1 Dubbo3是什么

1.1 定位

Apache Dubbo 是什么?

一款微服务框架,为大规模微服务实践提供高性能 RPC 通信、流量治理、可观测性等解决方案,涵盖 Java、Golang 等多种语言 SDK 实现。

Apache Dubbo3是什么?

Dubbo3 定义为面向云原生的下一代 RPC 服务框架。3.0 基于 Dubbo 2.x 演进而来,在保持原有核心功能特性的同时, Dubbo3 在易用性、超大规模微服务实践、云原生基础设施适配、安全性等几大方向上进行了全面升级。

1.2 架构

1.2.1 Dubbo自动服务发现架构

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  • (1)导出服务: 服务提供方通过指定端口对外暴露服务
  • (2)注册服务: 提供方向注册中心注册自己的信息
  • (3)订阅服务: 服务调用方通过注册中心订阅自己感兴趣的服务
  • (4)发现服务: 注册中心向调用方推送地址列表
  • (5)调用服务: 调用方选择一个地址发起 RPC调用
  • (6)监控服务: 服务提供方和调用方的统计数据由监控模块收集展示

1.2.2 Dubbo3的Mesh架构

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Dubbo Mesh 的目标是提供适应 Dubbo 体系的完整 Mesh 解决方案,包含定制化控制面(Control Plane)、定制化数据面解决方案。

1.2.3 Dubbo3的部署架构

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  • 注册中心:协调 Consumer 与 Provider 之间的地址注册与发现
  • 配置中心:
    • 存储 Dubbo 启动阶段的全局配置,保证配置的跨环境共享与全局一致性
    • 负责服务治理规则(路由规则、动态配置等)的存储与推送。
  • 元数据中心:
    • 接收 Provider 上报的服务接口元数据,为 Admin 等控制台提供运维能力(如服务测试、接口文档等)
    • 作为服务发现机制的补充,提供额外的接口/方法级别配置信息的同步能力,相当于注册中心的额外扩展

2 Dubbo3新特性

2.1 新特性

3.0 版本的正式发布,标志着 Apache Dubbo 正式进入云原生时代。3.0 在通信协议、服务发现、部署架构、服务治理上都对云原生基础设施进行了全面适配, 提供了Triple、应用级服务发现、Dubbo Mesh等核心特性。

2.1.1 协议

  • 下一代RPC协议 - Triple
    • Triple 协议是基于 HTTP/2 之上定义的下一代 RPC 通信协议,相比于上一代 Dubbo2 协议,它具有更好的穿透性、通用性、以及面向网关代理场景的高性能表现, 提供了 Reactive Stream 数据交换模型。Triple 实现了对 gRPC 的完全兼容。

2.1.2 服务发现

  • 支持接口级服务发现
  • 应用级服务发现

从服务/接口粒度到应用粒度的升级,使得 Dubbo 在集群可伸缩性、连接异构微服务体系上更具优势。应用粒度能以更低的资源消耗支持超百万实例规模集群程; 实现与 Spring Cloud、Kubernetes Service 等异构微服务体系的互联互通。

面向云原生设计

依赖 Dubbo Mesh 将 Dubbo 纳入 Istio 等开源 Mesh 治理体系, 3.0 同时支持 ThinSDK + Sidecar 与 FatSDK(Proxyless)的部署模式,为 Mesh 架构提供了更多选择,尤其对于面临迁移或混合部署的场景, Dubbo 提供了统一控制面的能力。Dubbo 从设计上是完全遵循云原生微服务开发理念的,这体现在多个方面,首先是对云原生基础设施与部署架构的支持,包括 容器、Kubernetes 等,Dubbo Mesh 总体解决方案也在 3.1 版本正式发布;

值得一提的是,如何使用 Dubbo 支持弹性伸缩的服务如 Serverless 也在未来计划之中,这包括利用 Native Image 提高 Dubbo 的启动速度与资源消耗等。

2.2 Dubbo3的好处

  • 服务发现过程

    • 注册中心数据存储规模达到容量瓶颈
    • 数据注册&推送效率严重下降
  • Dubbo 进程

    • 侵占更多机器资源,导致业务资源利用率降低
    • 频繁 GC 影响业务稳定性
  • 助力业务架构升级

    • 更通用协议,打通前端、网关、后端服务流式通信,更丰富业务场景
  • 云原生

    • 屏蔽基础设施层变革降低 Mesh 升级成本 更丰富流量治理模型

Dubbo3 在设计上很好的解决了这些问题,通过全新设计实现的服务治理(服务发现)模型,可以实现服务发现链路上的数据传输、数据存储量平均下降 90% 左右;同时 Dubbo3 自身在业务进程中变得更轻量、更稳定,实现提升资源利用率 50%。

Dubbo3 一个更大的优势在于其对整体架构稳定性的提升,新的服务发现架构使得对于整个集群容量、可伸缩性评估变得更容易、更准确。

如果将应用开发粗略划分为业务开发、运维部署两个层次,其中变化比较频繁的因素包括服务(接口)、应用、机器实例。在 2.x 时代,所有这三个因素的增长都会影响微服务集群的总体容量,尤其是接口增减带来的波动,对整体容量评估是非常不透明的。而在 3.0 中集群容量变化仅与应用名、机器实例两个因素相关,而容量评估的对象往往都是应用与实例,因此整个集群变的更稳定透明。

下一代 RPC 协议

新一代的 Triple 协议基于 HTTP/2 作为传输层,具备更好的网关、代理穿透性,原生支持 Stream 通信语义,兼容 gRPC 协议。

多语言友好

Dubbo3 从服务定义、RPC 协议、序列化、服务治理等多个方面都已经将多语言友好性作为重点考量因素,目前提供了 Java、Golang 稳定的多语言版本,更多语言版本的 3.0 实现如 Rust、Javascript、C/C++、C# 等在开发建设中。

云原生

  • Kubernetes Dubbo3 开发的应用可以原生部署到 Kubernetes 平台,Dubbo3 在地址、生命周期等已设计可与 Kubernetes 等容器调度平台对齐;对于要进一步复用 Kubernetes 底层基础设施能力的用户来说,Dubbo3 也已对接到了原生的 Kubernetes Service 体系。

  • Service Mesh 强调控制面在微服务治理中的作用,在一定程度上推动了控制面通信协议、职责范围的扩展与标准化;传统 Mesh 架构下的 Sidecar 模型强调旁路代理对于流量的统一管控,以实现透明升级、多语言无感、无业务侵入等特性。

    Dubbo3 提供了基于自身思考的 Dubbo Mesh 解决方案,强调了控制面对微服务集群的统一管控,而在部署架构上,同时支持 sicecar 与无 sidecar 的 proxyless 部署架构,使用 Dubbo Mesh 的用户基于自身的业务特点将有更多的部署架构选择。

异构体系互通

我们正看到越来越多的异构微服务体系互通的诉求,典型如 Dubbo、Spring Cloud、gRPC 等。有些是因为技术栈迁移,有些是组织合并后需要实现业务互调,Dubbo3 借助于新的服务发现模型以及可灵活扩展的 RPC 协议,可以成为 Dubbo3 未来的发展目标。

2.3 未来规划

2.3.1 Dubbo 生态一扩展

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用户案例

Dubbo3 - 大规模集群实践

  • 阿里生态

    • 饿了么、钉钉、考拉等经济体生态全面落地 Dubbo3,实现了跨单元互通、协 议转换等业务场景。
  • 阿里电商

    • 淘宝、天猫等关键电商业务启动大规模上线,实现单机资源利用率提升 50%、 加速关键链路 Mesh 化切换。
  • 阿里云

    • 阿里云服务治理平台全面接入 Dubbo3,打造全链路压测等流量治理方案;公 有云业务产品如教育、视频、达摩院店小蜜等产品全面接入
  • 社区用户 – 工商银行

    • 工商银行自 2021 年中开始采用 Dubbo3 应用级服务发现模型,解决注册中心容量问题。
  • 社区用户 – 小米

    • 小米在参与 Dubbo3 共建的同时,采用 Java、Go 版本 Dubbo3 协议解决微 服务互通等治理问题。

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工商银行案例:Dubbo3 版本推送效率和资源利用率明显提升,接口级服务发现。单机常驻内存下降 50%,地址
变更期 GC 消耗下降一个数量级,应用级服务发现。单机常驻内存下降 75%,GC 次数趋零。

3 Dubbo3有哪些参考资料