一文详解Nacos 注册中心

雨点打透心脏的1/2处 2024-03-24 17:19 62阅读 0赞

现如今市面上注册中心的轮子很多，我实际使用过的就有三款：Eureka、Gsched、Nacos，由于当前参与 Nacos 集群的维护和开发工作，期间也参与了 Nacos 社区的一些开发和 Bug Fix 工作，过程中对 Nacos 原理有了一定的积累，今天给大家分享一下 Nacos 动态服务发现的原理。

不 BB，上文章目录：

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## 01 什么是动态服务发现？ ##

服务发现是指使用一个注册中心来记录分布式系统中的全部服务的信息，以便其他服务能够快速的找到这些已注册的服务。

在单体应用中，DNS+Nginx 可以满足服务发现的要求，此时服务的IP列表配置在 nginx 上。在微服务架构中，由于服务粒度变的更细，服务的上下线更加频繁，我们需要一款注册中心来动态感知服务的上下线，并且推送IP列表变化给服务消费者，架构如下图。

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## 02 Nacos 实现动态服务发现的原理 ##

Nacos实现动态服务发现的核心原理如下图，我们接下来的内容将围绕这个图来进行。

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### 2.1 通讯协议 ###

整个服务注册与发现过程，都离不开通讯协议，在1.x的 Nacos 版本中服务端只支持 http 协议，后来为了提升性能在2.x版本引入了谷歌的 grpc，grpc 是一款长连接协议，极大的减少了 http 请求频繁的连接创建和销毁过程，能大幅度提升性能，节约资源。

据官方测试，Nacos服务端 grpc 版本，相比 http 版本的性能提升了9倍以上。

### 2.2 Nacos 服务注册 ###

简单来讲，服务注册的目的就是客户端将自己的ip端口等信息上报给 Nacos 服务端，过程如下：

*  创建长连接：Nacos SDK 通过Nacos服务端域名解析出服务端ip列表，选择其中一个ip创建 grpc 连接，并定时检查连接状态，当连接断开，则自动选择服务端ip列表中的下一个ip进行重连。
 *  健康检查请求：在正式发起注册之前，Nacos SDK 向服务端发送一个空请求，服务端回应一个空请求，若Nacos SDK 未收到服务端回应，则认为服务端不健康，并进行一定次数重试，如果都未收到回应，则注册失败。
 *  发起注册：当你查看Nacos java SDK的注册方法时，你会发现没有返回值，这是因为Nacos SDK做了补偿机制，在真实给服务端上报数据之前，会先往缓存中插入一条记录表示开始注册，注册成功之后再从缓存中标记这条记录为注册成功，当注册失败时，缓存中这条记录是未注册成功的状态，Nacos SDK开启了一个定时任务，定时查询异常的缓存数据，重新发起注册。

Nacos SDK注册失败时的自动补偿机制时序图。

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相关源码如下：

@Override
    public void registerService(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException {
        NAMING_LOGGER.info("[REGISTER-SERVICE] {} registering service {} with instance {}", namespaceId, serviceName,
                instance);
            //添加redo日志
        redoService.cacheInstanceForRedo(serviceName, groupName, instance);
    
        doRegisterService(serviceName, groupName, instance);
    }
    public void doRegisterService(String serviceName, String groupName, Instance instance) throws NacosException {
       //向服务端发起注册
        InstanceRequest request = new InstanceRequest(namespaceId, serviceName, groupName,
                NamingRemoteConstants.REGISTER_INSTANCE, instance);
        requestToServer(request, Response.class);
        //标记注册成功
        redoService.instanceRegistered(serviceName, groupName);
    }
    复制代码

执行补偿定时任务RedoScheduledTask。

@Override
    public void run() {
        if (!redoService.isConnected()) {
            LogUtils.NAMING_LOGGER.warn("Grpc Connection is disconnect, skip current redo task");
            return;
        }
        try {

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[format_png 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/093d2f3cd740430582bd6849a50879ab.png
[format_png 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/203e9cfffd3f4dffa8221f187eedef09.png
[format_png 3]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/24/b7693cc21c9f4d039499607ebd1ad161.png