简介：随着云原生时代的到来，微服务曾经成为利用架构的支流，Nacos也凭借简略易用、稳固牢靠、性能卓越的外围竞争力成为国内微服务畛域首选的注册核心和配置核心；Nacos2.0更是把性能做到极致，让业务疾速倒退的用户再也不必放心性能问题；同时阿里云MSE也提供Nacos2.0托管服务，一键开明享受阿里十年积淀微服务所有能力！
微服务引擎 MSE 专业版公布，反对 Nacos 2.0 ，相比根底版，专业版具备更高的 SLA 保障，性能晋升十倍，99.95%可用性，配置能力进一步加强，新用户首购8折，点击“查看详情”，理解更多相干信息。
作者|风卿
前言
MSE从2020年1月公布Nacos1.1.3版本引擎，反对在私有云环境全托管的形式应用Nacos作为注册核心。2020年7月公布Nacos1.2.1版本反对元配置数据管理，反对微服务利用在运行时动静批改配置信息和路由规定等。随着用户的深刻应用，Nacos1.X版本的性能问题也慢慢裸露进去。通过对1.X版本的内核革新，Nacos2.0专业版性能晋升10倍，根本能满足用户对微服务场景的性能要求。
除了性能的晋升，专业版具备更高的SLA保障，并且在配置数据上具备更高的安全性，同时通过MCP协定与Istio生态买通，作为Istio的注册核心。
MSE Nacos1.X根底版架构
整体1.X架构能够粗略分为五层，别离是接入层、通信层、性能层、同步层和长久化层。
- 用户通过接入层拜访Nacos，比方SDK、SCA、Dubbo、Console，Nacos也提供了HTTP协定的open API拜访形式。
- 通信层蕴含HTTP和UDP，Nacos次要通过HTTP进行通信，少部分服务推送性能会用到UDP。
- 性能层目前有Naming和Config两大部分，别离提供服务发现和配置管理能力。
- 同步层蕴含AP模式的Distro协定（服务注册）和CP模式的Raft协定（服务元信息），以及配置告诉的Notify同步形式
- Nacos的数据长久化有用到Mysql、Derby和本地文件，配置数据、用户信息、权限数据存储在Mysql或者Derby中，长久化的服务数据则寄存在本地文件
MSE Nacos1.X根底版架构问题
目前1.X的架构存在几个问题：
- 每个服务实例都通过心跳续约，在Dubbo场景每个接口对应一个服务，当Dubbo的利用接口数较多时须要心跳续约TPS会很高。
- 心跳续约感知时缩短，须要达到续约超时工夫能力删除实例，个别须要15S，时效性较差
- 通过UDP推送变更数据不牢靠，须要客户端定时进行数据全量对账保证数据的正确性，大量有效查问，整体服务的QPS很高
- 通信形式基于HTTP短链接的形式，Nacos侧开释连贯会进入TIME\_WAIT状态，当QPS较高时会有连贯耗尽导致报错的危险，当然这里通过SDK引入HTTP连接池能缓解，但不能根治
- 配置的长轮询形式会导致相干数据进入JVM Old区申请和开释内存，引起频繁的CMS GC
MSE Nacos2.0专业版架构及新模型
1.X架构的问题外围点在于连贯模型上，2.0架构降级为长连贯模型，在通信层通过gRPC和RSocket实现长连贯数据传输和推送能力，在连贯层新减少申请处理器、流控和负载平衡等性能
2.0架构解决的问题：
- 利用POD依照长连贯维度进行心跳续约，不须要依照实例级，大大降低反复申请
- 长连贯断开时能够疾速感知到，不必期待续约超时时长就能够移除实例
- NIO流式推送机制绝对于UDP更牢靠，并且能够升高利用对账数据频率
- 没有连贯重复创立的开销，大幅升高TIME\_WAIT连贯多问题
- 长连贯也解决了配置模块长轮询CMS GC问题
2.0架构带来的问题：
- 绝对于Tomcat HTTP短连贯模型，长连贯模型须要本人治理连贯状态，减少了复杂性
- 长连贯gRPC基于HTTP2.0 Stream，绝对于HTTP的open API可观测性和易用性升高了
2.0架构整体来说升高了资源开销，进步了零碎吞吐量，在性能上有大幅晋升，但同时也减少了复杂度
MSE Nacos2.0专业版性能
Nacos分为服务发现模块和配置管理模块，这里先对服务发现场景进行性能测试。
应用200台施压机，每个施压机模仿500个客户端，每个客户端注册5个服务，订阅5个服务，最高能够提供10W个长连贯、50W个服务实例和订阅者压测场景
服务发现压测次要压变更态和稳固态两种场景：
- 变更态：施压机施压阶段会大量连贯Nacos注册和订阅服务，这个阶段服务端的压力绝对会比拟大，须要看整体注册和订阅是否最终齐全胜利。
- 稳固态：当施压机申请都胜利之后就会进入稳固状态，客户端和服务端之间只须要维持长连贯心跳即可，这个阶段服务端的压力会比拟小。如果在变更态服务端的压力过大会产生申请超时、连贯断开等问题，不能进入稳固态
服务发现也会在MSE上对低版本做降级，比照降级前后的性能变动曲线，这样的性能比照更直观
配置管理模块在理论应用中是写少读多的场景，次要瓶颈点在单台机器性能上，压测场景次要基于单台机器的读性能和连贯撑持数
应用200台施压机，每台施压机能够模仿200个客户端，每个客户端订阅200个配置，发动配置订阅和读配置申请
在服务发现场景比照根底版和专业版在2C4G、4C8G和8C16G规格下的性能数据状况。
这里最大的TPS和实例数都是服务能保障高可用稳固运行的数据，大略会是最大值的一半或者三分之二，也就是说挂一台机器也能够失常运行。
稳固运行时反对规模晋升7倍，实际上最大反对规模晋升7-10倍
还有一个场景是对3节点2C4G MSE Nacos降级前后的比照，次要分为三个阶段：
- 第一个阶段客户端应用1.X版本，MSE Nacos应用根底版，实例数从0->6000->10000，最初到14000最大值无奈持续增大，Server CPU达到80-90%，客户端一直报错，接着升高实例数到6000
- 第二阶段降级MSE Nacos根底版到专业版，实例数达到14000无奈持续增大，性能压测性能曲线差别不大
- 第三阶段在放弃实例数为14000的状态下，分批降级客户端到2.0版本，CPU指标曲线一直降落至20%左右，并且整体处于稳固态无报错
从降级前后的性能曲线感触MSE Nacos2.0专业版性能有晋升较大。最初整体的压测状况，相较于根底版，专业版服务发现性能晋升10倍，配置管理晋升7倍
MSE Nacos平滑降级专业版
对于新用户能够间接创立专业版实例，老用户则能够通过MSE"实例变更"一键降级。MSE会在后盾对POD降级，因为V1V2数据结构不一样，在一开始的时候Nacos数据默认是双写的，在降级过程中数据会从V1同步到V2，降级实现后数据会从V2同步V1，最初MSE会敞开双写逻辑，整体流程都是主动。
SLB的服务端口最初也会减少GRPC 9848端口，此时利用SDK能够从1.X版本升级到2.0版本，整体客户端服务端降级到2.0架构
版本之间的兼容性状况，整体的兼容准则是高版本的服务端兼容低版本客户端，然而高版本客户端不肯定能拜访低版本服务端：
- 1.X客户端能够拜访根底版，也能够拜访专业版
- 2.0客户端能够拜访专业版，然而不能拜访根底版
Nacos配置平安治理
上一期岛风同学解说了配置权限管制，整体MSE Nacos通过阿里云RAM奴才账号体系来做权限管制，这期我次要讲一下Nacos的配置加密性能。
用户在应用配置数据时可能会将用户信息、数据库明码等敏感信息寄存到Nacos中，而Nacos存储配置数据都是明文传输、明文存储的，在数据库内容透露或者传输层抓包时会导致敏感配置数据项透露，整体平安危险十分高。
罕用的HTTPS协定能解决传输平安，但解决不了存储平安，这里间接在客户端进行加密，这样在传输和存储的过程中数据都是加密的。
这里应用第三方加密零碎（如阿里云KMS）增强加密的安全性，为了加密速度快应用对称加密（AES算法），因为密钥要随着密文传输，同时对密钥进行加密，整体采纳二级加密的形式。
SDK在公布数据时会先从KMS中拿到密钥和加密后的密钥，而后应用密钥对数据进行加密，接着将加密数据和加密后的密钥传输到Nacos存储。SDK会从Nacos获取加密数据和加密后的密钥，而后通过加密后的密钥从KMS获取明文密钥，接着通过明文密钥对加密数据进行解密获取明文数据，解决了整体传输和存储中的数据安全问题。
为了兼容老逻辑，并且只有敏感数据须要加密，Nacos只对固定前缀DataId的数据进行加密，并且在开源侧通过SPI插件化实现，让用户本人能扩大
用户能够通过SDK和MSE控制台对敏感数据进行加解密，整体SDK和MSE控制台都会先拜访KMS再加密存储配置数据，而后解密之后再展现明文，应用流程和之前明文存储统一
用户应用SDK接入开启加解密性能须要SDK在1.4.2版本及以上，同时须要引入MSE外部实现的nacos-client-mse-extension加解密插件。
com.alibaba.nacos
nacos-client
1.4.2
com.alibaba.nacos
nacos-client-mse-extension
1.0.1
初始化SDK时须要填入子账号AK/SK，并受权KMS加解密权限，具体细节能够参考创立和应用配置加密
Properties properties = new Properties();
properties.put("serverAddr", "mse-xxxxxx-p.nacos-ans.mse.aliyuncs.com");
properties.put("accessKey", "xxxxxxxxxxxxxx");
properties.put("secretKey", "xxxxxxxxxxxxxx");
properties.put("keyId", "alias/acs/mse");
properties.put("regionId", "cn-hangzhou");
ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService(properties);
String content = configService.getConfig("cipher-kms-aes-256-dataid", "group", 6000);
总结
MSE Nacos2.0专业版相较于根底版在性能、可用性和安全性上都有较大晋升，根底版倡议用于测试环境，对于生产环境倡议应用专业版。对于用户身份、明码等配置敏感信息倡议都开启权限控制能力并且加密保留增强数据安全。
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