Nacos 項目從 2008 年開始，開始在阿里巴巴內部孵化。近年來受 Eureka、Consul 等項目的影響，Nacos 越來越受歡迎。
目前 Nacos 支持主流微服務開發語言&主流服務框架和配置管理框架，比如支持 Duboo、SpringCloud、SCA，還對接了一些雲原生的組件如 coreDNS。
客戶端語言方面目前支持 Java/go/python 等主流語言，最近剛發佈的正式版本還支持 C# 和 C++。
最近 Nacos 大動作頻出，Nacos 2.X 版本迎來了首秀，在 1.X 的架構基礎上新增了對長連接模型的支持。通信層目前通過 grpc 實現了長連接 RPC 調用和推送能力，使用長鏈接大幅度減少了 1.x 輪詢心跳頻繁導致 JVM Full GC。
上一篇文章《支持 gRPC 長鏈接，深度解讀 Nacos 2.0 架構設計及新模型》，已經詳細介紹了長連接模型帶來的優勢，但並沒有詳細給出壓測數據，這一篇文章會詳細介紹各個場景下，Nacos 2.0 的性能優勢。
由於 Nacos 由服務發現和配置管理兩大模塊構成，業務模型略有差異，下面是一組具體壓測指標。
Nacos2.0 服務發現的性能提升
服務發現場景我們主要關注客戶端數，服務數實例數，及服務訂閱者數在大規模場景下，服務端在同步，推送及穩定狀態時的性能表現。同時還關注在有大量服務在進行上下線時，系統的性能表現。
容量及穩定性測試
該場景主要關注隨着服務規模和客戶端實例規模上漲，系統的性能表現情況。
可以看到 2.0.0 版本在 10W 級客戶端規模下，能夠穩定支撐，在達到穩定狀態後，CPU 的損耗非常低。雖然在最初的註冊階段，有瞬時的大量註冊和推送，存在一定的推送超時，但是由於重試機制的存在，可以保證最終的一致性。
反觀 1.X 版本，在 10W、5W 級客戶端下，服務端完全處於 Full GC 狀態，推送完全失敗，集羣不可用；在 2W 客戶端規模下，服務端運行狀態正常，但由於心跳處理不及時，大量服務反覆進行摘除和註冊，達不到穩定狀態，CPU 一直很高。1.2W 客戶端規模下，可以穩定運行，但穩態時 CPU 消耗是更大規模下 2.0 的 3 倍以上。
頻繁變更測試
該場景主要關注業務大規模發佈，服務頻繁推送條件下，不同版本的吞吐和失敗率。
頻繁變更時，2.0 和 1.X 在達到穩定狀態後，均能穩定支撐，其中 2.0 由於不再有瞬時的推送風暴，因此推送失敗率歸 0，而 1.X 的 UDP 推送的不穩定性導致了有極小部分推送出現了超時，需要重試推送。
Nacos2.0 配置管理的性能提升
配置是讀多寫少的場景，瓶頸主要在單臺監聽的客戶端數量以及配置的推送獲取上，因此配置管理的壓測，主要針對在單臺服務端的連接容量以及大量推送場景。
連接容量測試
該場景主要關注不同客戶端規模下的系統壓力。
Nacos2.0 最高單機能夠支撐 4.2w 個配置客戶端連接，在連接建立的階段，有大量訂閱請求需要處理，因此 CPU 消耗較高，但達到穩態後，CPU 的消耗會變得很低。幾乎沒有消耗。
反觀 Nacos1.X， 在客戶端 6000 時，穩定狀態的 CPU 一直很高，且 GC 頻繁，主要原因是長輪訓是通過 hold 請求來保持連接，每 30s 需要回一次 Response 並且重新發起連接和請求。需要做大量的上下文切換，同時還需要持有所有 Request 和 Response。當規模達到 1.2w 客戶端時，已經無法達到穩態，所以無法支撐這個量級的客戶端數。
頻繁推送測試
該場景關注不同推送規模下的系統表現。
在頻繁推送場景，兩個版本都存在 6000 個客戶端連接。明顯可以發現 2.0 版本的性能損耗要遠低於 1.X 版本。在 3000tps 的推送場景下，優化程度接近 3 倍。
Nacos2.0 性能結論
針對服務發現場景，Nacos2.0 能夠在 10W 級規模下，穩定運行；相比 Nacos1.X 版本的 1.2W 規模，提升約 10 倍。
針對配置管理場景，Nacos2.0 單機最高能夠支撐 4.2W 個客戶端連接；相比 Nacos1.X，提升了 7 倍。且推送時的性能明顯高於 1.X。
Nacos2.0 兼容性說明
服務發現
由於服務發現的數據模型發生了比較重大的改變，因此以下功能暫時未支持。
-
查看當前集羣 leader（將廢棄） -
批量更新實例元數據(Beta，不支持) -
批量刪除實例元數據(Beta，不支持)
配置中心
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完全兼容 1.X 客戶端所有 API 接口方法 -
完全實現 2.X 客戶端所有 API 接口方法 -
完全兼容所有配置中心相關 openAPI
控制檯
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完全兼容配置中心相關頁面及功能 -
完全兼容權限控制相關頁面及功能 -
完全兼容命名空間相關頁面及功能 -
完全兼容集羣管理相關頁面及功能 -
完全兼容服務發現相關頁面及功能
Nacos 生態
隨着 Nacos 三年的發展，幾乎支持了所有的 RPC 框架和微服務生態，並且引領雲原生微服務生態發展。
Nacos 是整個微服務生態中非常核心的組件，它可以無縫和 K8s 服務發現體系互通，通過 MCP/XDS 協議與 Istio 通信，將 Nacos 服務下發 Sidecar；同樣也可以和 CoreDNS 聯合，將 Nacos 服務通過域名模式暴露給下游調用。
Nacos 目前已經和各類微服務 RPC 框架融合進行服務發現；另外可以協助高可用框架 Sentinel 進行各類管理規則的控制和下發。
如果只使用 RPC 框架，有時候並不足夠簡單，因爲部分 RPC 框架比如 gRPC 和 Thrift，還需要自行啓動 Server 並告知 client 該調用哪個 IP。這時候就需要和應用框架進行融合，比如 SCA、Dapr 等；當然也可以通過 Envoy Sidecar 來進行流量控制，應用層的RPC就不需要知道服務 的 IP 列表了。
最後，Nacos 還可以和各類微服務網關打通，實現接入層的分發和微服務調用。
Nacos 在阿里的實踐
目前 Nacos 已經完成了自研、開源、商業化三位一體的建設，阿里內部的釘釘、考拉、餓了麼、優酷等業務域已經全部採用雲產品 MSE 中的 Nacos 服務，並且與阿里和雲原生的技術棧無縫整合。下面我們以釘釘爲例簡單做一下介紹。
Nacos 運行在微服務引擎 MSE https://cn.aliyun.com/product/aliware/mse 上，MSE 提供了全託管的 Nacos 集羣，可以進行日常運維和多集羣管理等操作；業務的各類 Dubbo3 或 HSF 服務在啓動時，通過 Dubbo3 自身註冊到 Nacos 集羣中；然後 Nacos 通過 MCP 協議將服務信息同步到 Istio 和 Ingress-Envoy 網關。
用戶流量從北向進入集團的 VPC 網絡中，先通過一個統一接入 Ingress-Tengine 網關，他可以將域名解析並路由到不同的機房、單元等。本週我們也同步更新了 Tengine 2.3.3（https://github.com/alibaba/tengine/releases/tag/2.3.3）版本，內核升級到 Nginx Core 1.18.0 ，支持 Dubbo 協議 ，支持 DTLSv1 和 DTLSv1.2，支持 Prometheus 格式，從而提升阿里雲微服務生態完整性、安全性、可觀測性。
通過統一接入層網關後，用戶請求會通過 Ingress-Envoy 微服務網關，轉發到對應的微服務中，並進行調用。如果需要調用到其他網絡域的服務，會通過 Ingress-Envoy 微服務網關將流量導入到對應的 VPC 網絡中，從而打通不同安全域、網絡域和業務域的服務。微服務之間的相互調用，會通過 Envoy Sidecar 或傳統的微服務自訂閱的方式進行。最終，用戶請求在各個微服務的互相調用中，完成並返回給用戶。
Nacos 2.X 的規劃
Nacos2.X 將在 2.0 解決性能問題的基礎上，通過插件化實現新的功能並改造大量舊功能，使得 Nacos 能夠更方便，更易於拓展。
總結
Nacos2.0 作爲一個跨代版本，徹底解決了 Nacos1.X 的性能問題，將性能提升了 10 倍。並且通過抽象和分層讓架構更加簡單，通過插件化更好的擴展，讓 Nacos 能夠支持更多場景，融合更廣生態。相信 Nacos2.X 在後續版本迭代後，會更加易用，解決更多微服務問題，並向着 Mesh 化進行更深入地探索。
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