在Nacos 1.x版本中,客戶端長輪詢(Long Polling)和服務端UDP主動推送是兩種不同的機制,分別用于配置管理和服務發現場景。它們的核心目標都是實現動態更新的實時感知,但實現方式、數據內容和適用場景完全不同。
1、長輪詢(Long Polling)(配置管理)
1、長輪詢的工作流程
- 客戶端發起請求:客戶端(如Spring Boot應用)定期發起HTTP長輪詢請求,攜帶本地配置的dataId、group和MD5校驗值。
- 服務端掛起請求:若配置未變化,服務端會掛起請求(默認30秒),期間保持連接不關閉。
- 配置變更觸發響應:當服務端檢測到配置更新(如通過控制臺修改配置),會立即返回新配置內容(包括配置值和新MD5)。
- 客戶端處理響應:客戶端收到響應后,對比MD5,若變化則更新本地緩存,并觸發監聽器回調(如刷新Spring Bean)。
2、返回的內容是什么?
- 配置內容:返回的是完整的配置數據(如application.properties的鍵值對)。
- MD5校驗值:用于客戶端驗證配置是否真正變化,避免網絡傳輸中的數據不一致問題。
3、是否需要客戶端重新拉取節點列表?
- 不需要。長輪詢的目標是同步配置數據,而不是服務實例列表。
- 如果涉及服務發現(如節點狀態變化),需要通過服務發現接口(如nacos-client的服務訂閱功能)獲取實例列表。
4、特點
- 返回內容:完整的配置內容(如application、properties的鍵值對)。
- 實時性:延遲在0~30秒之間(取決于長輪詢超時時間)。
- 可靠性:依賴HTTP協議的重試機制,確保配置最終一致。
2、UDP主動推送(服務發現)
1、為什么需要UDP推送?
- 長輪詢的局限性:HTTP長輪詢雖然能減少無效請求,但仍存在延遲(如30秒超時)和網絡開銷。
- 服務發現的實時性需求:服務實例的上下線需要毫秒級通知,否則可能導致請求發送到已下線的節點。
- UDP的優勢:基于UDP的廣播或單播可以實現低延遲、高并發的推送,適合服務實例變更的實時通知。
2、UDP推送的內容是什么?
- 服務實例列表:推送的是服務名(ServiceName)對應的實例IP、端口、健康狀態等元數據。即:已經發生變化的服務實例列表。
- 變更類型:明確標識是新增實例、刪除實例還是實例狀態更新(如健康檢查失敗)。
3、UDP推送的實現原理
- 客戶端監聽UDP端口:Nacos客戶端在本地啟動一個UDP Server,監聽特定端口。
- 服務端主動推送:當服務端檢測到實例變更(如心跳超時或新增注冊),會通過UDP協議將變更后的實例列表發送到客戶端監聽的端口。
- 客戶端更新本地緩存:收到UDP推送后,客戶端立即更新本地服務實例緩存,確保后續請求使用最新實例。
4、特點
- 返回內容:服務實例列表(包括IP、端口、健康狀態等元數據)。
- 實時性:毫秒級通知,延遲極低。
- 可靠性:依賴UDP的無連接特性,可能存在丟包風險,但客戶端會通過定時拉取兜底(如10秒一次的長輪詢)。
3、長輪詢與UDP推送的區別
主要區別:
- 目的不同:雖然兩者的目的都是為了使客戶端能夠及時獲得服務列表的變化,但它們的工作機制有所不同。HTTP長輪詢是一種拉模式,即客戶端定期詢問服務器是否有變化;而UDP推送是一種推模式,服務器主動將變更信息推送給客戶端。
- 實現方式不同:HTTP長輪詢是基于HTTP協議的,它利用了現有的HTTP連接進行通信。而UDP推送則是基于UDP協議,具有更低的延遲和開銷,但是可能不如TCP可靠。
- 應用場景不同:在一些網絡環境不太穩定的情況下,可能會更傾向于使用HTTP長輪詢以保證消息的可靠性。而在要求快速響應的場景下,UDP推送則更為合適。
4、為什么需要兩種機制?
1、配置管理與服務發現的目標不同
- 配置管理:關注鍵值對的動態更新,對實時性要求較低(如日志級別調整可以容忍30秒延遲)。
- 服務發現:關注實例列表的實時同步,對延遲敏感(如服務下線需立即感知,避免請求失敗)。
2、協議選擇的權衡
- HTTP長輪詢:基于通用協議,兼容性好,適合配置管理。
- UDP推送:低延遲、低開銷,適合服務發現的高并發場景。
3、Nacos 1.x的架構限制
- 在Nacos 1.x中,服務發現和配置管理是兩個獨立模塊,分別采用最適合的通信方式。
- Nacos 2.0后,通過gRPC長連接統一了服務發現和配置管理的通信協議(取代UDP和HTTP長輪詢)。
5、Nacos1.x的實際場景協作
配置變更:通過HTTP長輪詢實現。
服務(節點)狀態變更:既可以通過UDP推送,也可以通過HTTP長輪詢實現。二者是并行機制,不是“二選一”,但默認優先使用UDP推送以提高性能和實時性。如果UDP不可用(如網絡限制、防火墻、客戶端不支持等),會自動降級為HTTP長輪詢。
1、配置管理
- 客戶端通過HTTP長輪詢獲取配置變更(如application.properties的timeout=3000)。
- 變更后,客戶端更新本地配置并觸發回調(如重新加載數據庫連接池)。
2、服務發現
- 客戶端通過UDP推送或長輪詢(作為兜底)獲取服務實例列表。
- 實例變更(如order-service新增一個節點)時,服務端立即通過UDP推送新列表,客戶端更新負載均衡器(如Ribbon)的實例緩存。
兩者如何協作?
- 主流程:服務端優先通過UDP推送實例變更,客戶端收到后立即更新本地緩存。
- 兜底流程:如果UDP推送失敗,客戶端通過HTTP長輪詢定期拉取實例列表,確保最終一致性。
- 客戶端邏輯:Nacos客戶端會同時啟動UDP監聽和HTTP長輪詢,優先使用UDP推送,失敗時自動切換到HTTP長輪詢。
6、總結
- HTTP長輪詢:用于配置管理,返回配置內容,客戶端無需重新拉取節點列表。
- UDP推送:用于服務發現,返回實例列表變更,解決長輪詢的延遲問題。
- 兩者不是一回事:協議、數據內容、適用場景完全不同,但共同目標是實現動態更新的實時感知。
最終結論:
通過這種分層設計,Nacos 1.x在保證兼容性的同時,滿足了不同場景下的實時性需求。在Nacos 2.0中,這些機制被gRPC長連接統一優化,進一步提升了性能和可靠性。
向陽前行,Dare To Be!!!