聊聊 Spring Cloud Alibaba Nacos 的兩種健康檢查機(jī)制！
作者 | 磊哥
來(lái)源 | Java中文社群(ID：javacn666)
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Spring Cloud Alibaba Nacos 作為注冊(cè)中心不止提供了服務(wù)注冊(cè)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，它還提供了服務(wù)可用性監(jiān)測(cè)的機(jī)制。有了此機(jī)制之后，Nacos 才能感知服務(wù)的健康狀態(tài)，從而為服務(wù)調(diào)用者提供健康的服務(wù)實(shí)例，最終保證了業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠正常的執(zhí)行。
兩種健康檢查機(jī)制
Nacos 中提供了兩種健康檢查機(jī)制：
- 客戶端主動(dòng)上報(bào)機(jī)制。
- 服務(wù)器端反向探測(cè)機(jī)制。
如何理解這兩種機(jī)制呢?想象一下這么一個(gè)場(chǎng)景，你所在的地區(qū)突然發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，你被掩蓋在廢墟下面，搜救隊(duì)必須要知道你在廢墟里面，那么才能對(duì)你進(jìn)行施救。那有什么方法可以讓救援隊(duì)知道你在廢墟下面?
- 第一種，你在廢墟里面大喊 help! help! I am here! ，讓搜救隊(duì)知道你的位置和健康狀態(tài)。
- 第二種，搜救隊(duì)使用了他們的專業(yè)檢查設(shè)備，探測(cè)到你正埋在廢墟下面。
以上這兩種方法和 Nacos 的兩種健康檢查機(jī)制類似，也就是客戶端主動(dòng)上報(bào)機(jī)制，是客戶端每隔一段時(shí)間，主動(dòng)向 Nacos
服務(wù)器端上報(bào)自己的健康狀況，而服務(wù)器端反向探測(cè)機(jī)制是 Nacos 服務(wù)器端來(lái)檢測(cè)客戶端是否健康。
如何設(shè)置健康檢查機(jī)制?
Nacos 中的健康檢查機(jī)制不能主動(dòng)設(shè)置，但健康檢查機(jī)制是和 Nacos 的服務(wù)實(shí)例類型強(qiáng)相關(guān)的。也就是說(shuō) Nacos 中的兩種服務(wù)實(shí)例分別對(duì)應(yīng)了兩種健康檢查機(jī)制：
- 臨時(shí)實(shí)例(也可以叫做非持久化實(shí)例)：對(duì)應(yīng)的是客戶端主動(dòng)上報(bào)機(jī)制。
- 永久實(shí)例(也可以叫做持久化實(shí)例)：服務(wù)端反向探測(cè)機(jī)制。
為什么需要兩種服務(wù)實(shí)例呢?以淘寶為例，雙十一大促期間，流量會(huì)比平常高出很多，此時(shí)服務(wù)肯定需要增加更多實(shí)例來(lái)應(yīng)對(duì)高并發(fā)，而這些實(shí)例在雙十一之后就無(wú)需繼續(xù)使用了，采用臨時(shí)實(shí)例比較合適。而對(duì)于服務(wù)的一些常備實(shí)例，則使用永久實(shí)例更合適。
客戶端主動(dòng)上報(bào)機(jī)制
臨時(shí)實(shí)例每隔 5 秒會(huì)主動(dòng)上報(bào)一次自己的健康狀況，發(fā)送的數(shù)據(jù)包叫做心跳包，發(fā)送心跳包的機(jī)制叫做心跳機(jī)制。如果心跳包的間隔時(shí)間超過(guò)了 15 秒，那么 Nacos 服務(wù)器端就會(huì)將此服務(wù)實(shí)例標(biāo)記為非健康實(shí)例，如果心跳包超過(guò)了 30s 秒，那么 Nacos 服務(wù)器端將會(huì)把此服務(wù)實(shí)例從服務(wù)列表中刪除掉。運(yùn)行 Nacos 項(xiàng)目時(shí)，可以看到客戶端主動(dòng)上報(bào)心跳包的日志，如下圖所示：
從上述圖片可以看出，Nacos 客戶端會(huì)以每 5s 一次的頻率來(lái)上報(bào)自己的健康情況，請(qǐng)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
服務(wù)端反向探測(cè)機(jī)制
永久實(shí)例使用的服務(wù)器端反向探測(cè)的方式實(shí)現(xiàn)健康檢查的，它的探測(cè)周期是 2000 毫秒 + 隨機(jī)數(shù)(5000 毫秒以內(nèi))，如果檢測(cè)異常會(huì)將此服務(wù)實(shí)例，標(biāo)記為非健康實(shí)例，但不會(huì)把服務(wù)實(shí)例向臨時(shí)實(shí)例那樣進(jìn)行刪除。Nacos 服務(wù)器反向探測(cè)目前內(nèi)置了 3 種探測(cè)協(xié)議：HTTP 探測(cè)、TCP 探測(cè)和 MySQL 探測(cè)。?般而言 HTTP 和 TCP 探測(cè)已經(jīng)可以涵蓋絕大多數(shù)的健康檢查場(chǎng)景，MySQL 主要用于特殊的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，例如數(shù)據(jù)庫(kù)的主備需要通過(guò)服務(wù)名對(duì)外提供訪問(wèn)，需要確定當(dāng)前訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)是否為主庫(kù)時(shí)，那么我們此時(shí)的健康檢查接口，是?個(gè)檢查數(shù)據(jù)庫(kù)是否為主庫(kù)的 MySQL 命令。
TCP 探測(cè)
默認(rèn)情況下，永久實(shí)例使用的是 TCP 探測(cè)，這點(diǎn)可以在 Nacos 控制臺(tái)觀察到，如下圖所示：
默認(rèn)會(huì)使用 IP端口來(lái)檢查，如下圖所示：
TCP 探測(cè)的大體邏輯是通過(guò)與注冊(cè)實(shí)例建立 channel，不斷 ping 注冊(cè)實(shí)例的端口，來(lái)判斷實(shí)例是否健康。
HTTP 探測(cè)
HTTP 探測(cè)需要在 Nacos 控制臺(tái)手動(dòng)配置，如下圖所示：
我們?cè)诜?wù)實(shí)例中添加探測(cè)接口的實(shí)現(xiàn)代碼：
此時(shí)我們重新啟動(dòng)服務(wù)實(shí)例，在服務(wù)詳情中可以看到我們配置的 HTTP 探測(cè)已經(jīng)生效了，可以檢查出實(shí)例是健康的，如下圖所示：
Nacos 服務(wù)器端通過(guò)檢查 HTTP 的接口是否返回 200 狀態(tài)碼，來(lái)判斷實(shí)例是否為健康狀態(tài)。
集群下的健康檢查機(jī)制集
群下的健康檢查機(jī)制可以用一句話來(lái)概括，那就是“各司其職”。每個(gè)服務(wù)對(duì)應(yīng)了一個(gè)主注冊(cè)中心，當(dāng)注冊(cè)中心接收到臨時(shí)實(shí)例的心跳包之后，將健康狀態(tài)同步給其他注冊(cè)中心。而永久實(shí)例也是類似的，每個(gè)服務(wù)對(duì)應(yīng)了一個(gè)主注冊(cè)中心，當(dāng)負(fù)責(zé)的注冊(cè)中心探測(cè)到服務(wù)實(shí)例的健康狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，再會(huì)將實(shí)例的健康狀況同步到其他注冊(cè)中心，從而實(shí)現(xiàn)了集群下的健康檢查機(jī)制。
總結(jié)
Nacos 中提供了兩種健康檢查機(jī)制：臨時(shí)實(shí)例的客戶端主動(dòng)上報(bào)機(jī)制和永久實(shí)例的服務(wù)端反向探測(cè)機(jī)制。臨時(shí)實(shí)例每隔 5s 發(fā)送一個(gè)心跳包給 Nacos 服務(wù)器端，服務(wù)器端接收到心跳包之后再將健康狀況同步給其他注冊(cè)中心。永久實(shí)例支持 3 種探測(cè)協(xié)議，TCP、HTTP 和 MySQL，默認(rèn)探測(cè)協(xié)議為 TCP，也就是通過(guò)不斷 ping 的方式來(lái)判斷實(shí)例是否健康。
