Kubernetes容器集群下分布式事务解决方案的研究

作     者：张斌 

作者单位：浙江理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈炜;李宗梁

授予年度：2020年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：云原生 微服务 容器 分布式事务 Docker Kubernetes 

摘      要：随着互联网行业的飞速发展,对技术的要求也越来越高,如12306抢票软件和淘宝商城在高峰时会出现千万级甚至更高的并发量,同时大量的数据也考察着系统的存储能力、查找能力等,对系统的高可用、高并发的要求越来越高。同时软件更新迭代频率越来越频繁,微服务、DevOps、持续交付、动态伸缩等概念相继被提出并得到飞快的发展,云原生的概念也越来越深入人心。云原生并不止简单的将传统的物理服务器上的软件服务转为放到云服务器上去,它从应用的架构、开发、部署和维护的各个方面都提出了改变创新,最终真正的发挥云的弹性、动态调度、自动伸缩等特性。云原生架构和云原生应用所涉及的技术很多,如微服务、容器技术、可持续交付、DevOps等。本文通过Spring Cloud微服务框架、Docker容器化技术和Kubernetes服务编排技术对云原生的核心思想即服务的快速开发和部署进行研究,同时结合容器场景,解决分布式系统在多主机下单机的事务机制无法保证数据的一致性幂等性的问题。首先本文针对微服务系统进行分析,从服务拆分开始,通过使用Spring Cloud框架将传统的单体服务进行拆分,网关使用Zuul网关,注册中心采用Eureka,微服务之间的调用采用Feign组件,负载均衡结合各种场景使用对应的Ribban策略,并结合分布式Session和根据雪花算法生成全局唯一 Id等技术构造一套微服务系统。第二部分分析如何使用Docker及Kubernetes,微服务在带来了一系列好处的同时也带来了一些问题,如多个微服务的管理及相互通信,多服务的部署,单个服务出现问题后导致的其他服务不可用等问题。这里本文使用Docker来进行服务的容器化,来做到服务的高效部署,且能保证环境的一致性,并通过Kubernetes实现服务编排、动态伸缩等功能。第三部分是讨论在容器化环境下解决微服务的分布式事务问题,结合当前一有的几种方式进行实践和验证,讨论优缺点并加以改进完善,最终选出最优方案。