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Nacos简介

Nacos : Naming and Configuration Service，可打包部署配置中心和注册中心，也可独立部署其中之一，配置中心、控制台依赖mysql，由阿里巴巴2018年8月开源，github 19.1k star（截止2021.08.24）

本文只讲解服务发现部分。

服务注册发现模型

• namespace：环境隔离、租户隔离；不同namespace服务无法相互发现
• group：业务隔离；解决不同业务下serviceName相同的问题；可获取默认或指定group实例
• cluster：集群隔离；可定制化路由偏好；可获取全部或指定集群实例

临时实例

• 临时实例：靠client的心跳或连接保活，当不存活时，直接下线实例；适用于主动注册的服务，特别适合K8S下ip漂移的场景

• 永久实例：注册后不用保活，靠服务端健康检查来判断实例是否健康，不健康实例也不用下线；适用于ip不常变化的场景

在Nacos中他们的主要区别如下：

emphemral	true	false
名称	临时实例	永久实例
CAP	AP	CP
一致性协议	distro	raft
是否持久化	否	是
健康检查方式	心跳/连接	服务端检查（TCP、HTTP、MYSQL）

Dubbo适配

• 使用临时实例
• 应用级：serviceName为应用名即可
• 服务级（Dubbo）：以provider/consumer:$[service_name]:${version}:${group}为服务名

路由模式

客户端路由模式

客户端（SDK）根据service，指定部分或全部group、cluster获取相应的实例，客户端根据权重或其他策略进行路由

服务端路由模式

插件式selector实现自定义路由模式，可对接第三方CMDB

1. 与CMDB对接，根据service、ip等信息获取元数据（如机房位置）

2. 自定义实现选择器selector，根据手动配置规则表达式选取相应实例

架构设计

存储模型

全量数据位于内存中，每个节点数据保持一致，节点间采取同步协议进行复制

数据结构

一个客户端连接为一个client，打包客户端的信息与注册、订阅数据

• 注册
  • publisherIndexes => 哪些客户端注册了哪些服务
    • serviceName
      • clientid
      • clientid
    • serviceName
      • ...
• 订阅
  • subscriberIndexes => 哪些客户端订阅了哪些服务
    • serviceName
      • clientid
      • clientid
    • serviceName
      • ...

同步协议

distro

• 客户端心跳/连接保活，重连时有恢复（注册、订阅）机制
• 数据同步为异步

raft

• 半数以上节点同步成功才返回给客户端

通信协议

功能/版本	1.x distro	1.x raft	2.x distro	2.x raft
注册/注销	http	http	grpc	http
订阅	http	http	grpc	grpc
心跳/健康检查	http	TCP/http/mysql	TCP	TCP/http/mysql
推送	udp	udp	grpc	grpc
集群间数据同步	http/distro	http/自研raft	grpc/distro	jraft

生态建设

• 客户端
  • 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

主要用于注册中心迁移以及多数据中心数据同步

Nacos-coredns-plugin

consumer侧可使用域名方式发现服务，无需使用Nacos客户端

Nacos-istio

支持Nacos数据同步至MCP Server

优缺点分析

• 优点：
  • AP模式，扩展性、多数据中心支持友好
  • 服务发现模型设计支持逻辑上namespace、group、cluster等的隔离
  • 健康检查模式支持较多
  • 支持临时实例与持久化实例，满足不同场景
  • 功能多，生态丰富，支持多语言SDK
  • 2.x版本grpc长连接性能强
  • 单一进程，部署简单，且附带开箱即用的控制台
  • 基本无依赖（除控制台依赖mysql，注册中心部分实际不依赖任何第三方组件）
• 缺点：
  • 1.x http心跳消耗大，2.x刚发布不久，可能存在一些bug
  • 没有分层设计，没办法针对性扩容，如连接数太多时，扩容能解决，但也会增加数据同步压力