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【行业观点】如何为微服务选择正确的数据库

微服务成为基础设施建设重点的原因在于它提供了服务分离、数据自主存储、小型化开发、测试可设置等优势,这有助于新应用程序更快地上市或迭代更新。此外,容器和容器编排工具也增加了对微服务的使用频率。
微服务的核心摒弃了传统架构,这使得它在服务之间共享一个单一的数据库。相比于传统的服务架构,微服务架构的每个微服务单元都具有独立、自主、专用的数据存储单元。
以一个电子商务解决方案为例,如图所示,该方案采用的服务包括:应用服务器、内容缓存、会话存储、产品目录、搜索发现、订单处理、订单跟踪和数据分析等等。现代电子商务解决方案不是使用大型单个数据库来存储所有的操作和交易数据,而是使用类似于图1所示的微服务架构,其中每个服务都有自己的数据库。
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如何为微服务选择数据存储方式
“如何选择正确的数据存储方式”是设计微服务时最重要的问题之一。选择正确数据存储方式的第一步是确定微服务数据的性质。数据性质大致可以分为以下几类:
1. 短暂数据:缓存服务器就是短暂数据存储的一个很好的例子,它是一个临时数据存储,其目的是通过实时提供信息来改善用户体验。 微服务通常被调整为高性能,并且操作读取频繁,它没有耐久性要求,因为它不存储数据的主副本,但它又仍然必须保持高度可用,因为出现故障可能会导致用户体验不佳,从而影响收益。另外,故障也可能会导致“缓存冲突”问题,因为数据库爬网速度较慢,它们无法处理高频的访问,反而这可能导致完全可以避免的故障出现。
2. 瞬态数据:日志、消息和信号等数据通常以高容量和高速率实现传输。数据摄取服务通常在将其传递到适当的目的地之前处理该信息。 像这样的数据存储方式就需要支持高速写入。同时,支持时间序列数据和JSON的内置功能也是一个额外的好处。对瞬态数据的耐久性要求会高于短暂数据,而低于交易数据。
3. 操作数据:从用户会话收集的信息(如用户个人资料,购物车内容等)被视为操作数据。微服务器为用户提供更好的体验并进行实时反馈。即使存储在数据库中的数据不是永久的,但架构也必须最大程度地保留数据以实现业务连续性。这样就对于操作数据的持久性、一致性和可用性要求很高。一般而言,操作数据被放在特定的数据模型中,如JSON、图形、关系、键值等
4. 交易数据:从类似于付款处理和订单处理的交易收集到数据必须作为永久记录,存储在能够支持强ACID控制的数据库中。
在图1所示的电子商务应用中,我们可以对微服务及其各自的数据存储方式进行分类,如下表所示:
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一致性和耐用性的可调度
为了达到优化微服务以获得高性能和数据耐久性要求,务必要确认所选数据库能够为当前数据类别提供适当的可调参数。对于高性能而言,纯内存的数据库是理想的选择。对于数据耐久性而言,让数据复制以及磁盘闪存耐久是最好的解决办法。例如,电子商务示例中的缓存服务器必须针对低延迟、高速读取操作进行优化。基于数据的性质,数据库不需要承受耐久性考验。另一方面,订单跟踪微服务重点是保持数据清晰和一致。
下表显示了如何基于对数据的原则性、一致性、隔离性和耐久性的要求来配置和调整每个微服务器的数据存储方式。
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最后但也同样重要的是评估数据库可用的部署方法和编排选项,以确保能够让所有微服务在同一种环境中被部署和管理。以下是要查找的一些关键标准:
1. 作为容器的可用性:由于微服务大多都部署为由编排工具所管理的容器,所以当使用数据库作为容器时,可以获得很好的运营效率。
2. 云端/本地化选择:数据库是否可用于云端或本地,微服务器部署在哪里? 可用于两个部署选项的数据库为此提供了更大的灵活性。
3. 锁定供应商:组织有时会切换编排工具,因此确保数据库支持所有流行的编排工具对锁定供应商非常有帮助。

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