1. 簡(jiǎn)介

rnacos 是一個(gè)用rust實(shí)現(xiàn)的nacos服務(wù)。

rnacos是一個(gè)輕量、快速、穩(wěn)定的服務(wù)，包含注冊(cè)中心、配置中心、web管理控制臺(tái)功能。
rnacos兼容nacos client sdk用到的協(xié)議，支持使用nacos服務(wù)的應(yīng)用平遷到 rnacos。

注：
nacos 是一個(gè)更易于構(gòu)建云原生應(yīng)用的動(dòng)態(tài)服務(wù)發(fā)現(xiàn)、配置管理和服務(wù)管理平臺(tái)。它的功能實(shí)用，在微服務(wù)架構(gòu)中有較廣泛的應(yīng)用。

rnacos架構(gòu)圖

2. 為什么用rust重新實(shí)現(xiàn)nacos ？

nacos是由 java 實(shí)現(xiàn)，對(duì)輕度使用用戶(hù)來(lái)說(shuō)占用資源較重。

1. 依賴(lài) jdk，對(duì)非 java應(yīng)用來(lái)說(shuō)要多依賴(lài)一個(gè) jdk；
2. 應(yīng)用比較大，最新應(yīng)用壓縮包142M, docker壓縮包577M
3. 啟動(dòng)慢，啟動(dòng)后要10秒左右才可用
4. 運(yùn)行時(shí)占用資源比較大，啟動(dòng)后線(xiàn)程數(shù)270左右，初始內(nèi)存531M左右。
5. 200qps左右流量時(shí)，單核cpu利用率就有17%左右。

本人開(kāi)發(fā)應(yīng)用有用到 nacos，個(gè)人云服務(wù)部署一個(gè)nacos太重，本地開(kāi)發(fā)測(cè)試開(kāi)nacos也比較重。有使用更輕量服務(wù)的需求。

另一方面自己學(xué)習(xí) rust 后，想寫(xiě)個(gè)中間件實(shí)踐rust網(wǎng)絡(luò)并發(fā)編程。

本人能讀java源碼又能寫(xiě)rust，分析確認(rèn)開(kāi)發(fā)可行性后，決定先寫(xiě)一個(gè)最小功能集給自己用。

rnacos由此而開(kāi)發(fā)出來(lái)。

目前rnacos的資源占用情況

1. rnacos 打包成原生應(yīng)用，不依賴(lài)其它組件，支持多平臺(tái)。
2. 應(yīng)用大小11M左右， 壓縮包不到5M，docker 壓縮包9.4M
3. 秒啟動(dòng)，啟動(dòng)1秒內(nèi)應(yīng)用控制臺(tái)、接口可用。
4. 運(yùn)行時(shí)占用資源很小。啟動(dòng)后線(xiàn)程數(shù)量在10左右，這個(gè)數(shù)量是固定的，后繼不什變化；初始內(nèi)存2M,一萬(wàn)個(gè)服務(wù)實(shí)例時(shí)，內(nèi)存也在20M以?xún)?nèi)；
5. 每秒200qps流量時(shí)，單核cpu: 4.5% 左右。

具體性能可以看后面的壓測(cè)對(duì)比數(shù)據(jù)

3. 適用場(chǎng)景

1. 開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境使用nacos，nacos服務(wù)可以換成rnacos。啟動(dòng)更快，秒啟動(dòng)。
2. 個(gè)人資源云服務(wù)部署的 nacos，可以考慮換成rnacos。資源占用率低: 包10M 左右，不依賴(lài) JDK；運(yùn)行時(shí) cpu 小于0.5% ，小于5M（具體和實(shí)例有關(guān)）。
3. 其它非集群部署的 nacos ，理論上都支持遷移到 rnacos。
4. 目前 rnacos 只支持單機(jī)部署，其支持容量在一萬(wàn)個(gè)服務(wù)實(shí)例以上。在一萬(wàn)服務(wù)實(shí)例場(chǎng)景下壓測(cè)，qps 可以穩(wěn)定在1.2萬(wàn)左右，內(nèi)存穩(wěn)定在50 M以下，cpu穩(wěn)定在30%左右（和壓測(cè)環(huán)境有關(guān)）。

4. 快速開(kāi)始

一、 安裝運(yùn)行 rnacos

方式1：從 github release gitee release 下載對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用包，解壓后即可運(yùn)行。

linux 或 mac

# 解壓
tar -xvf rnacos-x86_64-apple-darwin.tar.gz
# 運(yùn)行
./rnacos

windows 解壓后直接運(yùn)行 rnacos.exe 即可。

方式2: 通過(guò)docker 運(yùn)行

docker pull qingpan/rnacos:stable
docker run --name mynacos -p 8848:8848 -p 9848:9848 -d qingpan/rnacos:stable

docker 的容器運(yùn)行目錄是 /io，會(huì)從這個(gè)目錄讀寫(xiě)配置文件

方式3：通過(guò) cargo 編譯安裝

# 安裝
cargo install rnacos
# 運(yùn)行
rnacos

方式4: 下載源碼編譯運(yùn)行

git clone https://github.com/heqingpan/rnacos.git
cd rnacos
cargo build --release
cargo run --release

推薦使用第1、第2種方式。

運(yùn)行參數(shù)

rnacos 運(yùn)行時(shí)支持的環(huán)境變量，如果不設(shè)置則按默認(rèn)配置運(yùn)行。

RNACOS_CONFIG_DB_FILE: 配置中心的本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)文件地址，默認(rèn)為運(yùn)行目錄下的 config.db
RNACOS_HTTP_PORT: rnacos監(jiān)聽(tīng)http端口，默認(rèn)是8848
RNACOS_GRPC_PORT: rnacos監(jiān)聽(tīng)的grpc端口，默認(rèn)是 HTTP端口+1000
RNACOS_HTTP_WORKERS: http工作線(xiàn)程數(shù)，默認(rèn)是cpu核數(shù)

也支持從運(yùn)行目錄下的.env讀取環(huán)境變量
.env 配置格式如下：

RNACOS_CONFIG_DB_FILE=config.db
RNACOS_HTTP_PORT=8848

二、運(yùn)行nacos 應(yīng)用

服務(wù)啟動(dòng)后，即可運(yùn)行原有的 nacos 應(yīng)用。

具體的用法參考 nacos.io 的用戶(hù)指南。

JAVA-SDK

其它語(yǔ)言

open-api

三、控制臺(tái)管理

啟動(dòng)服務(wù)后可以在瀏覽器通過(guò) http://127.0.0.1:8848/ 訪問(wèn)rnacos控制臺(tái)。

主要包含命名空間管理、配置管理、服務(wù)管理、服務(wù)實(shí)例管理。

1、配置管理

配置列表管理

新建、編輯配置

2、服務(wù)列表管理

3、服務(wù)實(shí)例管理

5. rnacos對(duì)比nacos的功能說(shuō)明

這里把 nacos 服務(wù)的功能分為三塊
1、面向 SDK 的功能
2、面向控制臺(tái)的功能
3、面向部署、集群的功能

每一塊做一個(gè)對(duì)nacos服務(wù)的對(duì)比說(shuō)明。

一、面向 SDK 的功能

訪問(wèn)認(rèn)證：

1. 有提供獲取認(rèn)證token的接口
2. 實(shí)際請(qǐng)求暫不啟用認(rèn)證，都算認(rèn)證通過(guò)

配置中心：

1. 支持配置中心的基礎(chǔ)功能、支持維護(hù)配置歷史記錄
2. 兼容配置中心的SDK協(xié)議
3. 暫不支持灰度發(fā)布、暫不支持tag隔離

注冊(cè)中心：

1. 支持注冊(cè)中心的基礎(chǔ)功能
2. 兼容配置中心的SDK協(xié)議
3. 暫不支持1.x的 udp 實(shí)例變更實(shí)時(shí)通知，只支持 2.x 版本grpc實(shí)例變更實(shí)時(shí)通知 。最開(kāi)始的版本也有支持過(guò)udp實(shí)例變更通知，后面因支持 grpc 的兩者不統(tǒng)一，就暫時(shí)去掉，后繼可以考慮加回去。

二、面向控制臺(tái)的功能

訪問(wèn)認(rèn)證：
暫時(shí)不開(kāi)啟認(rèn)證

配置中心：

1. 暫不支持配置的導(dǎo)入、導(dǎo)出，后繼計(jì)劃支持導(dǎo)入、導(dǎo)出，其格式兼容 nacos 的導(dǎo)出格式
2. 暫不支持tag 的高級(jí)查詢(xún)
3. 暫不支持配置歷史記錄查看與恢復(fù)
4. 暫不支持查詢(xún)配置監(jiān)聽(tīng)記錄

服務(wù)中心：

1. 暫不支持路由類(lèi)型的設(shè)置
2. 暫不支持查詢(xún)監(jiān)聽(tīng)記錄

三、面向部署、集群的功能

1. 目前只支持單機(jī)部署，后繼考慮支持集群部署。
2. 配置中心的數(shù)據(jù)存放在本地 sqlite 中，后繼考慮支持其它中心數(shù)據(jù)庫(kù)。

6. rnacos與nacos性能比較

1. 壓測(cè)環(huán)境與工具

壓測(cè)環(huán)境:macos i7四核 /16G ， 施壓、受壓機(jī)器是同一臺(tái)機(jī)器（一定程序會(huì)拉低壓測(cè)結(jié)果值）。
壓測(cè)工具:
* wrk ,qps能輸出到24450左右
* goose, qps能輸出到17000左右 （單進(jìn)程加限流施壓比 wrk低）
* 單進(jìn)程施壓請(qǐng)求wrk比goose 輸出高

rnacos server版本：v0.1.1
java nacos server版本: 2.1.0

2. 配置中心

配置中心，不會(huì)頻繁更新，寫(xiě)入不做壓測(cè)。

rust rnacos server：

1. 配置中心單機(jī)查詢(xún) wrk 壓測(cè) qps 在2.4萬(wàn)左右.

java nacos server：

1. 配置中心單機(jī)查詢(xún) wrk 壓測(cè), qps 在7700左右

3. 注冊(cè)中心

rust rnacos server：

1. naming 注冊(cè)1000 x 1個(gè)實(shí)例，每秒200qps，單核cpu: 4.5% 左右
2. naming 單查詢(xún)1.5萬(wàn) QPS 左右
   1. wrk 查詢(xún)單個(gè)服務(wù) ，1.65萬(wàn) qps
   2. goose 查詢(xún)1000個(gè)服務(wù) ，1.5萬(wàn) qps
3. naming 單注冊(cè)服務(wù)
   1. goose,5萬(wàn)到7萬(wàn)實(shí)例數(shù) 0.7萬(wàn) qps左右。
4. 查詢(xún)與注冊(cè)混合
   1. wrk 查詢(xún)單個(gè)服務(wù)（1.5萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.075 萬(wàn)qps) 【5千實(shí)例】
   2. goose 查詢(xún)1000個(gè)服務(wù)（1.3萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.07萬(wàn) qps) 【5千實(shí)例】
   3. wrk 查詢(xún)單個(gè)服務(wù)（1.5萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.15萬(wàn)qps) 【1萬(wàn)實(shí)例】
   4. goose 查詢(xún)1000個(gè)服務(wù)（1.3萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.13萬(wàn) qps) 【1萬(wàn)實(shí)例】

java nacos server：

1. naming 注冊(cè)1000 x 1個(gè)實(shí)例，每秒200qps，單核cpu: 17% 左右
2. naming 單查詢(xún)
   1. wrk 查詢(xún)單個(gè)服務(wù) ，1.35萬(wàn) qps 。
   2. goose 查詢(xún)1000個(gè)服務(wù)，1萬(wàn) qps（前期應(yīng)該還能上去一些）。前30秒能穩(wěn)定在1萬(wàn)左右，30秒后，跌到200左右之后再上下浮動(dòng)，可能受 GC 影響。
3. naming 單注冊(cè)
   1. goose,5萬(wàn)到7萬(wàn)實(shí)例數(shù) 0.45萬(wàn) qps左右。
4. 查詢(xún)與注冊(cè)混合
   1. wrk 查詢(xún)單個(gè)服務(wù)（1.3萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.07 萬(wàn)qps) 【5千實(shí)例】
   2. goose 查詢(xún)1000個(gè)服務(wù)（1萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.07萬(wàn) qps) 【5千實(shí)例】; 前期能保持，后期 qps 上下浮動(dòng)比較大，最低小于50。
   3. wrk 查詢(xún)單個(gè)服務(wù)（0.9萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.12萬(wàn)qps) 【1萬(wàn)實(shí)例】
   4. goose 查詢(xún)1000個(gè)服務(wù)（0.6萬(wàn) qps) + goose 注冊(cè)（0.08萬(wàn) qps) 【1萬(wàn)實(shí)例】

4. 性能壓測(cè)總結(jié)

1. rnacos,除了服務(wù)服務(wù)注冊(cè)不能穩(wěn)定在1萬(wàn)以上，其它的接口qps都能穩(wěn)定在1萬(wàn)以上。
2. java 的查詢(xún)接口基本能壓到1萬(wàn)以上，但不平穩(wěn)，后繼浮動(dòng)比較大。如果降低壓測(cè)流程，qps 可以相對(duì)平穩(wěn)。
3. 在多服務(wù)查詢(xún)疊加上多服務(wù)注冊(cè)場(chǎng)景，rnacos qps能穩(wěn)定在1.3萬(wàn)左右, java nacos qps 下降明顯在0.6萬(wàn)左右。
4. rnacos 綜合 qps是 java版的2倍以上，因 java 有 GC，qps水位穩(wěn)定性上 java較差（相同施壓流量，qps 能從峰值1萬(wàn)能降到1百以下）。
5. rnacos 服務(wù),線(xiàn)程數(shù)穩(wěn)定在7，cpu 用例率最大200%左右（相當(dāng)用個(gè)2核），內(nèi)存在50M 以下
6. java nacos 服務(wù)，線(xiàn)程數(shù)最大300左右， cpu 用例率最大500%左右，內(nèi)存600M到900M。

7. 后繼計(jì)劃

一、 對(duì)rnacos單機(jī)功能補(bǔ)全

1. 配置中心
   1. 控制臺(tái)支持導(dǎo)入導(dǎo)出
   2. 查詢(xún)配置歷史變更記錄
   3. 支持歷史記錄回滾。
   4. 支持恢復(fù)發(fā)布，與 tag配置隔離
   5. 支持查詢(xún)服務(wù)監(jiān)聽(tīng)列表
2. 注冊(cè)中心
   1. 支持服務(wù)路由類(lèi)型的設(shè)置
   2. 支持查詢(xún)服務(wù)監(jiān)聽(tīng)列表

二、rnacos支持集群部署

1. 配置中心數(shù)據(jù)支持 mysql 存儲(chǔ)
2. 注冊(cè)中心支持集群
   1. 寫(xiě)路由
   2. 集群間的數(shù)據(jù)同步
3. 其它
   1. 集群用戶(hù)認(rèn)證同步

邀請(qǐng)共建與使用

目前項(xiàng)目已開(kāi)源到 github gitee, 歡迎共建PR。

希望用使用nacos場(chǎng)景的開(kāi)發(fā)的同學(xué)可以試用 rnacos，如果過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以到 github 提Issues。

如果對(duì)你有幫助就給個(gè)star鼓勵(lì)鼓勵(lì)

20230512補(bǔ)充 rnacos 版本更新為 v0.1.4

發(fā)布 rnacos 后，有收到部分對(duì)2.0版本兼容問(wèn)題的反饋。

主要是nacos2.0版本的注冊(cè)心跳與1.0不同，rnacos之前沒(méi)對(duì)2.0版本的注冊(cè)實(shí)例心跳機(jī)制做兼容。

發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后快速更新一個(gè)版本，以保證rnacos 功能上達(dá)到可用條件。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-436231.html

v0.1.4版本更新內(nèi)容

1. 修復(fù)2.0版本注冊(cè)心跳的問(wèn)題，注冊(cè)中心支持grpc統(tǒng)一維持心跳。
2. 配置中心支持導(dǎo)入配置文件，配置文件兼容 nacos 格式。（導(dǎo)出計(jì)劃后繼版本支持）

到了這里，關(guān)于rnacos——用rust重新實(shí)現(xiàn)的nacos開(kāi)源配置、注冊(cè)中心服務(wù)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！