面试题：微服务架构下Spring Cloud决策竞选机制之中等难度问题

Question

在Spring Cloud微服务架构中，Eureka作为服务注册与发现组件，简述它的决策竞选机制中，服务续约和服务剔除是如何实现的，以及它们对系统稳定性有什么影响？

Answer 1

服务续约实现

1. 客户端：
   • 微服务客户端会定期（默认30秒）向Eureka Server发送心跳请求，这个过程就是服务续约。客户端通过向Eureka Server表明自己仍然存活，告知Eureka Server该服务实例正常运行。
   • 客户端在启动时，会从配置文件中读取Eureka Server的地址，并建立连接，后续按照设定的续约间隔时间发送心跳。
2. 服务端：
   • Eureka Server在接收到客户端的心跳请求后，会更新该服务实例的最后一次心跳时间戳。如果Eureka Server在一定时间内（默认90秒，即3个续约周期）没有收到某个服务实例的心跳，就会将该实例标记为过期。

服务剔除实现

1. 自我保护机制：
   • Eureka Server在运行过程中有一个自我保护机制。当在15分钟内，超过85%的客户端心跳续约失败时，Eureka Server会进入自我保护模式。在这种模式下，Eureka Server不会轻易剔除服务实例，以防止因网络故障等原因导致大量服务实例被误删。
2. 正常剔除：
   • 当服务实例没有按时发送心跳（超过90秒）且Eureka Server未处于自我保护模式时，Eureka Server会将该服务实例从服务注册表中剔除。Eureka Server有一个后台线程，会定时（默认每隔60秒）检查服务实例的状态，对于过期的实例进行剔除操作。

对系统稳定性的影响

服务续约影响

1. 积极影响：
   • 保证服务发现准确性：通过服务续约，Eureka Server能实时了解服务实例的存活状态，确保服务消费者从Eureka Server获取到的服务列表中的实例都是存活且可用的，使得服务调用能够正常进行，减少因调用已停止服务实例而导致的失败，增强系统的稳定性。
   • 动态感知服务状态：服务续约机制可以让系统动态感知服务实例的状态变化，如服务的启动、停止、重启等，从而更好地进行资源分配和负载均衡。例如，当一个新的服务实例启动并成功续约后，负载均衡器可以将请求分配到该实例上，提高系统整体的处理能力。
2. 消极影响：
   • 网络压力：如果服务实例数量较多，每个实例频繁发送心跳进行服务续约，会产生一定的网络流量，可能对网络造成压力，尤其在网络带宽有限的情况下，可能影响其他重要业务数据的传输，进而影响系统稳定性。

服务剔除影响

1. 积极影响：
   • 避免无效调用：及时剔除过期的服务实例，能防止服务消费者调用到已经停止或故障的服务实例，避免因调用失败导致的业务中断，提升系统的整体稳定性和可靠性。
   • 优化资源使用：剔除不再可用的服务实例，可以减少Eureka Server维护的无效信息，优化内存等资源的使用，提高Eureka Server自身的性能，进而保障整个微服务架构的稳定性。
2. 消极影响：
   • 误剔除风险：在网络不稳定的情况下，可能会出现服务实例心跳暂时丢失，导致被误剔除。例如，短暂的网络闪断可能使服务实例的心跳请求未能及时到达Eureka Server，从而被误判为过期并剔除，这可能导致服务消费者无法调用到原本正常运行的服务实例，影响系统的稳定性。而自我保护机制就是为了尽量减少这种误剔除情况的发生。