Spring Cloud Alibaba Nacos 的 2 种健康检查机制!

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Spring Cloud Alibaba Nacos 的 2 种健康检查机制!

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Spring Cloud Alibaba Nacos 作为注册中心不止提供了服务注册和服务发现功能,它还提供了服务可用性监测的机制。有了此机制之后,Nacos 才能感知服务的健康状态,从而为服务调用者提供健康的服务实例,最终保证了业务系统能够正常的执行。

两种健康检查机制

Nacos 中提供了两种健康检查机制:

  1. 客户端主动上报机制。
  2. 服务器端反向探测机制。

如何理解这两种机制呢? 想象⼀下这么⼀个场景,你所在的地区突然发生地质灾害,你被掩盖在废墟下面,搜救队必须要知道你在废墟里面,那么才能对你进行施救。那有什么方法可以让救援队知道你在废墟下面?

  • 第⼀种,你在废墟里面大喊 help! help! I am here! ,让搜救队知道你的位置和健康状态。
  • 第二种,搜救队使用了他们的专业检查设备,探测到你正埋在废墟下面。

以上这两种方法和 Nacos 的两种健康检查机制类似,也就是客户端主动上报机制,是客户端每隔一段时间,主动向 Nacos 服务器端上报自己的健康状况,而服务器端反向探测机制是 Nacos 服务器端来检测客户端是否健康。 image.png

如何设置健康检查机制?

Nacos 中的健康检查机制不能主动设置,但健康检查机制是和 Nacos 的服务实例类型强相关的。 也就是说 Nacos 中的两种服务实例分别对应了两种健康检查机制:

  1. 临时实例(也可以叫做非持久化实例):对应的是客户端主动上报机制。
  2. 永久实例(也可以叫做持久化实例):服务端反向探测机制。

为什么需要两种服务实例呢? 以淘宝为例,双十一大促期间,流量会比平常高出很多,此时服务肯定需要增加更多实例来应对高并发,而这些实例在双十一之后就无需继续使用了,采用临时实例比较合适。而对于服务的一些常备实例,则使用永久实例更合适。

客户端主动上报机制

临时实例每隔 5 秒会主动上报一次自己的健康状况,发送的数据包叫做心跳包,发送心跳包的机制叫做心跳机制。 如果心跳包的间隔时间超过了 15 秒,那么 Nacos 服务器端就会将此服务实例标记为非健康实例,如果心跳包超过了 30s 秒,那么 Nacos 服务器端将会把此服务实例从服务列表中删除掉。 运行 Nacos 项目时,可以看到客户端主动上报心跳包的日志,如下图所示: image.png 从上述图片可以看出,Nacos 客户端会以每 5s 一次的频率来上报自己的健康情况,请求信息如下:

/nacos/v1/ns/instance/beat?app=unknown&namespaceId=public&port=8081&clusterName=DEFAULT&ip=192.168.3.72&serviceName=DEFAULT_GROUP@@spring-cloud-nacos-producer2

image.png

服务端反向探测机制

永久实例使用的服务器端反向探测的方式实现健康检查的,它的探测周期是 2000 毫秒 + 随机数(5000 毫秒以内),如果检测异常会将此服务实例,标记为非健康实例,但不会把服务实例向临时实例那样进行删除。 Nacos 服务器反向探测目前内置了 3 种探测协议:HTTP 探测、TCP 探测和 MySQL 探测。 ⼀般而言 HTTP 和 TCP 探测已经可以涵盖绝大多数的健康检查场景,MySQL 主要用于特殊的业务场景,例如数据库的主备需要通过服务名对外提供访问,需要确定当前访问数据库是否为主库时,那么我们此时的健康检查接口,是⼀个检查数据库是否为主库的 MySQL 命令。 image.png

TCP 探测

默认情况下,永久实例使用的是 TCP 探测,这点可以在 Nacos 控制台观察到,如下图所示: image.png 默认会使用 IP端口来检查,如下图所示: image.png TCP 探测的大体逻辑是通过与注册实例建立 channel,不断 ping 注册实例的端口,来判断实例是否健康。

HTTP 探测

HTTP 探测需要在 Nacos 控制台手动配置,如下图所示: image.png 我们在服务实例中添加探测接口的实现代码: image.png 此时我们重新启动服务实例,在服务详情中可以看到我们配置的 HTTP 探测已经生效了,可以检查出实例是健康的,如下图所示: image.png Nacos 服务器端通过检查 HTTP 的接口是否返回 200 状态码,来判断实例是否为健康状态。

集群下的健康检查机制

集群下的健康检查机制可以用一句话来概括,那就是“各司其职”。每个服务对应了一个主注册中心,当注册中心接收到临时实例的心跳包之后,将健康状态同步给其他注册中心。而永久实例也是类似的,每个服务对应了一个主注册中心,当负责的注册中心探测到服务实例的健康状态发生改变时,再会将实例的健康状况同步到其他注册中心,从而实现了集群下的健康检查机制。 image.png

总结

Nacos 中提供了两种健康检查机制:临时实例的客户端主动上报机制和永久实例的服务端反向探测机制。临时实例每隔 5s 发送一个心跳包给 Nacos 服务器端,服务器端接收到心跳包之后再将健康状况同步给其他注册中心。永久实例支持 3 种探测协议,TCP、HTTP 和 MySQL,默认探测协议为 TCP,也就是通过不断 ping 的方式来判断实例是否健康。 ​

参考 & 鸣谢

《Nacos框架与原理》 ​

是非审之于己,毁誉听之于人,得失安之于数。

公众号:Java中文社群

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