Nacos 2.0正式發(fā)布，性能大幅提升數(shù)倍！
Nacos 項(xiàng)目起源于阿里巴巴內(nèi)部的五彩石項(xiàng)目，從 2008 年開始，就已經(jīng)在內(nèi)部孵化了。近年來受 Eureka、Consul 等項(xiàng)目的影響，Nacos 越來越受歡迎！
目前 Nacos 支持主流微服務(wù)開發(fā)語言&主流服務(wù)框架和配置管理框架，比如支持 Duboo、SpringCloud、SCA，還對接了一些云原生的組件比如 coreDNS 和 sentinel 等。
客戶端語言方面目前支持 Java，go python 等主流語言，最近剛發(fā)布正式版本的還支持 C# 和 C++。
最近 Nacos 更新動(dòng)作頻頻，Nacos 2.X 版本迎來了首秀，在 1.X 的架構(gòu)基礎(chǔ)上 新增了對長連接模型的支持。通信層目前通過 grpc 實(shí)現(xiàn)了長連接 RPC 調(diào)用和推送能力，使用長鏈接的好處大幅度減少了 1.x 輪詢心跳頻繁導(dǎo)致 JVM Full GC。
1.X架構(gòu)存在的問題
接下來看一下 Nacos1.X 架構(gòu)所面臨的幾個(gè)比較重要的問題。
一句話總結(jié)，心跳多，無效查詢多，心跳續(xù)約感知變化慢，連接消耗大，資源空耗嚴(yán)重。
心跳數(shù)量多，導(dǎo)致 TPS 居高不下
通過心跳續(xù)約，當(dāng)服務(wù)規(guī)模上升時(shí)，特別是類似 Dubbo 的接口級(jí)服務(wù)較多時(shí)，心跳及配置元數(shù)據(jù)的輪詢數(shù)量眾多，導(dǎo)致集群 TPS 很高，系統(tǒng)資源高度空耗。
通過心跳續(xù)約感知服務(wù)變化，時(shí)延長
心跳續(xù)約需要達(dá)到超時(shí)時(shí)間才會(huì)移除并通知訂閱者，默認(rèn)為 15 s，時(shí)延較長，時(shí)效性差。若改短超時(shí)時(shí)間，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)時(shí)，會(huì)頻繁觸發(fā)變更推送，對客戶端服務(wù)端都有更大損耗。
UDP 推送不可靠，導(dǎo)致 QPS 居高不下
由于 UDP 不可靠，因此客戶端測需要每隔一段時(shí)間進(jìn)行對賬查詢，保證客戶端緩存的服務(wù)列表的狀態(tài)正確，當(dāng)訂閱客戶端規(guī)模上升時(shí)，集群 QPS 很高，但大多數(shù)服務(wù)列表其實(shí)不會(huì)頻繁改變，造成無效查詢，從而存在資源空耗。
基于 HTTP 短連接模型，TIME_WAIT 狀態(tài)連接過多
HTTP 短連接模型，每次客戶端請求都會(huì)創(chuàng)建和銷毀 TCP 鏈接，TCP 協(xié)議銷毀的鏈接狀態(tài)是 WAIT_TIME，完全釋放還需要一定時(shí)間，當(dāng) TPS 和 QPS 較高時(shí)，服務(wù)端和客戶端可能有大量的 WAIT_TIME 狀態(tài)鏈接，從而會(huì)導(dǎo)致 connect time out 錯(cuò)誤或者 Cannot assign requested address 的問題。
配置模塊的 30 秒長輪詢引起的頻繁 GC
配置模塊使用 HTTP 短連接阻塞模型來模擬長連接通信，但是由于并非真實(shí)的長連接模型，因此每 30 秒需要進(jìn)行一次請求和數(shù)據(jù)的上下文切換，每一次切換都有引起造成一次內(nèi)存浪費(fèi)，從而導(dǎo)致服務(wù)端頻繁 GC。
Nacos 2.x 架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
前面簡要介紹了 Nacos 2.x 的架構(gòu)和新模型的工作方式，接下來我們分析一下這樣的改動(dòng)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)
客戶端不再需要定時(shí)發(fā)送實(shí)例心跳，只需要有一個(gè)維持連接可用 keepalive 消息即可。重復(fù) TPS 可以大幅降低。
TCP 連接斷開可以被快速感知到，提升反應(yīng)速度。
長連接的流式推送，比 UDP 更加可靠；nio 的機(jī)制具有更高的吞吐量，而且由于可靠推送，可以加長客戶端用于對賬服務(wù)列表的時(shí)間，甚至刪除相關(guān)的請求。重復(fù)的無效 QPS 可以大幅降低。
長連接避免頻繁連接開銷，可以大幅緩解 TIME_ WAIT 問題。
真實(shí)的長連接，解決配置模塊 GC 問題。
更細(xì)粒度的同步內(nèi)容，減少服務(wù)節(jié)點(diǎn)間的通信壓力。
缺點(diǎn)
沒有銀彈的方案，新架構(gòu)也會(huì)引入一些新問題
內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜度上升，管理連接狀態(tài)，連接的負(fù)載均衡需要管理。
數(shù)據(jù)由原來的無狀態(tài)，變?yōu)榕c連接綁定的有狀態(tài)數(shù)據(jù)，流程鏈路更長。
RPC 協(xié)議的觀測性不如 HTTP。即使 gRPC 基于 HTTP2.0 Stream 實(shí)現(xiàn)，仍然不如直接使用 HTTP 協(xié)議來的直觀。
性能提升
Nacos 2.x 服務(wù)發(fā)現(xiàn)性能測試都是針對重點(diǎn)功能，通過對 3 節(jié)點(diǎn)規(guī)模集群進(jìn)行壓測，可以看到接口性能負(fù)載和容量，以及對比相同/類似場景下 Nacos1.X 版本的提升。
壓測時(shí)服務(wù)及實(shí)例容量達(dá)到百萬級(jí)，集群運(yùn)行持續(xù)穩(wěn)定，達(dá)到預(yù)期；（該場景沒有計(jì)算頻繁變更導(dǎo)致的頻繁推送內(nèi)容，僅單純計(jì)算容量上線，附帶推送的真實(shí)場景將在下輪壓測報(bào)告中給出） 注冊/注銷實(shí)例 TPS 達(dá)到 26000 以上，總體較 Nacos1.X 提升至少 2 倍，接口達(dá)到預(yù)期； 查詢實(shí)例 TPS 能夠達(dá)到 30000 以上，總體較 Nacos1.X 提升 3 倍左右，接口達(dá)到預(yù)期；
兼容性
配置中心
完全兼容 1.X 客戶端所有 API 接口方法 完全實(shí)現(xiàn) 2.X 客戶端所有 API 接口方法 完全兼容所有配置中心相關(guān) openAPI
服務(wù)發(fā)現(xiàn)
由于服務(wù)發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型發(fā)生了比較重大的改變，因此以下功能暫時(shí)未支持。
查看當(dāng)前集群 leader（將廢棄） 批量更新實(shí)例元數(shù)據(jù)(Beta，不支持) 批量刪除實(shí)例元數(shù)據(jù)(Beta，不支持)
控制臺(tái)
完全兼容配置中心相關(guān)頁面及功能 完全兼容權(quán)限控制相關(guān)頁面及功能 完全兼容命名空間相關(guān)頁面及功能 完全兼容集群管理相關(guān)頁面及功能 完全兼容服務(wù)發(fā)現(xiàn)相關(guān)頁面及功能
Spring Cloud Alibaba 適配
由于目前 Spring cloud alibaba 2.2.5 版本內(nèi)置的 nacos-client 為 1.4.1，可通過指定 nacos-client 方式，提前使用 Nacos2.0 長連接功能。
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
<version>2.2.5.RELEASE</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
<artifactId>nacos-client</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
<version>2.2.5.RELEASE</version>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
<artifactId>nacos-client</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
<artifactId>nacos-client</artifactId>
<version>2.0.0</version>
</dependency>
最后，期待大家搶先體驗(yàn)，幫助發(fā)現(xiàn)修復(fù) bug，改善社區(qū)，貢獻(xiàn)智慧，參與 Nacos 開源社區(qū)建設(shè)！
推薦閱讀
? 從零搭建SpringCloud服務(wù)（史上最詳細(xì)）
? 公司高管寫出低級(jí)Bug，導(dǎo)致公司70GB數(shù)據(jù)泄露
? 955 互聯(lián)網(wǎng)公司白名單來了！這些公司月薪20k，沒有996！福利榜國內(nèi)大廠只有這家！
?一個(gè)完整的、全面k8s化的集群穩(wěn)定架構(gòu)（值得借鑒）
? 2020年國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司的薪酬排名！
? 基于SpringBoot 的CMS系統(tǒng)，拿去開發(fā)企業(yè)官網(wǎng)真香
? 深度介紹分布式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)
? 程序員因違反竟業(yè)協(xié)議，賠騰訊97.6萬...
? 阿里一面：如何保證API接口數(shù)據(jù)安全？
? 徒手?jǐn)]了一個(gè)RPC框架，理解更透徹了，代碼已上傳github，自取~