分布式下如何实现配置管理?
随着业务的发展,应用系统中的配置会越来越多,配置之间也有不同的业务特点,比如业务依赖的数据库配置、缓存信息配置、索引存储配置等。这类配置一般比较稳定,不会频繁更改,通常会放在工程中作为配置文件随应用一起发布。
除了这些配置,还有一部分配置会经常发生修改,比如限流降级开关配置、业务中的白名单配置等。这些配置项除了变更频繁,还要求实时性,如果采取和应用一起发布的方式,那么每次变更都要重新发布服务,非常不方便。
为了解决这类配置问题,出现了分布式配置管理平台,本文我们就来了解一下分布式配置管理相关的内容。
配置管理的应用场景
在项目开发中,数据库信息等配置管理,一般是随着工程一起上线的,比如 Java 的 Web 系统,习惯把数据库的配置信息放到 jdbc.properties 这个配置文件中。
在分布式场景下,配置管理的应用范围更加广泛。比如上面说的限流和降级配置,电商网站在举行大型促销活动时,由于访问人数暴增,为了保证核心交易链路的稳定性,会把一些不太重要的业务做降级处理,那么如何关闭非核心服务呢?就需要分布式配置管理系统,能够实时管理被降级的业务,保证系统安全。
在一些异步业务场景中,配置管理也广泛应用,比如工作中经常会有数据同步,需要控制同步的速度;在一些定时任务中,需要控制定时任务触发的时机,以及执行的时长等,这些都可以通过配置管理来实现。
配置管理如何实现
分布式配置管理的本质就是一种推送-订阅模式的运用。配置的应用方是订阅者,配置管理服务则是推送方,客户端发布数据到配置中心,配置中心把配置数据推送到订阅者。
配置管理服务往往会封装一个客户端,应用方则是基于该客户端与配置管理服务进行交互。在实际实现时,客户端可以主动拉取数据,也可以基于事件通知实现。
实现配置管理中心,一般需要下面几个步骤:
- 提取配置信息,放到一个公共的地方存储,比如文件系统、数据库、Redis;
- 使用发布/订阅模式,让子系统订阅这些配置信息;
- 对外开放可视化的配置管理中心,对配置信息进行操作维护。
分布式配置管理的特性要求
一个合格的分布式配置管理系统,除了配置发布和推送,还需要满足以下的特性:
- 高可用性,服务器集群应该无单点故障,只要集群中还有存活的节点,就能提供服务;
- 容错性,保证在配置平台不可用时,也不影响客户端的正常运行;
- 高性能,对于配置平台,应该是尽可能低的性能开销,不能因为获取配置给应用带来不可接受的性能损耗;
- 可靠存储,包括数据的备份容灾,一致性等,尽可能保证不丢失配置数据;
- 实时生效,对于配置的变更,客户端应用能够及时感知。
可以看到,一个好的配置管理系统,不只是提供配置发布和推送就可以,还有许多高级特性的要求。
分布式配置中心选型
分布式配置管理系统可以选择自研,也可以选择开源组件,比如携程开源的 Apollo、淘宝的 Diamond、百度的 Disconf 等。
Diamond
淘宝的 Diamond 是国内比较早的配置管理组件,设计简单,配置信息会持久化到 MySQL 数据库和本地磁盘中,通过数据库加本地文件的方式来进行容灾。
客户端和服务端通过 Http 请求来交互,通过比较数据的 MD5 值感知数据变化。在运行中,客户端会定时检查配置是否发生变化,每次检查时,客户端将 MD5 传给服务端,服务端会比较传来的 MD5 和自身内存中的 MD5 是否相同。如果相同,则说明数据没变,返回一个标示数据不变的字符串给客户端;如果不同,则说明数据发生变更,返回变化数据的相关信息给客户端,客户端会重新请求更新后的配置文件。
Diamond 开源版本已经很久没有更新了,比较适合小型的业务系统的配置管理,源码规模也比较小,可以下载对应的源码来查看,下载地址为:github-diamond。
Disconf
Disconf 是百度的一款分布式配置管理平台,代码仓库地址为:knightliao-disconf。
Disconf 的实现是基于 ZooKeeper 的,应用安装需要依赖 ZooKeeper 环境,配置动态更新借助 ZooKeeper 的 watch 机制实现。在初始化流程会中会对配置文件注册 watch,这样当配置文件更新时,ZooKeeper 会通知到客户端,然后客户端再从 Disconf 服务端中获取最新的配置并更新到本地,这样就完成了配置动态更新。
关于 Disconf 的细节,可以查看作者提供的设计文档:Disconf设计 — disconf 2.6.36 文档。
Apollo
Apollo 是携程开源的分布式配置中心,官方的描述是:Apollo 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 服务端基于 Spring Boot 和 Spring Cloud 开发,打包后可以直接运行,不需要额外安装 Tomcat 等应用容器。Apollo 支持多种语言的客户端,包括 Java 和 .Net 客户端,客户端运行不需要依赖其他框架,对系统侵入较小。
相比 Diamond 和 Disconf,Apollo 一直保持着稳定的版本更新,开源社区也比较活跃,管理界面友好,适合大型的业务系统,比较推荐使用。可以在 Apollo的代码仓库?ctripcorp-apollo?中了解更多的信息。
除了以上几款组件,大家熟悉的 ZooKeeper 也经常被用作分布式配置管理,和 Disconf 的实现类似,是依赖 ZooKeeper 的发布订阅功能,基于 watch 机制实现。
总结
本文分享了分布式配置管理的应用,实现分布式配置管理应该考虑的一些问题,以及常用分布式配置管理的选型。
内容中介绍的配置管理选型都是单独提供配置管理功能的,其实在大部分业务系统中,配置管理都不是一个单独的功能,一般是和服务治理,或者网关集成在一起。比如 Spring Cloud Nacos,除了支持服务发现,还提供了配置管理的功能,Dubbo 的控制台 Dubbo Admin 也内置了服务配置推送的功能。
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