近年來，銀行業(yè)因為龐大的業(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，但存在一些共同的缺點，如各個組件缺乏有機的企業(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，需要投入大量的資源對開源解決方案和開源組件進行二次開發(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)先進技術(shù)經(jīng)驗，總結(jié)并實現(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)字化運維、立體化監(jiān)控、細粒度服務(wù)治理等功能，以解決開發(fā)人員、運維人員、SRE、架構(gòu)師等多方痛點，全方位提升工作效率。
要想實現(xiàn)統(tǒng)一的企業(yè)級微服務(wù)治理平臺，整個體系需要以層級結(jié)構(gòu)進行建設(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，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；
● 基礎(chǔ)設(shè)施層：平臺在部署方面支持X86物理機、虛擬機環(huán)境部署，支持公有云、私有云和混合云的虛擬機部署，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
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，進而細粒度的控制業(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包裝成一個簡單且統(tǒng)一的客戶端Starter，利用Spring Boot內(nèi)置的監(jiān)聽器機制，在業(yè)務(wù)應(yīng)用啟動時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)，在這個過程中也可以通過Token機制實現(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)運行，以此來做到對微服務(wù)應(yīng)用規(guī)范強管控。
2. 運行期統(tǒng)一觀測
對運行狀態(tài)的微服務(wù)應(yīng)用采用APM模塊實現(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現(xiàn)統(tǒng)一的觀測手段。
● 實例探測：Spring Boot原生提供了Actuator組件來暴露運行期的各種狀態(tài)級數(shù)據(jù)指標(biāo)，包括實例信息、啟動環(huán)境、配置數(shù)據(jù)、Bean加載信息、端點映射、日志級別等，同時也暴露了一些敏感且不安全的端點，如停止操作、數(shù)據(jù)庫密碼等。在利用Actuator組件實現(xiàn)實例狀態(tài)檢測功能的同時，需要將這些存在不安全的端點進行屏蔽，同時在這類端點上增加訪問安全權(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)治理觀測提供實例健康狀態(tài)探測相關(guān)特性能力。
● 性能監(jiān)控：為了實現(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)時間、每分鐘調(diào)用數(shù)、百分位響應(yīng)耗時、CPU、內(nèi)存、GC情況等。應(yīng)用實例通過平臺SDK注冊到平臺獲取到APM組件信息，通過APM組件客戶端對APM組件進行相關(guān)初始化操作，之后依托Agent字節(jié)碼增強技術(shù)在相應(yīng)位置進行埋點，定時將性能數(shù)據(jù)推送至APM組件進行分析并持久化；平臺本身通過訪問APM組件暴露的端點獲取相關(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)用拓撲；應(yīng)用實例通過平臺SDK注冊到平臺獲取到APM組件信息，通過APM組件客戶端對APM組件進行相關(guān)初始化操作，之后依托Agent字節(jié)碼增強技術(shù)在相應(yīng)位置進行埋點，定時將鏈路數(shù)據(jù)推送至APM組件進行分析并持久化，同時將MDC信息填充到日志，從而實現(xiàn)鏈路與日志的聯(lián)動；平臺本身通過訪問APM組件暴露的端點獲取相關(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)用實例運行時暴露的端點信息，從而進行在線接口調(diào)試；應(yīng)用實例通過平臺SDK注冊到平臺獲取相關(guān)服務(wù)資源，之后正常啟動實例，實例啟動完成回調(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)用實例特定端點獲取API數(shù)據(jù)并持久化；平臺通過對API數(shù)據(jù)進行分析，從而實現(xiàn)對應(yīng)用實例API接口進行在線調(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態(tài)感知告警規(guī)則的變化并實時生效，然后在APM預(yù)處理接收的性能指標(biāo)數(shù)據(jù)時立刻計算告警規(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，同時推送至告警推送系統(tǒng)進行下一步推送操作。
● 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，同時推送至告警推送系統(tǒng)進行下一步推送操作。
4. 服務(wù)保護統(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，首先會對報文進行解包成網(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)行過程有校驗不通過的直接拋出異常，異常處理過濾器對異常信息進行封裝網(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、租戶認證等多種安全體系，其中密鑰又從加密解密、加簽驗簽和認證授權(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、超時控制、并發(fā)控制、訪問時段控制等維度對API訪問進行全方位治理。
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、與時俱進，我們可以預(yù)見，未來的企業(yè)級分布式服務(wù)平臺將會進一步強化與企業(yè)金融應(yīng)用開發(fā)平臺的整合力度，加強從設(shè)計到運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)實現(xiàn)智能化、自動化的微服務(wù)、單元化治理能力。
