Nacos,Ribbon,Feign 相关问题收集

Nacos,Ribbon,Feign 相关问题收集

Nacos原理图


Nacos注册中心

Nacos的服务注册表结构是怎样的？

Nacos采用了数据的分级存储模型，最外层是Namespace，用来隔离环境。然后是Group，用来对服务分组。接下来就是服务（Service）了，一个服务包含多个实例，但是可能处于不同机房，因此Service下有多个集群（Cluster），Cluster下是不同的实例（Instance）。

对应到Java代码中，Nacos采用了一个多层的Map来表示。结构为Map<String, Map<String, Service>>，其中最外层Map的key就是namespaceId，值是一个Map。内层Map的key是group拼接serviceName，值是Service对象。Service对象内部又是一个Map，key是集群名称，值是Cluster对象。而Cluster对象内部维护了Instance的集合。

Nacos注册中心原理

Nacos 工作流程

以Java版本的Nacos客户端为例，服务注册基本流程：

  • 服务实例启动将自身注册到Nacos注册中心，随后维持与注册中心的心跳;
  • 心跳维持策略为每5秒向Nacos Server发送一次心跳，并携带实例信息(服务名、实例IP、端口等);
  • Nacos Server也会向Client主动发起健康检查，支持TCP/Http;
  • Nacos Server端,15秒内无心跳且健康检查失败则认为实例不健康，如果30秒内健康检查失败则剔除实例;
  • 服务消费者通过注册中心获取实例，并发起调用;

其中服务发现支持两种场景：

  • 服务消费者直接向注册中心发送获取某服务实例的请求，注册中心返回所有可用实例，但一般不推荐此种方式;

  • 服务消费者向注册中心订阅某服务，并提交一个监听器，当注册中心中服务发生变化时，监听器会收到通知，消费者更新本地服务实例列表，以保证所有的服务均可用。

Nacos注册表如何防止多节点读写并发冲突

写时复制（读写分离）

不采用加锁的设计，可以保证高并发。当要更新实例时，先将内存中的注册表实例复制出来，跟要更新的实例对比，如果不一致，则去更新注册表中的实例。

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源码解析-Nacos注册中心（AP架构）

Nacos如何支撑阿里内部数十万服务注册压力？

Nacos内部接收到注册的请求时，不会立即写数据，而是将服务注册的任务放入一个阻塞队列就立即响应给客户端。然后利用线程池读取阻塞队列中的任务，异步来完成实例更新，从而提高并发写能力。

服务消费者调用提供者

如果消费者订阅了服务，那么会在本地基于内存维护一个服务信息列表，之后进行服务调用是直接从本地列表获取对应的服务实例进行调用，否则去主从中心获取服务实例。

服务提供者与服务消费者之间是通过feign+ribbon进行配合调用的，feign提供http请求的封装以及调用，ribbon提供负载均衡。负载均衡有很多种实现方式，包括轮询法，随机方法法，对请求ip做hash后取模等等。 Nacos的客户端在获取到服务的完整实例列表后，会在客户端进行负载均衡算法来获取一个可用的实例，默认使用的是随机获取的方式.

Nacos配置中心

Nacos配置中心交互模型是push还是pull

客户端通过长轮询的方式拉取的.

客户端、控制台通过发送Http请求将配置数据注册到服务端，服务端持久化数据到Mysql。

客户端拉取配置数据，并批量设置对dataId的监听发起长轮询请求，如服务端配置项变更立即响应请求，如无数据变更则将请求挂起一段时间，直到达到超时时间。为减少对服务端压力以及保证配置中心可用性，拉取到配置数据客户端会保存一份快照在本地文件中，优先读取。

阿里面试这样问：Nacos配置中心交互模型是push还是pull ？（一）-开源基础软件社区

阿里面试这样问：Nacos配置中心交互模型是push还是pull ？（一）

服务消费者怎么获取Nacos配置信息

如果服务端配置与客户端一直没有变化

如果客户端拉取发现客户端与服务端配置是一致的（其实是通过MD5判断的）那么服务端会先拿住这个请求不返回，直到这段时间内配置有变化了才把刚才拿住的请求返回。他的步骤是nacos服务端收到请求后检查配置是否发生变化，如果没有则开启定时任务，延迟29.5s执行。同时把当前客户端的连接请求放入队列。那么此时服务端并没有将结果返回给客户端，当有以下2种情况的时候才触发返回。

  • 就是等待29.5s后触发自动检查
  • 在29.5s内有配置进行了更改

经过这2种情况才完成这次的pull操作。这种的好处就是保证了客户端的配置能及时变化更新，也减少了轮询给服务端带来的压力。

比客户端 30s 的超时时间提前 500ms 返回是为了最大程度上保证客户端不会因为网络延时造成超时。

Nacos服务如何多节点同步配置信息

服务端一般是多节点部署的集群，因此请求一开始只会打到一台机器，这台机器将配置插入 MySQL 中进行持久化.

因为服务端并不是针对每次配置查询都去访问 MySQL 的，而是会依赖 dump 功能在本地文件中将配置缓存起来。因此当单台机器保存完毕配置之后，需要通知其他机器刷新内存和本地磁盘中的文件内容，因此它会发布一个名为 ConfigDataChangeEvent 的事件，这个事件会通过 HTTP 调用通知所有集群节点（包括自身），触发本地文件和内存的刷新。

Nacos服务如何处理消费者获取配置信息的长轮询请求

客户端会有一个长轮询任务，拉取服务端的配置变更，那么服务端是如何处理这个长轮询任务的呢？源码逻辑位于 LongPollingService 类，其中有一个 Runnable 任务名为 ClientLongPolling，服务端会将受到的轮询请求包装成一个 ClientLongPolling 任务，该任务持有一个 AsyncContext 响应对象（Servlet 3.0 的新机制），通过定时线程池延后 29.5s 执行。

为什么比客户端 30s 的超时时间提前 500ms 返回是为了最大程度上保证客户端不会因为网络延时造成超时

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这里需要注意的是，在 ClientLongPolling 任务被提交进入线程池待执行的同时，服务端也通过一个队列 allSubs 保存了所有正在被夯住的轮询请求，这是因为在配置项被夯住的期间内，如果用户通过管理平台操作了配置项变更、或者服务端该节点收到了来自其他节点的 dump 刷新通知，那么都应立即取消夯住的任务，及时通知客户端数据发生了变更。

Eureka、ZooKeeper、Nacos 区别

Eureka 不能支撑大量服务实例，因为 Eureka 的每个节点数据都一致，会产生大量的心跳检查等等导致并发性能低下，ZooKeeper 的频繁上下线通知会导致性能下降，而 Nacos 可以支持大量服务实例又不丢性能，据说服务数量能达到 10 万以上。

Eureka、ZooKeeper、Nacos、Consul 对比

  • Eureka 适用于服务实例数量不大的服务注册中心；
  • ZooKeeper 相对服务注册中心来说更适用于分布式协调服务；
  • Nacos 既适用于大量服务实例的服务注册中心，也可以作为配置中心；
  • Consul 更适用于 Service Mesh 架构，使用 Go 语言开发，不方便排查 Bug。

Ribbon-常见的负载均衡算法

  • 随机，通过随机选择服务进行执行，一般这种方式使用较少；
  • 轮训，负载均衡默认实现方式，请求来之后排队处理；
  • 加权轮训，通过对服务器性能的分型，给高配置，低负载的服务器分配更高的权重，均衡各个服务器的压力；
  • 地址Hash，通过客户端请求的地址的HASH值取模映射进行服务器调度；
  • 最小链接数，即使请求均衡了，压力不一定会均衡，最小连接数法就是根据服务器的情况，比如请求积压数等参数，将请求分配到当前压力最小的服务器上；

Ribbon原理图

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Ribbon-饥饿加载

在进行服务调用的时候，如果网络情况不好，第一次调用会超时。Ribbon默认懒加载，初始化负载均衡器，意味着只有在发起调用的时候才会创建客户端。

开启饥饿加载，解决第一次调用慢的问题

# 开启ribbon饥饿加载
ribbon.eager-load.enabled=true
# 指定需要饥饿加载的客户端名称、服务名，多个使用逗号分隔
ribbon.eager-load.clients=server-order

nacos中的ribbon,以及2021版

nacos-discovery依赖了ribbon，可以不用再引入ribbon依赖。

在服务中添加配置，添加 @LoadBalanced 注解。

五、Spring Cloud Alibaba项目，Ribbon

Feign使用的一些配置

http配置

#feign 关闭 httpclient
feign.httpclient.enabled=false
#feign 使用 okhttp
feign.okhttp.enabled=true

压缩配置

# 开启配置
feign.compression.request.enabled=true
feign.compression.response.enabled=true
# 配置压缩类型
feign.compression.request.mime-types=text/xml,application/xml,application/json
# 最小压缩值
feign.compression.request.min-request-size=2048

注意：只有当 Feign 的 Http Client 不是 okhttp3 的时候，压缩才会生效，配置源码在FeignAcceptGzipEncodingAutoConfiguration

编解码配置:

# 对应的微服务"service-order"配置编解码器
feign.client.config.service-order.encoder=feign.jackson.JacksonEncoder
feign.client.config.service-order.decoder=feign.jackson.JacksonEncoder

六、Spring Cloud Alibaba项目，Feign

参考

图文解析 Nacos 配置中心的实现

SpringCloud-Nacos配置中心实现原理

Nacos 服务注册的原理

posted @ 2022-10-25 20:47  hongdada  阅读(381)  评论(0)  编辑  收藏  举报