华为 姜宁 - 《Saga分布式事务解决方案与实践》

2020-02-27 267浏览

  • 1.《Saga分布式事务解决⽅方案与实践》 演讲者／姜宁
  • 2.关于我 • 华为开源能⼒力力中⼼心 • ServiceComb项⽬目负责⼈人 • Apache Member , IPMC, 多个Apache项⽬目 • RedHat, IONA, Travelsky
  • 3.议题 • 微服务事务⼀一致性问题？ • 业界Saga的解决⽅方案 • ServiceComb Saga的演进 • 后续的开发计划
  • 4.微服务架构 • 微服务架构将⼀一个应⽤用分成多个相互独⽴立的服务。 • 好处是各个服务能够持续独⽴立的开发和部署。 • 难题是服务的数据需要采⽤用什什么样的⽅方式来进⾏行行存储？
  • 5.多个微服务使⽤用同⼀一数据库 A commit B C rollback
  • 6.⼀一个典型的微服务架构应⽤用 HTML Browser Front UI REST Mobile Device REST EdgeService Customer Service Order Service Inventory Service Customer Database Order Database Inventory Databasehttp://microservices.io/patterns/data/database-per-service.htmlhttp://blog.christianposta.com/microservices/the-hardest-part-about-microservices-data/
  • 7.两阶段提交 2PC Transaction Manager RM 1 prepare() OK prepare() OK commit() OK commit() OK RM 2 • 提供强⼀一致保障 • 准备阶段完成资源操作 • 如果准备过程中出现问题，可以回滚 • 提交阶段不不允许出错 • 资源层⾯面提供保障业务侵⼊入性低 • 协议成本⾼高，并且存在全局锁的问题
  • 8.ACID 与 BASE • ACID （刚性事务） • 原⼦子性 （Atomicity） • BASE （柔性事务） • 基本可⽤用（Basically Available） • ⼀一致性 （Consistency） • 隔离性 ( Isolation) • 柔性状态 （Soft state） • 最终⼀一致性 （Eventually Consistent） • 持久性 (Durability)https://queue.acm.org/detail.cfm?id=1394128
  • 9.try confirm cancel 业务服务 TCC •Try:尝试执⾏行行业务 • 完成所有业务检查，预留留必须的业务资源 • Confirm：确认执⾏行行业务 • 真正执⾏行行业务，不不做业务检查 • Cancel：取消执⾏行行业务 • 释放Try阶段预留留的业务资源
  • 10.通过领域建模来解决
  • 11.微服务事务⼀一致性建议 • 内刚 • 微服务内：聚合通过数据库事务保证强⼀一致 • 外柔 • 微服务间：最终⼀一致
  • 12.Saga简介 • 1987年年Hector & Kenneth 发表论⽂文 Sagas • Saga = Long Live Transaction (LLT) • LLT = T1 + T2 + T3 + ... + Tn • 每个本地事务Tx 有对应的补偿 Cx T1 T2 T3 ... Tn C1 C2 C3 ... Cn T1 T2 T3 ... Tn 正常情况 T1 T2 T3 C3 C2 C1 异常情况https://www.cs.cornell.edu/andru/cs711/2002fa/reading/sagas.pdf
  • 13.业界Saga的研究应⽤用情况 Caitie McCaffrey Distributed Sagashttps://github.com/aphyr/dist-sagas/blob/master/sagas.pdfChris Richardson Microservice saga patternhttp://microservices.io/patterns/data/saga.html
  • 14.Saga Started Flight Started Flight Ended Hotel Started Hotel Ended Car Started Car Ended Payment Started Payment Ended Saga Ended request Saga StartSaga EndSaga
  • 15.Saga Started Flight Started Flight Ended Hotel Started Hotel Aborted Flight Compensated Saga Ended request Saga StartSaga Transaction Rollback EndSaga
  • 16.对服务的要求 • 幂等 T = T T … T time saga car rental T T'
  • 17.对服务的要求 • 幂等 T = T T … T time saga car rental T T' • 可交换补偿 T C = T C T time saga car rental T T' C 保留留所有事务数据！
  • 18.ACID 与 Saga • ACID • 原⼦子性 （Atomicity） • ⼀一致性 （Consistency） • 隔离性 ( Isolation) • 持久性 (Durability) • Saga只提供ACD保证 • 原⼦子性（通过Saga协调器器实现） • ⼀一致性 (本地事务 + Saga log) • 隔离性 （Saga不不保证） • 持久性 （Saga log）
  • 19.缺乏隔离性带来的问题 • 两个Saga事务同时操作⼀一个资源会出现数据语义不不⼀一致的的情况。 • 两个Saga事务同时操作⼀一个订单 ，彼此操作会覆盖对⽅方（更更新丢失） • 两个Saga事务同时访问扣款账号，⽆无法看到退款 （脏读取问题） • 在⼀一个Saga事务内，数据被其他事务修改前后的读取值不不⼀一致（模糊 读取问题）http://microservices.io/microservices/general/2018/03/22/microxchg-sagas.html
  • 20.如何应对隔离性问题 • 隔离的本质是控制并发，防⽌止并发事务操作相同资源⽽而引起结果错乱 • 在应⽤用层⾯面加⼊入逻辑锁的逻辑。 • Session层⾯面隔离来保证串串⾏行行化操作。 • 业务层⾯面采⽤用预先冻结资⾦金金的⽅方式隔离此部分资⾦金金。 • 业务操作过程中通过及时读取当前状态的⽅方式获取更更新。
  • 21.Saga的实现⽅方式 • 集中式的实现⽅方式 （Orchestration-based coordination） • 集中式协调器器负责服务调⽤用以及事务协调 • 分布式的实现⽅方式 （Choreography-based coordination） • 通过事件驱动的⽅方式来进⾏行行事务协调http://microservices.io/patterns/data/saga.html
  • 22.集中式Saga实现 //transaction invocation action Order Servfircoem("direct:creditReservation") .saga() Customer Service .propagation(SagaPropagation.SUPPORTS) Ord.eorpSteirovnic(e"CreditId", body()) // mark the current body as needed in the compensating action .co..mblpeoeagnn("s(Cacrtrceierdodeiniat(t"Ste$de{ir()hrveeiaccdtee:,rc".rraeemdsoieutrernRvtese}feCurrrnveededs")ieCtrr"ve)edd.it(C)ustom Id CustomerService ucsreeddiitLsim$ it create{(b)ody}");CreateOrder // called onSlaygaif the saga iscrceadnciteRlelesderved() from("direct:creditRefund") creditReservate .transform(header("CreditId")) // retrieve the Credit…Id option from headers .bean(creditService, "refundCredit") .Olrodge(r"Credit for Custom Id ${body} refunded"); state total …https://github.com/apache/camel/blob/master/camehl-cttopre://s/rmc/imcarion/sdeorcvs/iecipess/s.iaog/ap-eaiptt.eadrnocs/data/saga.html
  • 23.Create Order 分布式Saga实现 Order created Order Service create() approve()/reject() Order state total … Credit Reserved Customer Service OR Credit Limit Exceeded reserveCredit() Customer creditLimit creditReservations …http://microservices.io/patterns/data/saga.htmlhttp://www.axonframework.org/docs/2.0/sagas.html
  • 24.Service Center Java Chassis 让云原⽣生应⽤用开发更更简单 代码：https://github.com/apache?q=incubator-servicecomb⽹网站：http://servicecomb.incubator.apache.org/华为云：https://www.huaweicloud.com/product/cse.htmlSaga
  • 25.ServiceComb Saga演进 Caller params {T1:'>T1: