控数据,区别业务的等级,*,健壮,在不确定的世界中交付确定的服务,*,单个服务的故障条件,服务使用者,服务接入,流程、任务、决策,领域仓储,外部服务,资源,外部服务,领域对象,服务代理,唯一确定的是不确定。,并发请求,重复请求,超量请求,资源不可用,资源响应超时,通信中断,外部服务响应超时,外部服务违背功能契约,BUG,处理超时,服务不可用,请求积压,处理中断,*,故障空间组合爆炸,处处都有多种故障可能，可能穷尽其组合吗？,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,x2,重

11、复请求,BUG,外部服务中断,资源不可用,*,应对方式,避免发生,降低概率,控制影响,快速恢复,故障条件,应对方式,超量请求,配额控制,重复请求,幂等控制,并发请求,并发控制,请求积压,请求丢弃,服务,/,资源响应超时,时间控制,可恢复通信故障,合理重试,处理中断,事务,/,分布事务,BUG,自检,*,局部配额控制,一种简单的基于令牌的配额控制方法。,令牌服务维持本地各个服务的可用令牌数。,服务接入,令牌服务,服务处理,1.,服务请求,2.,申请令牌,(Y),3.,服务处理,4.,归还令牌,5.,返回结果,服务接入,令牌服务,服务处理,1.,服务请求,2.,申请令牌,(N),3.,拒绝请求,*

12、,幂等服务,同一个服务操作实例最多只允许执行一次。,资源,一个服务操作实例,两种操作实例标识法,:,基于业务活动,实例,Id=,业务活动,Id+,操作序号,(2),基于资源,实例,Id=,资源,Id+,操作类型,动作,1,动作,2,动作,3,一次业务活动执行,*,幂等控制,一种简单的基于操作日志的幂等控制方法。,操作实例,Id,上建立唯一性约束。,操作日志不仅用于幂等控制，还可用于操作审计等用途。,服务接入,操作日志服务,服务处理,1.,服务请求,2.,登记日志,(OK),3.,服务处理,4.,返回结果,服务接入,操作日志服务,服务处理,1.,服务请求,2.,登记日志,(,违背唯一约束,),3

13、.,拒绝处理,*,基于资源的并发控制,(,悲观,),经典的资源并发控制方式。,事务长度限制了系统伸缩能力。,不适用热点资源。,资源,服务处理引擎,领域仓储,2.,加载并锁定资源,root,对象,领域对象,/,服务,3.,领域对象操作,4.,持久领域对象,1.,开始事务,5.,提交事务,*,基于资源的并发控制,(,乐观,),同样经典的资源并发控制方式。,事务长度短，提高系统伸缩性。,同样不适用于热点资源。,资源,服务处理引擎,领域仓储,1.,加载领域对象,领域对象,/,服务,2.,领域对象操作,4.,更新领域对象同时检查并发,3.,开始事务,5.,提交事务,*,基于分布式锁服务的并发控制,没有可

14、加锁的资源，怎么办？,以操作实例,Id,作为锁标识。,每个锁都有生命周期,(lock_delay),过期锁被自我释放。,服务处理时间不应超过,lock_delay,。,服务接入,分布式锁服务,服务处理,1.,服务请求,2.,申请互斥锁,(,带,lock_delay),3.,服务处理,5.,返回结果,4.,释放互斥锁,超时，自动释放锁,*,请求丢弃,服务请求包含处理期限,(=,请求发出时间,+,客户端超时设置,),已过期的请求直接丢弃，腾出宝贵服务处理资源。,服务接入,服务处理,1.,从队列中取出服务请求,3.,丢弃请求,2.,请求已过期？,(Yes),*,时间控制,延误的处理比不处理更糟糕。,

15、一个业务活动是否要继续处理，取决于整体期限。,整体期限在统一业务活动上下文中传输。,考虑服务器时间差异补偿。,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,x2,00:00.000/1000ms,00:00.800/500ms,00:01.100 00:01.000,*,领域自检,不变式,状态变迁,资源,服务处理引擎,领域仓储,2.,加载并锁定资源,root,对象,领域对象,/,服务,4.,领域对象操作,6.,持久领域对象,1.,开始事务,7.,提交事务,3.,领域对象自检,5

16、.,领域对象自检,*,分布事务,(TCC,模式,),Try:,尝试执行业务,Confirm:,确认执行业务,Cancel:,取消执行业务,业务服务,tryX,confirmX,cancelX,*,分布事务,(TCC,模式,),基于,TCC,模式的分布事务执行过程示例。,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方案,x2,一次资金记账操作分为两步,:,try:,完成所有账务处理必须的业务检查与资源,(,资金,),预留。,confirm:,释放资源并真正进行账务处理。,confirm,操作在整个业务活动结束后由系统自动完成。,*,分布事务,(,补偿模式,),do:,真正执行业务,compensate,:,业务补偿,业务服务,doX,compensateX,*,分布事务,(,补偿模式,),一次补偿模式的业务执行过程。,商户接入,订单处理,支付处理,清算处理,通信前置,资金记账,收费处理,营销处理,客户信息,银行支付清算网,互联网商户,x3,安全核查,基础业务平台,产品与解决方