SpringCloud微服务架构高可用设计方案

SpringCloud微服务架构高可用设计方案

1. 整体架构设计

1.1 多层架构设计

1. 接入层

   • Nginx负载均衡
   • CDN加速
   • DDoS防护
   • WAF防火墙

2. 网关层

   • Gateway集群部署
   • 请求路由
   • 统一鉴权
   • 限流熔断
   • 协议转换

3. 服务层

   • 服务注册发现
   • 负载均衡
   • 服务熔断
   • 服务降级
   • 服务监控

4. 数据层

   • 数据库集群
   • 缓存集群
   • 消息队列集群
   • 分布式存储

1.2 核心组件高可用配置

1.2.1 注册中心(Nacos)配置

1.2.2 配置中心高可用

1.2.3 网关高可用配置

2. 服务高可用设计

2.1 服务容错机制

2.1.1 Hystrix熔断配置

@Service
public class UserService {
    @HystrixCommand(
        fallbackMethod = "getUserFallback",
        commandProperties = {
            // 熔断器开关
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.enabled", value = "true"),
            // 请求量阈值
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.requestVolumeThreshold", value = "20"),
            // 错误比例阈值
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.errorThresholdPercentage", value = "50"),
            // 熔断时间窗口
            @HystrixProperty(name = "circuitBreaker.sleepWindowInMilliseconds", value = "5000"),
            // 执行超时时间
            @HystrixProperty(name = "execution.isolation.thread.timeoutInMilliseconds", value = "1000")
        },
        threadPoolProperties = {
            // 核心线程数
            @HystrixProperty(name = "coreSize", value = "30"),
            // 最大队列大小
            @HystrixProperty(name = "maxQueueSize", value = "100"),
            // 队列拒绝阈值
            @HystrixProperty(name = "queueSizeRejectionThreshold", value = "100")
        }
    )

    public User getUser(Long id) {
        return userMapper.selectById(id);
    }

    public User getUserFallback(Long id) {
        // 返回默认用户或缓存数据
        return new User();
    }
}

2.2 限流保护

@Configuration
public class SentinelConfig {
    @PostConstruct
    public void init() {
        // 流控规则
        List<FlowRule> rules = new ArrayList<>();
        // QPS限流
        FlowRule qpsRule = new FlowRule();
        qpsRule.setResource("getUserById");
        qpsRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_QPS);
        qpsRule.setCount(100);
        // 预热模式
        qpsRule.setControlBehavior(RuleConstant.CONTROL_BEHAVIOR_WARM_UP);
        qpsRule.setWarmUpPeriodSec(10);
        // 并发线程数限流
        FlowRule threadRule = new FlowRule();
        threadRule.setResource("getUserById");
        threadRule.setGrade(RuleConstant.FLOW_GRADE_THREAD);
        threadRule.setCount(50);
        rules.add(qpsRule);
        rules.add(threadRule);
        FlowRuleManager.loadRules(rules);
        // 熔断降级规则
        List<DegradeRule> degradeRules = new ArrayList<>();
        DegradeRule degradeRule = new DegradeRule();
        degradeRule.setResource("getUserById");
        degradeRule.setGrade(RuleConstant.DEGRADE_GRADE_RT);
        degradeRule.setCount(100);
        degradeRule.setTimeWindow(10);
        degradeRules.add(degradeRule);
        DegradeRuleManager.loadRules(degradeRules);
    }
}

2.3 线程池隔离

3. 数据层高可用设计

3.1 数据库高可用

3.2 缓存高可用

3.3 消息队列高可用

4. 监控与运维

4.1 监控系统

4.2 链路追踪

4.3 日志收集

5. 容灾与备份

5.1 多活部署

5.2 自动扩缩容