【微服務(wù)】Nacos?致性協(xié)議-創(chuàng)新互聯(lián)

創(chuàng)新互聯(lián)從2013年創(chuàng)立，是專業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務(wù)公司，擁有項(xiàng)目成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、做網(wǎng)站、成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè)公司網(wǎng)站策劃，項(xiàng)目實(shí)施與項(xiàng)目整合能力。我們以讓每一個(gè)夢(mèng)想脫穎而出為使命，1280元磴口做網(wǎng)站,已為上家服務(wù),為磴口各地企業(yè)和個(gè)人服務(wù),聯(lián)系電話:18982081108

目錄

一、為什么 Nacos 需要?致性協(xié)議

二、為什么 Nacos 選擇了 Raft 以及 Distro

1、從服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)來(lái)看

2、從配置管理來(lái)看

3、為什么是 Raft 和 Distro 呢

三、早期的 Nacos ?致性協(xié)議

四、當(dāng)前 Nacos 的?致性協(xié)議層

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一、為什么 Nacos 需要?致性協(xié)議

? Nacos 在開(kāi)源支持就定下了?個(gè)目標(biāo)，盡可能的減少用戶部署以及運(yùn)維成本，做到用戶只需要?個(gè)程序包，就可以快速以單機(jī)模式啟動(dòng) Nacos 或者以集群模式啟動(dòng) Nacos。而 Nacos 是?個(gè)需要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的?個(gè)組件，因此，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就需要在 Nacos 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。單機(jī)下其實(shí)問(wèn)題不大，簡(jiǎn)單的內(nèi)嵌關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)即可；但是集群模式下，就需要考慮如何保障各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)?致性以及數(shù)據(jù)同步，而要解決這個(gè)問(wèn)題，就不得不引入共識(shí)算法，通過(guò)算法來(lái)保障各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)的?致性。

二、為什么 Nacos 選擇了 Raft 以及 Distro

為什么 Nacos 會(huì)在單個(gè)集群中同時(shí)運(yùn)行 CP 協(xié)議以及 AP 協(xié)議呢？這其實(shí)要從 Nacos 的場(chǎng)景出發(fā)的：Nacos 是?個(gè)集服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)以及配置管理于?體的組件，因此對(duì)于集群下，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)?致性保障問(wèn)題，需要拆分成兩個(gè)方面

1、從服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)來(lái)看

? 服務(wù)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)中心，在當(dāng)前微服務(wù)體系下，是十分重要的組件，服務(wù)之間感知對(duì)方服務(wù)的當(dāng)前可正常提供服務(wù)的實(shí)例信息，必須從服務(wù)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)中心進(jìn)行獲取，因此對(duì)于服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)中心組件的可用性，提出了很高的要求，需要在任何場(chǎng)景下，盡大可能保證服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)能力可以對(duì)外提供服務(wù)；同時(shí) Nacos 的服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)，采取了心跳可自動(dòng)完成服務(wù)數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制。如果數(shù)據(jù)丟失的話，是可以通過(guò)該機(jī)制快速?gòu)浹a(bǔ)數(shù)據(jù)丟失。

? 因此，為了滿足服務(wù)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)中心的可用性，強(qiáng)?致性的共識(shí)算法這里就不太合適了，因?yàn)閺?qiáng)?致性共識(shí)算法能否對(duì)外提供服務(wù)是有要求的，如果當(dāng)前集群可用的節(jié)點(diǎn)數(shù)沒(méi)有過(guò)半的話，整個(gè)算法直接“罷工”，而最終?致共識(shí)算法的話，更多保障服務(wù)的可用性，并且能夠保證在?定的時(shí)間內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)能夠達(dá)成?致。

? 上述的都是針對(duì)于 Nacos 服務(wù)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)中的非持久化服務(wù)而言（即需要客戶端上報(bào)心跳進(jìn)行服務(wù)實(shí)例續(xù)約）。而對(duì)于 Nacos 服務(wù)發(fā)現(xiàn)注冊(cè)中的持久化服務(wù)，因?yàn)樗械臄?shù)據(jù)都是直接使用調(diào)用 Nacos服務(wù)端直接創(chuàng)建，因此需要由 Nacos 保障數(shù)據(jù)在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的強(qiáng)?致性，故而針對(duì)此類型的服務(wù)數(shù)據(jù)，選擇了強(qiáng)?致性共識(shí)算法來(lái)保障數(shù)據(jù)的?致性。

2、從配置管理來(lái)看

配置數(shù)據(jù)，是直接在 Nacos 服務(wù)端進(jìn)行創(chuàng)建并進(jìn)行管理的，必須保證大部分的節(jié)點(diǎn)都保存了此配置數(shù)據(jù)才能認(rèn)為配置被成功保存了，否則就會(huì)丟失配置的變更，如果出現(xiàn)這種情況，問(wèn)題是很?chē)?yán)重的，如果是發(fā)布重要配置變更出現(xiàn)了丟失變更動(dòng)作的情況，那多半就要引起嚴(yán)重的現(xiàn)網(wǎng)故障了，因此對(duì)于配置數(shù)據(jù)的管理，是必須要求集群中大部分的節(jié)點(diǎn)是強(qiáng)?致的，而這里的話只能使用強(qiáng)?致性共識(shí)算法。

3、為什么是 Raft 和 Distro 呢

? 對(duì)于強(qiáng)?致性共識(shí)算法，當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中，最多使用的就是 Raft 協(xié)議，Raft 協(xié)議更容易讓人理解，并且有很多成熟的工業(yè)算法實(shí)現(xiàn)，比如螞蟻金服的 JRaft、Zookeeper 的 ZAB、Consul 的 Raft、百度的 braft、Apache Ratis；因?yàn)?Nacos 是 Java 技術(shù)棧，因此只能在 JRaft、ZAB、ApacheRatis 中選擇，但是 ZAB 因?yàn)楹?Zookeeper 強(qiáng)綁定，再加上希望可以和 Raft 算法庫(kù)的支持團(tuán)隊(duì)隨時(shí)溝通交流，因此選擇了 JRaft，選擇 JRaft 也是因?yàn)?JRaft 支持多 RaftGroup，為 Nacos 后面的多數(shù)據(jù)分片帶來(lái)了可能。

? 而 Distro 協(xié)議是阿里巴巴自研的?個(gè)最終?致性協(xié)議，而最終?致性協(xié)議有很多，比如 Gossip、Eureka 內(nèi)的數(shù)據(jù)同步算法。而 Distro 算法是集 Gossip 以及 Eureka 協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)并加以優(yōu)化而出來(lái)的，對(duì)于原生的 Gossip，由于隨機(jī)選取發(fā)送消息的節(jié)點(diǎn)，也就不可避免的存在消息重復(fù)發(fā)送給同?節(jié)點(diǎn)的情況，增加了網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)膲毫?，也給消息節(jié)點(diǎn)帶來(lái)額外的處理負(fù)載，而 Distro 算法引入了權(quán)威 Server 的概念，每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)?部分?jǐn)?shù)據(jù)以及將自己的數(shù)據(jù)同步給其他節(jié)點(diǎn)，有效的降低了消息冗余的問(wèn)題。

三、早期的 Nacos ?致性協(xié)議

我們先來(lái)看看早起的 Naocs 版本的架構(gòu)

? 在早期的 Nacos 架構(gòu)中，服務(wù)注冊(cè)和配置管理?致性協(xié)議是分開(kāi)的，沒(méi)有下沉到 Nacos 的內(nèi)核模塊作為通用能力演進(jìn)，服務(wù)發(fā)現(xiàn)模塊?致性協(xié)議的實(shí)現(xiàn)和服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)模塊的邏輯強(qiáng)耦合在?起，并且充斥著服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)的?些概念。這使得 Nacos 的服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)模塊的邏輯變得復(fù)雜且難以維護(hù)，耦合了?致性協(xié)議層的數(shù)據(jù)狀態(tài)，難以做到計(jì)算存儲(chǔ)徹底分離，以及對(duì)計(jì)算層的無(wú)限水平擴(kuò)容能力也有?定的影響。因此為了解決這個(gè)問(wèn)題，必然需要對(duì) Nacos 的?致性協(xié)議做抽象以及下沉，使其成為 Core 模塊的能力，徹底讓服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)模塊只充當(dāng)計(jì)算能力，同時(shí)為配置模塊去外部數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)打下了架構(gòu)基礎(chǔ)。

四、當(dāng)前 Nacos 的?致性協(xié)議層

? 正如前面所說(shuō)，在當(dāng)前的 Nacos 內(nèi)核中，我們已經(jīng)做到了將?致性協(xié)議的能力，完全下沉到了內(nèi)核模塊作為 Nacos 的核心能力，很好的服務(wù)于服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)模塊以及配置管理模塊，我們來(lái)看看當(dāng)前 Nacos 的架構(gòu)。

? 可以發(fā)現(xiàn)，在新的 Nacos 架構(gòu)中，已經(jīng)完成了將?致性協(xié)議從原先的服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)模塊下沉到了內(nèi)核模塊當(dāng)中，并且盡可能的提供了統(tǒng)?的抽象接口，使得上層的服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)模塊以及配置管理模塊，不再需要耦合任何?致性語(yǔ)義，解耦抽象分層后，每個(gè)模塊能快速演進(jìn)，并且性能和可用性都大幅提升。

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當(dāng)前題目：【微服務(wù)】Nacos?致性協(xié)議-創(chuàng)新互聯(lián)
文章出自：http://muchs.cn/article18/heodp.html

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