近年來，銀行業(yè)因?yàn)辇嫶蟮臉I(yè)務(wù)體量和業(yè)務(wù)發(fā)展需求，紛紛投入微服務(wù)架構(gòu)的建設(shè)中。但隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)向微服務(wù)架構(gòu)的轉(zhuǎn)型，隨之便產(chǎn)生了諸如微服務(wù)統(tǒng)一管控和治理這類令人頭疼的問題。
為了解決這類問題，開源的Spring Boot/Cloud生態(tài)提供了大量開源的組件，雖然它們經(jīng)歷了市場考驗(yàn)，但存在一些共同的缺點(diǎn)，如各個(gè)組件缺乏有機(jī)的企業(yè)級集成、內(nèi)置功能不能滿足金融行業(yè)應(yīng)用的特性等等。
對于金融企業(yè)來說開源解決方案并不能完全滿足企業(yè)自身的現(xiàn)狀和要求，甚至無法滿足技術(shù)上的自主可控訴求，這也造成了金融企業(yè)在使用開源解決方案的同時(shí)，需要投入大量的資源對開源解決方案和開源組件進(jìn)行二次開發(fā)和定制，甚至是修改開源組件源代碼。
那該如何有效解決這類問題呢？
實(shí)踐出真知，長亮科技結(jié)合多年在銀行核心領(lǐng)域的積累及業(yè)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)并實(shí)現(xiàn)了面向金融業(yè)務(wù)系統(tǒng)的微服務(wù)治理體系，讓我們一起看看，長亮科技在這方面經(jīng)驗(yàn)與見解。
如何構(gòu)建面向金融業(yè)務(wù)系統(tǒng)的微服務(wù)治理體系?
面向金融業(yè)務(wù)系統(tǒng)的微服務(wù)治理體系主要圍繞服務(wù)管理、服務(wù)觀測、服務(wù)預(yù)警、服務(wù)控制幾大領(lǐng)域，提供服務(wù)全生命周期管理、數(shù)字化運(yùn)維、立體化監(jiān)控、細(xì)粒度服務(wù)治理等功能，以解決開發(fā)人員、運(yùn)維人員、SRE、架構(gòu)師等多方痛點(diǎn)，全方位提升工作效率。
要想實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的企業(yè)級微服務(wù)治理平臺，整個(gè)體系需要以層級結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)：
● 管控層：提供平臺用戶統(tǒng)一視角的管理控制臺，通過前后端分離模式將治理控制臺和治理功能服務(wù)拆分；
● 集成層：主要針對微服務(wù)應(yīng)用提供治理服務(wù)集成能力，主要包括客戶端集成SDK、客戶端性能和鏈路探針、客戶端日志收集代理；
● 服務(wù)層：對業(yè)務(wù)微服務(wù)提供治理能力的服務(wù)層，包含平臺后端的主要業(yè)務(wù)邏輯，并對中間件提供的服務(wù)進(jìn)行封裝與定制；
● 中間件層：平臺所依賴的中間件，以開源為主，二次開發(fā)和私有實(shí)現(xiàn)為輔，包括注冊中心、配置中心、治理中心、網(wǎng)關(guān)中心、監(jiān)控中心、日志中心、告警中心等；
● 數(shù)據(jù)層：為平臺中的非業(yè)務(wù)參數(shù)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，根據(jù)治理數(shù)據(jù)的特性和使用場景分為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，分別采用對應(yīng)的SQL和NoSQL存儲(chǔ)；
● 基礎(chǔ)設(shè)施層：平臺在部署方面支持X86物理機(jī)、虛擬機(jī)環(huán)境部署，支持公有云、私有云和混合云的虛擬機(jī)部署，支持基于Docker環(huán)境的容器化部署，支持基于Kubernetes的容器云環(huán)境部署。
深度剖析企業(yè)級微服務(wù)治理體系四大核心領(lǐng)域設(shè)計(jì)
1.微服務(wù)統(tǒng)一管理
提供一套圍繞業(yè)務(wù)應(yīng)用和基礎(chǔ)組件的管理體系。在業(yè)務(wù)應(yīng)用管理方面，提供從域、系統(tǒng)、分區(qū)、應(yīng)用和單元（集群）等多維度管理方案，進(jìn)而細(xì)粒度的控制業(yè)務(wù)應(yīng)用接入；在基礎(chǔ)組件管理方面，可以對組件資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，做到應(yīng)用零配置化即可使用組件。
● 平臺上對基礎(chǔ)組件資源的統(tǒng)一管理，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供的SDK可以更簡單的接入到這些基礎(chǔ)組件。
■ 將微服務(wù)架構(gòu)運(yùn)行期所需要的各種基礎(chǔ)組件，如注冊中心、配置中心、API網(wǎng)關(guān)、分布式緩存、分布式消息等，通過平臺區(qū)域控制服務(wù)統(tǒng)一接管，為企業(yè)級架構(gòu)提供統(tǒng)一視角的基礎(chǔ)組件資源管理。
■ 將業(yè)務(wù)應(yīng)用集成這些基礎(chǔ)組件所需要的各種客戶端Starter包裝成一個(gè)簡單且統(tǒng)一的客戶端Starter，利用Spring Boot內(nèi)置的監(jiān)聽器機(jī)制，在業(yè)務(wù)應(yīng)用啟動(dòng)時(shí)可以連接到平臺上以此來獲取連接這些組件資源所需要的各種參數(shù)，在這個(gè)過程中也可以通過Token機(jī)制實(shí)現(xiàn)對組件資源的訪問權(quán)限控制，即降低了業(yè)務(wù)應(yīng)用集成這些基礎(chǔ)組件的配置參數(shù)管理難度，也提高了對基礎(chǔ)組件使用的安全管控能力。
● 通過在平臺上創(chuàng)建的系統(tǒng)/應(yīng)用/集群/實(shí)例這樣的模型結(jié)構(gòu)，讓接入到微服務(wù)治理平臺的業(yè)務(wù)應(yīng)用可以按照預(yù)期分拆的微服務(wù)運(yùn)行，以此來做到對微服務(wù)應(yīng)用規(guī)范強(qiáng)管控。
2. 運(yùn)行期統(tǒng)一觀測
對運(yùn)行狀態(tài)的微服務(wù)應(yīng)用采用APM模塊實(shí)現(xiàn)對健康狀態(tài)、性能狀態(tài)監(jiān)控、鏈路追蹤、應(yīng)用日志分析、API接口管理等多維度實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的觀測手段。
● 實(shí)例探測：Spring Boot原生提供了Actuator組件來暴露運(yùn)行期的各種狀態(tài)級數(shù)據(jù)指標(biāo)，包括實(shí)例信息、啟動(dòng)環(huán)境、配置數(shù)據(jù)、Bean加載信息、端點(diǎn)映射、日志級別等，同時(shí)也暴露了一些敏感且不安全的端點(diǎn)，如停止操作、數(shù)據(jù)庫密碼等。在利用Actuator組件實(shí)現(xiàn)實(shí)例狀態(tài)檢測功能的同時(shí)，需要將這些存在不安全的端點(diǎn)進(jìn)行屏蔽，同時(shí)在這類端點(diǎn)上增加訪問安全權(quán)限控制，讓該組件可以在安全可控的范圍內(nèi)為微服務(wù)治理觀測提供實(shí)例健康狀態(tài)探測相關(guān)特性能力。
● 性能監(jiān)控：為了實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)應(yīng)用的零代碼侵入，可采用Java探針技術(shù)實(shí)現(xiàn)對微服務(wù)應(yīng)用的性能數(shù)據(jù)采集，如Skywalking APM Agent；從應(yīng)用、集群、端口等維度收集性能數(shù)據(jù)，性能數(shù)據(jù)包括但不局限于：服務(wù)可用級別、響應(yīng)時(shí)間、每分鐘調(diào)用數(shù)、百分位響應(yīng)耗時(shí)、CPU、內(nèi)存、GC情況等。應(yīng)用實(shí)例通過平臺SDK注冊到平臺獲取到APM組件信息，通過APM組件客戶端對APM組件進(jìn)行相關(guān)初始化操作，之后依托Agent字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)在相應(yīng)位置進(jìn)行埋點(diǎn)，定時(shí)將性能數(shù)據(jù)推送至APM組件進(jìn)行分析并持久化；平臺本身通過訪問APM組件暴露的端點(diǎn)獲取相關(guān)性能數(shù)據(jù)。
● 鏈路追蹤：與性能監(jiān)控探針技術(shù)類似，利用Java探針技術(shù)，遵循OpenTracing標(biāo)準(zhǔn)，收集全鏈路數(shù)據(jù)，并分析鏈路數(shù)據(jù)形成調(diào)用拓?fù)洌粦?yīng)用實(shí)例通過平臺SDK注冊到平臺獲取到APM組件信息，通過APM組件客戶端對APM組件進(jìn)行相關(guān)初始化操作，之后依托Agent字節(jié)碼增強(qiáng)技術(shù)在相應(yīng)位置進(jìn)行埋點(diǎn)，定時(shí)將鏈路數(shù)據(jù)推送至APM組件進(jìn)行分析并持久化，同時(shí)將MDC信息填充到日志，從而實(shí)現(xiàn)鏈路與日志的聯(lián)動(dòng)；平臺本身通過訪問APM組件暴露的端點(diǎn)獲取相關(guān)鏈路數(shù)據(jù)。
● 應(yīng)用日志分析：在日志收集和分析領(lǐng)域EFK是普遍采用的技術(shù)方案，但在應(yīng)用日志分析的落地使用上，應(yīng)用日志規(guī)范才是其核心的價(jià)值體系，對于企業(yè)級微服務(wù)日志觀測方面，日志規(guī)范體系需要在日志組件上落地以此作強(qiáng)規(guī)范約束；將規(guī)范中的某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)以MDC方式注入，并按標(biāo)準(zhǔn)輸出到日志文件，日志收集組件到指定路徑收集日志數(shù)據(jù)推送至日志分析組件，日志分析組件按規(guī)范解析日志數(shù)據(jù)并進(jìn)行持久化；平臺通過日志分析服務(wù)獲取日志數(shù)據(jù)。
● API：通過Swagger組件獲取應(yīng)用實(shí)例運(yùn)行時(shí)暴露的端點(diǎn)信息，從而進(jìn)行在線接口調(diào)試；應(yīng)用實(shí)例通過平臺SDK注冊到平臺獲取相關(guān)服務(wù)資源，之后正常啟動(dòng)實(shí)例，實(shí)例啟動(dòng)完成回調(diào)平臺接口通知平臺來拉取API數(shù)據(jù)，平臺接收到API數(shù)據(jù)拉取通知之后調(diào)用應(yīng)用實(shí)例特定端點(diǎn)獲取API數(shù)據(jù)并持久化；平臺通過對API數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用實(shí)例API接口進(jìn)行在線調(diào)試功能。
3. 健康狀態(tài)統(tǒng)一預(yù)警
從性能數(shù)據(jù)和日志數(shù)據(jù)出發(fā)，提供性能告警和日志告警功能，結(jié)合靈活的告警規(guī)則可以針對不同業(yè)務(wù)場景產(chǎn)生與之相對應(yīng)的告警，并在觸發(fā)告警之后提供一套完善的告警事件處理體系，包括告警事件標(biāo)記、告警事件推送等。
● 性能告警：通過管控端配置告警規(guī)則提交到告警管理模塊落庫持久化，同時(shí)將告警規(guī)則推送至配置中心，性能告警組件依賴配置中心可以動(dòng)態(tài)感知告警規(guī)則的變化并實(shí)時(shí)生效，然后在APM預(yù)處理接收的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)立刻計(jì)算告警規(guī)則，對于滿足告警規(guī)則的指標(biāo)數(shù)據(jù)立刻生成相應(yīng)的告警事件，并持久化，隨后產(chǎn)生相關(guān)告警數(shù)據(jù)，并將告警數(shù)據(jù)持久化，同時(shí)推送至告警推送系統(tǒng)進(jìn)行下一步推送操作。
● 日志告警：通過管控端配置告警規(guī)則提交到告警管理模塊落庫持久化，同時(shí)將告警規(guī)則推送至日志告警組件，然后刷新本地告警規(guī)則配置并定時(shí)輪詢檢測日志數(shù)據(jù)是否觸發(fā)告警規(guī)則，隨后產(chǎn)生相關(guān)告警事件，并將告警事件持久化，同時(shí)推送至告警推送系統(tǒng)進(jìn)行下一步推送操作。
4. 服務(wù)保護(hù)統(tǒng)一控制
平臺服務(wù)網(wǎng)關(guān)提供一套以API為中心的完善的安全控制體系和治理體系。服務(wù)網(wǎng)關(guān)作為系統(tǒng)的統(tǒng)一入口，自身提供豐富的API治理和安全控制功能，這些功能可以按需開啟。外圍系統(tǒng)通過各種協(xié)議接入服務(wù)網(wǎng)關(guān)，服務(wù)網(wǎng)關(guān)經(jīng)過一系列的安全校驗(yàn)治理，最終通過指定協(xié)議調(diào)用目標(biāo)應(yīng)用。對業(yè)務(wù)應(yīng)用做到統(tǒng)一管控和統(tǒng)一治理。
平臺服務(wù)網(wǎng)關(guān)接收到客戶端接入請求，首先會(huì)對報(bào)文進(jìn)行解包成網(wǎng)關(guān)內(nèi)部請求對象，之后走核心過濾器鏈：
● 所有過濾器都正常執(zhí)行則走到路由過濾器根據(jù)接出協(xié)議將網(wǎng)關(guān)內(nèi)部請求對象轉(zhuǎn)換成接出請求對象進(jìn)行外部調(diào)用，調(diào)用成功拿到接出響應(yīng)對象再轉(zhuǎn)換為網(wǎng)關(guān)內(nèi)部響應(yīng)對象；
● 執(zhí)行過程有校驗(yàn)不通過的直接拋出異常，異常處理過濾器對異常信息進(jìn)行封裝網(wǎng)關(guān)內(nèi)部響應(yīng)對象。
在網(wǎng)關(guān)上提供的核心治理體系主要分為安全控制和API治理兩大部分：
● 安全控制體系：提供黑白名單、訪問控制、密鑰、租戶認(rèn)證等多種安全體系，其中密鑰又從加密解密、加簽驗(yàn)簽和認(rèn)證授權(quán)等多種方式來保證API訪問的安全性。
● 治理體系：從限流控制、參數(shù)過濾、熔斷降級、灰度路由、超時(shí)控制、并發(fā)控制、訪問時(shí)段控制等維度對API訪問進(jìn)行全方位治理。
在金融數(shù)字化浪潮中，企業(yè)級分布式服務(wù)平臺也在隨之改善升級、與時(shí)俱進(jìn)，我們可以預(yù)見，未來的企業(yè)級分布式服務(wù)平臺將會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化與企業(yè)金融應(yīng)用開發(fā)平臺的整合力度，加強(qiáng)從設(shè)計(jì)到運(yùn)維一站式可視化操作能力，提供架構(gòu)級、單元化級別的可視化生命周期管理，并結(jié)合深度學(xué)習(xí)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的微服務(wù)、單元化治理能力。
