关于spring:掌门教育微服务体系Solar第3弹Nacos企业级落地下篇

联席作者：谢璐 谢庆芳 伊安娜 任浩军
郑重鸣谢：Nacos – 彦林，Spring Cloud Alibaba – 小马哥、洛夜，Nacos 社区 – 张龙（pader）、春少（chuntaojun）

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前言

在高速倒退的时候，公司规模越来越大，老师人数越来越多，这时候公司不能铺太多人去做经营与服务，必须进步每个人效，这就须要技术驱动。因而掌门教育转变成一家技术驱动型的公司，如果被迫成为一家靠资金驱动的公司就活不下去了。

— 张翼（掌门教育创始人兼 CEO）

掌门教育自 2014 年正式转型在线教育以来，秉承“让教育共享智能，让学习高效高兴”的主旨和愿景，经验云计算、大数据、人工智能、AR / VR / MR 以及现今最火的 5G，始终保持用科技赋能教育。掌门教育的业务近几年失去了疾速倒退，特地是往年的疫情，使在线教育成为了新的风口，也给掌门教育新的时机。

随着业务规模进一步扩充，流量进一步暴增，微服务数目进一步增长，使老的微服务体系所采纳的注册核心 Eureka 不堪重负，同时 Spring Cloud 体系曾经演进到第二代，第一代的 Eureka 注册核心曾经不大适宜当初的业务逻辑和规模，同时它目前被 Spring Cloud 官网置于保护模式，将不再向前倒退。如何抉择一个更为优良和实用的注册核心，这个课题就摆在了掌门人的背后。通过对 Alibaba Nacos、HashiCorp Consul等开源注册核心做了深刻的调研和比拟，最终选定 Alibaba Nacos 做微服务体系 Solar 中的新注册核心。

背景故事

基础架构部抉择新的注册核心，测试组须要配合对业界成熟的注册核心产品做剖析和比拟。因为掌门教育采纳的是比拟污浊的 Spring Cloud 技术栈，所以咱们须要围绕它的注册核心，从测试角度，进行性能和性能上钻研。

Spring Cloud 技术栈官网反对 Netflix Eureka，HashiCorp Consul，Zookeeper 三个注册核心，它们能够相互间实现无缝迁徙，Alibaba Nacos 是新加盟 Spring Cloud 技术栈的新成员。测试组的同学们对上述四个注册核心做了一一钻研和剖析，鉴于工夫紧迫，除了 Eureka 和 Nacos 之外，其它两个中间件未做深刻的功能测试和性能测试。上面提供来自阿里巴巴 Nacos 官网某次业界宣讲的材料截图以供大家参考:

• Eureka 介绍

• Zookeeper 介绍

• Consul 介绍

• 上述三个注册核心比拟

本文将围绕 Alibaba Nacos 着重针对其功能测试和性能测试两方面进行分析和介绍。

Nacos 测试篇

Nacos 性能测试

① Nacos Server 性能测试

开发部署了 UAT 的 Nacos，测试亲自压测。

• 外围脚本

def registry(ip):
    fo = open("service_name.txt", "r")
    str = fo.read()
    service_name_list = str.split(";")
    service_name = service_name_list[random.randint(0,len(service_name_list) - 1)]
    fo.close()
    client = nacos.NacosClient(nacos_host, namespace='')
    print(client.add_naming_instance(service_name,ip,333,"default",1.0,{'preserved.ip.delete.timeout':86400000},True,True))
    while True:
      print(client.send_heartbeat(service_name,ip,333,"default",1.0,"{}"))
      time.sleep(5)

• 压测数据

• 压测后果图

Nacos Server 是 3 台 1C4G 集群，同时接受 1499 个服务和 12715 个实例注册，而且 CPU 和内存长期保持在一个适合的范畴内，果然 Nacos 性能是相当 OK 的。

Nacos 功能测试

① Nacos Server 接口测试

更多更详 API 请参见 Nacos 官网文档: Open API 指南

https://nacos.io/zh-cn/docs/open-api.html

② Nacos Eureka Sync 测试

• 穿插注册

网关，服务 A，服务 B 各 10 台实例，网关注册 Eureka，A 注册 Nacos，B 注册 Eureka，同步失常，可调用。

• 压力测试

申请大于 100 万次，查看 Sync Server 会不会受到影响，后果 ErrorRequest = 0，同步服务数和实例数没有变动。

• 有无损调用

网关 Sync Server 挂掉，网关服务 Eureka 同步 Nacos 失败，不影响网关 -> A -> B 调用。

• 主动创立同步

公布零碎第一次公布利用到 Eureka / Nacos，会主动创立 Eureka -> Nacos 的同步工作或 Nacos -> Eureka 的同步工作

• 缩小 Sync Server

Sync Server 4C8G，进行机器，逐台递加，论断：均匀 1 台 4C8G 机器最大可同步 100 个服务。

• 减少 Sync Server

2 台 Etcd 节点，停机一台，Etcd 读取超时，论断：600 个服务至多 2 台 Etcd 节点，这里重点强调，新增服务时，Hash 算法虚构节点数，务必和原有的保持一致，不然会呈现同步失败，影响跨注册核心调用。

• 重启 Sync Server

减少 Sync Server 个数，重启 Sync Server，各节点同步数从新计算且平衡。

③ Nacos Client 功能测试

Nacos Client 界面重点测试集群治理，服务列表和权限管制。

• Nacos Server 重启后，集群治理界面失常展现 3 台集群节点 IP。
• 服务注册 Nacos Server 后，服务列表新增注册下来的服务名和实例个数，而且可查看详情。

• 服务高低线操作，衰弱状态和元数据等展现失常。
• 编辑，删除等操作只有具备 Admin 权限的人员才可操作。

④ Nacos Client 自动化测试

• 自动化测试链路

全链路测试门路

API 网关 -> 服务 A（两个实例）-> 服务 B（两个实例）

全链路服务部署

• 自动化测试入口

联合 Spring Boot Junit，TestApplication.class 为测试框架内置利用启动程序，MyTestConfiguration 用于初始化所有测试用例类。在测试方法下面退出 JUnit 的 @Test 注解

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest(classes = { TestApplication.class, MyTestConfiguration.class}, webEnvironment = SpringBootTest.WebEnvironment.RANDOM_PORT)
public class MyTest {
    @Autowired
    private MyTestCases myTestCases;

    private static long startTime;

    @BeforeClass
    public static void beforeTest() {startTime = System.currentTimeMillis();
    }

    @AfterClass
    public static void afterTest() {LOG.info("* Finished automation test in {} seconds", (System.currentTimeMillis() - startTime) / 1000);
    }

    @Test
    public void testNoGray() throws Exception {myTestCases.testNoGray(gatewayTestUrl);
        myTestCases.testNoGray(zuulTestUrl);
    }

    @Test
    public void testVersionStrategyGray() throws Exception {myTestCases.testVersionStrategyGray1(gatewayGroup, gatewayServiceId, gatewayTestUrl);
        myTestCases.testVersionStrategyGray1(zuulGroup, zuulServiceId, zuulTestUrl);
    }
}

@Configuration
public class MyTestConfiguration {
    @Bean
    public MyTestCases myTestCases() {return new MyTestCases();
    }
}

• 基于 Nacos Client 的一般调用自动化测试

在测试方法下面减少注解 @DTest，通过断言 Assert 来判断测试后果。注解 @DTest 内容如下：

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface DTest {}

代码如下：

public class MyTestCases {
    @Autowired
    private TestRestTemplate testRestTemplate;

    @DTest
    public void testNoGray(String testUrl) {
        int noRepeatCount = 0;
        List<String> resultList = new ArrayList<String>();
        for (int i = 0; i < 4; i++) {String result = testRestTemplate.getForEntity(testUrl, String.class).getBody();

            LOG.info("Result{} : {}", i + 1, result);

            if (!resultList.contains(result)) {noRepeatCount++;}
            resultList.add(result);
        }

        Assert.assertEquals(noRepeatCount, 4);
    }
}

• 基于 Nacos Client 的灰度蓝绿调用自动化测试

在测试方法下面减少注解 @DTestConfig，通过断言 Assert 来判断测试后果。注解 DTestConfig 注解内容如下：

@Target({ElementType.METHOD, ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Inherited
@Documented
public @interface DTestConfig {
    // 组名
    String group();

    // 服务名
    String serviceId();

    // 组名 - 服务名组合键值的前缀
    String prefix() default StringUtils.EMPTY;

    // 组名 - 服务名组合键值的后缀
    String suffix() default StringUtils.EMPTY;

    // 执行配置的文件门路。测试用例运行前，会把该文件里的内容推送到近程配置核心或者服务
    String executePath();

    // 重置配置的文件门路。测试用例运行后，会把该文件里的内容推送到近程配置核心或者服务。该文件内容是最后的默认配置
    // 如果该注解属性为空，则间接删除从配置核心删除组名 - 服务名组合键值
    String resetPath() default StringUtils.EMPTY;}

代码如下：

public class MyTestCases {
    @Autowired
    private TestRestTemplate testRestTemplate;

    @DTestConfig(group = "#group", serviceId = "#serviceId", executePath = "gray-strategy-version.xml", resetPath = "gray-default.xml")
    public void testVersionStrategyGray(String group, String serviceId, String testUrl) {for (int i = 0; i < 4; i++) {String result = testRestTemplate.getForEntity(testUrl, String.class).getBody();

            LOG.info("Result{} : {}", i + 1, result);

            int index = result.indexOf("[V=1.0]");
            int lastIndex = result.lastIndexOf("[V=1.0]");

            Assert.assertNotEquals(index, -1);
            Assert.assertNotEquals(lastIndex, -1);
            Assert.assertNotEquals(index, lastIndex);
        }
    }
}

初始默认无灰度蓝绿的配置文件 gray-default.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<rule>

</rule>

灰度蓝绿失效的配置文件 gray-strategy-version.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<rule>
    <strategy>
        <version>1.0</version>
    </strategy>
</rule>

• 基于 Nacos Client 的自动化测试报告样例

---------- Run automation testcase :: testStrategyCustomizationGray() ----------
Header : [a:"1", b:"2"]
Result1 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3002][V=1.1][R=qa][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4002][V=1.1][R=dev][G=solar-group]
Result2 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3002][V=1.1][R=qa][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4002][V=1.1][R=dev][G=solar-group]
Result3 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3002][V=1.1][R=qa][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4002][V=1.1][R=dev][G=solar-group]
Result4 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3002][V=1.1][R=qa][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4002][V=1.1][R=dev][G=solar-group]
* Passed
---------- Run automation testcase :: testVersionRuleGray() ----------
Result1 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3002][V=1.1][R=qa][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4002][V=1.1][R=dev][G=solar-group]
Result2 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3001][V=1.0][R=dev][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4001][V=1.0][R=qa][G=solar-group]
Result3 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3002][V=1.1][R=qa][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4002][V=1.1][R=dev][G=solar-group]
Result4 : zuul -> solar-service-a[192.168.0.107:3001][V=1.0][R=dev][G=solar-group] -> solar-service-b[192.168.0.107:4001][V=1.0][R=qa][G=solar-group]
* Passed

Nacos 测试总结

Nacos 不仅性能好，而且界面简洁，这样的注册核心你值得领有。

作者介绍

• 吴毅挺，掌门技术副总裁，负责技术中台和少儿技术团队。曾就任于百度、eBay、携程，曾任携程高级研发总监，负责从零打造携程公有云、容器云、桌面云和 PaaS 平台。
• 任浩军，掌门基础架构部负责人。曾就任于安全银行、万达、惠普，曾负责安全银行平台架构部 PaaS 平台 Halo 根底服务框架研发。10 多年开源经验，Github ID：@HaojunRen，Nepxion 开源社区创始人，Nacos Group Member，Spring Cloud Alibaba & Nacos & Sentinel & OpenTracing Committer。

参加 Nacos 落地的基础架构部成员，包含：

• 童子龙，张彬彬，廖梦鸽，张金星，胡振建，谢璐，谢庆芳，伊安娜

“阿里巴巴云原生关注微服务、Serverless、容器、Service Mesh 等技术畛域、聚焦云原生风行技术趋势、云原生大规模的落地实际，做最懂云原生开发者的公众号。”