Nacos必知必会：这些知识点你一定要掌握！

Posted 2023-05-18 wangzhongyang

Nacos 是一个开源的服务发现、配置管理和服务治理平台，是阿里巴巴开源的一款产品。 Nacos 可以帮助开发者更好地管理微服务架构中的服务注册、配置和发现等问题，提高系统的可靠性和可维护性。

前言

Nacos 是一个开源的服务发现、配置管理和服务治理平台，是阿里巴巴开源的一款产品。

Nacos 可以帮助开发者更好地管理微服务架构中的服务注册、配置和发现等问题，提高系统的可靠性和可维护性。

本文将介绍 Nacos 的必知必会知识点，包括服务注册与发现、配置管理、命名空间等内容，帮助读者更好地了解 Nacos 的使用方法和技巧。

如果你正在使用微服务架构，或者对服务发现和配置管理感兴趣，那么不要错过这篇文章！

什么是 Nacos？

Nacos 是一种分布式服务发现和配置管理工具，它可以用于服务注册、健康检查、负载均衡、故障恢复、动态配置等方面。

Nacos 支持多种服务发现方式和多种协议，可以帮助开发人员和运维人员更好地管理和维护分布式系统。

Nacos 的主要功能有哪些？

Nacos 的主要功能包括服务注册、健康检查、负载均衡、故障恢复、动态配置等。

其中，服务注册和健康检查是 Nacos 最核心的功能，它可以帮助开发人员和运维人员更好地管理和维护分布式系统。

Nacos 的服务注册是如何实现的？

• Nacos 的服务注册是通过 Agent 进程实现的。
• 当一个服务启动时，它会向 Nacos 的 Agent 发送一个注册请求，Agent 会将服务的元数据存储在本地，并将服务的信息发送到 Nacos 的 Server 上。
• 当服务停止时，它会向 Agent 发送一个注销请求，Agent 会将服务的元数据从本地删除，并将服务的信息从 Nacos 的 Server 上删除。

Nacos 的健康检查是如何实现的？

• Nacos 的健康检查是通过 Agent 进程实现的。
• 当一个服务注册后，它会向 Nacos 的 Agent 发送一个健康检查请求，Agent 会定期向服务发送健康检查请求，并根据服务的响应结果来判断服务的健康状态。
• 如果服务的健康状态发生变化，Agent 会将服务的状态信息发送到 Nacos 的 Server 上，以便其他服务可以及时发现和处理。

Nacos 的负载均衡是如何实现的？

• Nacos 的负载均衡是通过 Service Mesh 实现的。
• 当一个服务需要访问其他服务时，它会向 Nacos 的 Agent 发送一个服务发现请求，Agent 会返回一个可用的服务地址列表，并根据负载均衡算法选择一个地址进行访问。
• Nacos 支持多种负载均衡算法，包括轮询、随机、加权轮询、加权随机等。

Nacos 的故障恢复是如何实现的？

• Nacos 的故障恢复是通过 Agent 进程实现的。
• 当一个服务的健康状态发生变化时，Agent 会将服务的状态信息发送到 Nacos 的 Server 上，并通知其他服务进行故障恢复。
• 如果一个服务无法访问其他服务，它会向 Nacos 的 Agent 发送一个故障恢复请求，Agent 会返回一个可用的服务地址列表，并根据负载均衡算法选择一个地址进行访问。

Nacos 的动态配置是如何实现的？

• Nacos 的动态配置是通过 Config Server 实现的。
• 当一个服务需要读取配置信息时，它会向 Nacos 的 Config Server 发送一个配置读取请求，Server 会返回存储在 Nacos 的配置信息。
• 当配置信息发生变化时，Nacos 的 Config Server 会将变化的信息发送到所有注册了 Watcher 的服务，服务可以根据事件信息进行相应的处理。

Nacos 的服务发现方式有哪些？

• Nacos 支持多种服务发现方式，包括 DNS、HTTP API、RPC API、Service Mesh 等。
• 其中，DNS 和 HTTP API 是最常用的服务发现方式，它们可以帮助开发人员和运维人员更方便地访问和管理服务。

Nacos 的优缺点是什么？

Nacos 的优点包括：

• 支持多种服务发现方式和多种协议，可以满足不同场景下的需求。
• 支持多种负载均衡算法和故障恢复机制，可以提高系统的可用性和稳定性。
• 支持动态配置，可以帮助开发人员更好地管理和维护配置信息。
• 支持多数据中心，可以帮助开发人员和运维人员更好地管理和维护分布式系统。

Nacos 的缺点包括：

• 学习成本较高，需要掌握一定的分布式系统和网络知识。
• 部署和维护成本较高，需要投入一定的人力和物力。
• 对于小型项目来说，使用 Nacos 可能会过于复杂，不太适合初学者使用。

总之，Nacos 是一种非常强大的分布式服务发现和配置管理工具，它可以帮助开发人员和运维人员更好地管理和维护分布式系统。

但是，使用 Nacos 也需要投入一定的人力和物力，需要根据实际情况进行选择和使用。

欢迎关注 ❤

我的微信：wangzhongyang1993

视频号：王中阳Go

公众号：程序员升职加薪之旅

必知必会 - 使用kafka之前要掌握的知识

必知必会系列之kafka

• • 前记
  • kafka特性
  • kafka实现
  • • 顺序写
    • 高速读
    • 概念介绍
    • 分区和分组
    • 队列还是分发
    • 消费方式
  • API

前记

消息队列是分布式系统架构中不可或缺的基础组件，它主要负责服务间的消息通信和数据传输。
市面上有很多的开源消息队列服务可以选择，除了kafka，还有Activemq，Rocketmq等。
对于要选择哪一个服务需要根据的实际情况来定，今天主要介绍kafka。

kafka特性

大多数消息队列服务的主要功能都是大同小异，都能完成基本的消息传输和保障机制，只是在具体的实现细节上会有所不同。
而kafka也是有它独特的特性，主要体现在如下几个方面：

• 文件存储消息日志
• 支持高并发和大吞吐量
• 支持消息持久化
• 可以重复消费消息

除了这些之外的还有通用消息队列服务的标配。比如：

• 支持队列和订阅2种消息传输方式
• 支持集群部署
• 支持多机备份

kafka实现

相比于其它的消息队列服务在内存中存储消息而言，kafka最大的特点就是使用文件存储消息日志。并且这也没有导致kafka的读取性能和整体的吞吐量。
而之所以能达到这样的效果，还要取决于它的设计原理，即保证了高速读写（read before|write behind），又保证了并发效率。

顺序写

kafka之所以能高速写，是因为利用了磁盘的顺序写的特性。经测试发现磁盘的顺序写甚至比内存的随机读还要快很多，因此kafka在写文件时会批量的写入，并且追加到一个文件中。

高速读

高速读除了因为连续读取，操作系统会有预读的机制之外，还体现在它的文件结构的设计。kafka把消息按topic分类，topic又可以按分区读写，分区再按索引文件分割存取。
这样当我们知道了topic、分区、offset之后，就可以通过O(1)的方式找到目标消息所在的位置。

概念介绍

kafka中有几个重要的概念：

• Topic
• partition
• Consumer Group
• offset

Topic：定义一个消息分类，相关的生产者和消费者通过特定的Topic来进行联通。

partition：Topic下的子概念，一个Topic通常可以分为1或多个partition，该Topic中的消息会分发到不同的partition中，也可以在代码中指定特定的partition。

Consumer Group：消费者组，它的作用的限定一组消费者，同组内的消费者在消费时是一种互斥模式；即同一个组内只有一个消费者可以消费到某个特定的消息。

offset：Topic中记录某条消息位置的偏移量信息，通常offset是消费者读取消息的依据。

分区和分组

分区即一个Topic设置了多个partition（默认是1个），分区有如下的优势：

• 支持分布式
• 支持负载并发请求
• 支持容灾备份
• 保证分区内的消费顺序

分组即把相关联的消费者放在一个组内（kafka对每个消费者会分配一个默认分组，如果不指定的话），分组有如下优势：

• 组内多个消费者可以并发处理（提高消费效率的方式）
• 消费者管理更加灵活

接着，在po一张分区和分组的关系图。

从图中可以看到的关系如下：

• Topic下的消息会分发给所有的订阅组
• 组内的消费者会各自消费不同的分区（且在分区和组内消费者数不变的情况下，关系是固定的）
• 一个消费者可以消费一或多个分区
• 一个分区只能被同一个组内的一个消费者消费

这个是设计相对合理的分区和消费者数量，组内消费者数 = 分区数 * N。如果分区数和消费者数设置不合理，则会有消费者永远拿不到数据。
所以，分区、分组是kafka支持高并发处理的基础。

队列还是分发

跟其它消息队列一样，kafka的消息模式也支持队列和分发订阅两种方式。
队列模式也称生产消费者模式，特点是同一个消息同时只能被一个消费者消费。其逻辑结构可以简单的通过下面的示意图来说明。

分发订阅模式的特点是同一个消息同时可以被所有的消费者消费。（类似于广播的形式）其逻辑结构的简单示意如下：

kafka中默认会把同一个消息分发给所有的订阅组（Consumer Group），即分发订阅模式。
如果想要实现队列模式，则把所有的消费者存放在一个Consumer Group内，且该Topic只有这一个组有订阅。kafka不同消费模式的示意如下：

消费方式

消息的消费方式是很多初用者会忽略的，因为简单场景下选择任意一种都是可以正常工作的，而到了生成环境可能就会出问题了。
kafka的消费方式有三种：

• At most once（消息最多被消费一次）
• At least once（消息最少被消费一次）
• Exactly once（消息刚好被消费一次）

前两者所有版本的kafka都支持，可以通过是否自动提交offset来控制。
默认kafka是会自动提交offset的，即属于第一种方式。如果设置为手动提交offset则属于第二种方式。

另外如果需要刚好一次的消费语义，则需要0.11以上的kafka版本。
如果你的版本不是0.11之后的，则可以通过At least once配合下游应用的幂等机制来实现。

API

https://kafka-python.readthedocs.io/en/master/usage.html

获取更多感兴趣的文章，请扫描如下二维码！