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为什么需要注册中心?是用Eeka还是Nacos?

卡卷网2年前 (2025-01-11)每日看点253
这是小卷对分布式架构学习的第9篇文章,第8篇时只回答了注册中心的工作原理的内容,面试官的第二个问题还没回答,今天再来讲讲各个注册中心的原理,以及区别,最后如何进行选型

上一篇文章:如何设计一个注册中心?以Zookeeper为例

还是先讲讲各个中间件的区别,zookeeper已经讲过了,这里开始讲中间件的工作原理

<>1.Eeka工作原理</>

Eeka的文档:NetflixEeka

不过只有对1.0版本的文档,2.0之后的没有了。

对Eeka的解释:一种基于REST(表述性状态转移)的服务,主要用于AWS云中定位服务,以实现中间层的负载均衡和故障转移。称为Eeka。

Eeka解决的需求是:在AWS中,经常上线/下线,因此AWS需要动态地注册/注销负载均衡器上的,而Eeka就是这样作为中间层负载均衡器出现的。

1.1高可用架构

Eeka在多个机房部署的架构图如下,这也是它高可用的优势

解释说明:

    每个区域都部署一个Eeka集群,且该集群仅知道其区域内的实例,每个区域内至少有一个Eeka,以处理区域故障;服务向Eeka注册,然后每30秒发送一次心跳,以续租;如果客户端没有续租,90s后就会从注册中心剔除;注册信息和续租信息会复制到集群中的所有Eeka节点;任意客户端可以每隔30s请求一次获取注册信息,用于定位服务提供者,并发起远程调用

1.2客户端-服务端间的通信

(1)注册Register

Eeka客户端将运行实例的信息注册到Eeka,注册在第一次心跳时发生(30秒后)

(2)续约机制Renew

客户端每隔30秒发送一次心跳来续租,通知Eeka实例,当前客户端仍然处于存活状态。如果在90秒内没有收到续租,它将把实例移出注册表;

    续租方式是更新服务对象的最近续约时间,即lastUpdateTimestamp;

(3)获取注册表FetchRegistry

    客户端从获取注册表信息并将其缓存到本地,之后客户端使用该信息表查找服务;此信息会定期(每30秒)更新,通过获取上一个提取周期和当前周期之间的增量更新;增量更新时,如果客户端通过较注册表信息不匹配,则会请求整个注册表信息全量更新

<>(4)下线Cancel</>

Eeka在程序关闭时向Eeka发送取消请求。发送请求后,该客户端实例信息将从Eeka的实例注册表中删除。下线请求不会自动完成,需手动调用:

//DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent()

1.3自我保护机制

默认情况下,Eeka服务端在90s没有收到某个服务实例的心跳,就会注销该实例,将实例下线。如果出现大量实例心跳检测失败,Eeka就会认为是注册中心出现问题了,启动自我保护机制,<>不再剔除这些失败实例</>。触发条件阈值为:

    <>注册表中超过15%的实例心跳检测失败</>

1.4小结

    Eeka属于AP模型,即牺牲一致性,来换取高可用。在部分阶段失效时,仍然能正常运作。但是服务节点间的数据可能不一致Eeka客户端具备良好的弹性能力,即使与所有Eeka服务端的连接断开,它们依然能通过本地缓存机制正常工作适合跨多机房,对注册中心可用性要求高的场景

2.Nacos工作原理

Nacos文档:Nacos架构2.3版本,注册中心设计原理文档:Nacos注册中心

上面的图较复杂,这里贴下人的关于注册中心这部分的架构图

整体流程也就是服务发现那套流程:

    服务提供者轮询注册中心集群节点,把自己的协议注册到Nacosserver服务消费者需要从Nacos上去查询服务提供者的(根据服务名称)Nacos需要感知到服务提供者的上下线的变化服务消费者需要动态感知到Nacos端服务的变化

Nacos采用了<>Pull和Push同时运作</>的方式来保证本地服务实例列表的动态感知。服务消费者通过定时任务的方式每10sPull一次数据,Nacos在服务提供者出现变化时,基于UDP协议PUSH更新

2.1数据模型

Zookeeper使用的是抽象的树形K-V组织结构,没有专门的数据模型。Eeka或者Consul都是做到了实例级别的数据扩展。Nacos使用的是<>服务-集群-实例</>的三层数据模型。

从上图的分级数据模型可以看到:

    服务级别:保存了健康检查开关、元数据、路由机制、保护阈值等设置集群保存了健康检查模式、元数据、同步机制等数据实例保存了该实例的ip、端口、权重、健康检查状态、下线状态、元数据、响应时间。

2.2数据一致性协议选择(CPorAP)

Nacos因为要支持多种服务类型的注册,并能够具有机房容灾、集群扩展等必不可少的能力,是支持AP和CP两种一致性协议的,默认是AP模式

    如果注册Nacos的client节点注册时ephemeral=true,那么Nacos集群对这个client节点的效果就是AP,采用distro协议实现;而注册Nacos的client节点注册时ephemeral=false,那么Nacos集群对这个节点的效果就是CP的,采用raft协议实现。

根据client注册时的属性,AP,CP同时混合存在,只是对不同的client节点效果不同。

Distro协议则是参考了内部Config和开源Eeka,在不借助第三方存储的情况下,实现基本大同小异。Distro重点是做了一些逻辑的优化和性能的调优。

3.注册中心较

对项目NacosEekaConsulZookeeper
一致性协议支持AP和CP模式AP模式CP模式CP模式
健康检查TCP//MYSQL/eateatTCP//gRPC/CmdKeepAlive
负载均衡策略权重/metadata/SelectorRionFaio-
幂等保护
自动注入实例支持支持不支持支持
访问协议/DNS
/DNSTCP
监视支持支持支持支持支持
多数据中心支持支持支持不支持
跨注册中心同步支持支持不支持不支持
SpringCloud集成支持不支持支持不支持
Duo集成支持不支持不支持不支持
k8s集成支持不支持不支持不支持

3.1选型场景

Nacos

适用场景包括:

    微服务架构:微服务架构,尤其是需要动态服务发现和配置时,Nacos是一个不错的选择。<>云原生应用</>:Nacos提供了良好的Kuernetes支持,适合运行在云环境中的应用。<>弹性功能</>:如果需要负载均衡和服务治理功能,Nacos提供强大的支持。

Eeka

    SpringCloud生态:如果您的项目是基于SpringCloud的,Eeka是最常用的注册中心,集成非常简单。<>AP模式需要</>:适合对一致性要求不高的场景,可以承担部分服务不可用的风险。

Consul

没写关于consul的工作原理,简单列下适用场景:

    多数据中心:适合大型分布式,尤其是需要在多个数据中心之间提供服务发现和注册的场景。

Zookeeper

    适合对一致性要求非常高的场景,例如分布式协调、分布式锁等。<>复杂的分布式应用</>:在需要严格一致性中,如Hadoop和Kafka,Zookeeper是常见的选择。

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