我在組內的Nacos分享

本文已收錄 https://github.com/lkxiaolou/lkxiaolou 歡迎star。

Nacos簡介

Nacos : Naming and Configuration Service，可打包部署配置中心和注冊中心，也可獨立部署其中之一，配置中心、控制台依賴mysql，由阿里巴巴2018年8月開源，github 19.1k star（截止2021.08.24）

本文只講解服務發現部分。

服務注冊發現模型

• namespace：環境隔離、租戶隔離；不同namespace服務無法相互發現
• group：業務隔離；解決不同業務下serviceName相同的問題；可獲取默認或指定group實例
• cluster：集群隔離；可定制化路由偏好；可獲取全部或指定集群實例

臨時實例

• 臨時實例：靠client的心跳或連接保活，當不存活時，直接下線實例；適用於主動注冊的服務，特別適合K8S下ip漂移的場景

• 永久實例：注冊后不用保活，靠服務端健康檢查來判斷實例是否健康，不健康實例也不用下線；適用於ip不常變化的場景

在Nacos中他們的主要區別如下：

emphemral	true	false
名稱	臨時實例	永久實例
CAP	AP	CP
一致性協議	distro	raft
是否持久化	否	是
健康檢查方式	心跳/連接	服務端檢查（TCP、HTTP、MYSQL）

Dubbo適配

• 使用臨時實例
• 應用級：serviceName為應用名即可
• 服務級（Dubbo）：以provider/consumer:$[service_name]:${version}:${group}為服務名

路由模式

客戶端路由模式

客戶端（SDK）根據service，指定部分或全部group、cluster獲取相應的實例，客戶端根據權重或其他策略進行路由

服務端路由模式

插件式selector實現自定義路由模式，可對接第三方CMDB

1. 與CMDB對接，根據service、ip等信息獲取元數據（如機房位置）

2. 自定義實現選擇器selector，根據手動配置規則表達式選取相應實例

架構設計

存儲模型

全量數據位於內存中，每個節點數據保持一致，節點間采取同步協議進行復制

數據結構

一個客戶端連接為一個client，打包客戶端的信息與注冊、訂閱數據

• 注冊
  • publisherIndexes => 哪些客戶端注冊了哪些服務
    • serviceName
      • clientid
      • clientid
    • serviceName
      • ...
• 訂閱
  • subscriberIndexes => 哪些客戶端訂閱了哪些服務
    • serviceName
      • clientid
      • clientid
    • serviceName
      • ...

同步協議

distro

• 客戶端心跳/連接保活，重連時有恢復（注冊、訂閱）機制
• 數據同步為異步

raft

• 半數以上節點同步成功才返回給客戶端

通信協議

功能/版本	1.x distro	1.x raft	2.x distro	2.x raft
注冊/注銷	http	http	grpc	http
訂閱	http	http	grpc	grpc
心跳/健康檢查	http	TCP/http/mysql	TCP	TCP/http/mysql
推送	udp	udp	grpc	grpc
集群間數據同步	http/distro	http/自研raft	grpc/distro	jraft

生態建設

• 客戶端
  • Java
  • golang
  • Python
  • C#
  • Nodejs
  • C++
• 插件
  • Dubbo-registry-nacos
  • Rpc-java-registry-nacos
  • Nacos-spring-starter
  • Nacos-sync
  • Nacos-k8s-sync
  • Nacos-client-mse-extension
  • Nacos-coredns-plugin
  • Nacos-istio

Nacos-sync

主要用於注冊中心遷移以及多數據中心數據同步

Nacos-coredns-plugin

consumer側可使用域名方式發現服務，無需使用Nacos客戶端

Nacos-istio

支持Nacos數據同步至MCP Server

優缺點分析

• 優點：
  • AP模式，擴展性、多數據中心支持友好
  • 服務發現模型設計支持邏輯上namespace、group、cluster等的隔離
  • 健康檢查模式支持較多
  • 支持臨時實例與持久化實例，滿足不同場景
  • 功能多，生態豐富，支持多語言SDK
  • 2.x版本grpc長連接性能強
  • 單一進程，部署簡單，且附帶開箱即用的控制台
  • 基本無依賴（除控制台依賴mysql，注冊中心部分實際不依賴任何第三方組件）
• 缺點：
  • 1.x http心跳消耗大，2.x剛發布不久，可能存在一些bug
  • 沒有分層設計，沒辦法針對性擴容，如連接數太多時，擴容能解決，但也會增加數據同步壓力

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