MSE註冊配置中心高可用最佳實務 - Microservices Engine

通過MSE註冊配置中心提供的高可用能力，可以有效提升應用應對風險的能力。根據高可用的範圍，可以將具體實踐分為註冊配置中心執行個體高可用、服務發現高可用以及組態管理高可用。本文以MSE註冊配置中心專業版為例進行闡述。

版本推薦

spring-cloud-alibaba：推薦使用2.2.6.RELEASE及以上版本。
dubbo：推薦使用2.7.12及以上版本。
spring-boot：推薦使用2.3.x及以下版本，2.4.x版本存在相容問題，不推薦使用。

註冊配置中心執行個體高可用

高可用架構
沒有任何服務百分百可用，如果您的業務有更高的高可靠性和資料安全需求，建議選擇不少於3個節點進行執行個體部署。當其中某個執行個體故障時，節點間秒級完成切換，故障節點自動離群。
專業版註冊配置中心基於Nacos 2.0新架構基礎之上，在高可用方面降低了對底層基礎設施的依賴，進一步提升了容災能力。相關內容，請參見執行個體及版本選型。
多可用性區域
MSE每個地區都包含多個可用性區域。處於同一個地區中不同可用性區域的應用相互之間網路延遲很小（3 ms以內），同時提供了故障隔離。多可用性區域執行個體將物理伺服器部署在不同的可用性區域，當可用性區域A出現故障時，流量會在短時間內切換到另一個可用性區域B。整個過程您無需感知，應用代碼無需變更。您只需配置多個節點部署，MSE自動部署到多個可用性區域。
圖 1. MSE三節點同城雙活架構圖
圖 2. 多級容災架構

服務發現高可用實踐

服務發現包含服務消費者（Consumer）和服務提供者（Provider）。其中服務消費者（Consumer）提供推空保護能力，服務提供者（Provider）提供容災保護能力。

服務消費者（Consumer）

服務消費者（Consumer）會從註冊中心上訂閱服務提供者（Provider）的執行個體列表。沒有任何服務百分百可用，註冊中心在進行變更（變更配置、升降級）或遇到突發情況（例如，可用性區域斷網斷電）時，都有可能導致訂閱異常，影響服務消費者（Consumer）的可用性。

為了應對不可預知的情況下訂閱列表異常，可以在Consumer側配置推空保護。服務調用方推空保護

無推空保護時：Consumer訂閱到空列表，業務中斷報錯。
開啟推空保護：Consumer訂閱到空列表，推空保護生效，丟棄變更，保障商務服務可用。

配置方式

說明

目前僅支援nacos-java-client 1.4.1及以上版本，關於Spring Cloud和Dubbo應用的版本，請參見版本推薦。

Spring Cloud應用

在配置中增加如下配置：

spring.cloud.nacos.discovery.namingPushEmptyProtection=true

Dubbo應用
在registry.url裡添加以下參數：
```
namingPushEmptyProtection=true
```

持久化緩衝

用戶端的推空保護生效後，如果您使用容器進行部署，當容器重啟後，可能會丟失緩衝目錄。因此需要將推送緩衝的目錄進行持久化（掛載Volume）。

緩衝目錄為：${user.home}/nacos/naming/${namespaceId}。

服務提供者（Provider）

服務提供者（Provider）容災保護主要用於避免叢集在異常流量下出現雪崩。

說明

nacos-java-client 2.x版本註冊的Provider暫時不支援Provider側的容災。

無容災保護
當來自Consumer端的請求量突然增加時，如果Provider容量水位較高，會導致個別Provider發生故障：
1. 註冊中心會將故障節點摘除，全量流量會給剩餘節點。
2. 剩餘Provider節點負載變高，大機率也會發生故障。
3. 最終所有Provider節點故障，100%無法提供服務。
有容災保護
當來自Consumer端的請求量突然增加時，如果Provider容量水位較高，導致個別Provider發生故障：
1. 註冊中心會將故障節點摘除，全量流量會給剩餘節點。
2. 故障節點數達到保護閾值，流量平攤給所有執行個體。
3. 最終保障50%節點能夠提供服務。

開啟容災保護

支援的執行個體範圍
- 持久化執行個體：完全支援。
- 非持久化執行個體：
  - nacos-java-client 1.x版本：預設30秒會刪除不健康的執行個體，被刪除的執行個體將不會參與閾值的計算，導致容災策略失效。
  - nacos-java-client 2.x版本：無效。長串連斷開後會立即下線執行個體，容災策略無法生效。

通過命令列配置

調整指定服務的閾值
```
curl -X PUT "${nacos.address}/nacos/v1/ns/service?namespaceId=public&serviceName=my-provider&protectThreshold=0.6"
```
- ${nacos.address}：註冊中心地址。
- namespaceId：命名空間（預設值：public）。
- serviceName：Spring Cloud應用服務名或Dubbo應用介面名。

查詢閾值配置

curl -X GET "${nacos.address}/nacos/v1/ns/service?namespaceId=public&serviceName=my-provider"

返回結果

{"namespaceId":"public","groupName":"DEFAULT_GROUP","name":"my-provider","protectThreshold":0.7,"metadata":{},"selector":{"type":"none"},"clusters":[]}

服務治理高可用配置

通過服務治理功能，開啟服務無損上下線、離群執行個體摘除、佈建服務降級等功能，也能夠提高應用可用性。

組態管理高可用實踐

組態管理的高可用能力主要有以下兩個方面，一方面是組態管理用戶端的緩衝目錄及容災目錄，另外一方面是配置中心多維度限流能力。

說明

以下組態管理高可用能力在註冊配置中心專業版中預設開啟，您無需操作。

組態管理

用戶端
- 緩衝目錄：每次用戶端和配置中心進行資料互動後，會儲存最新的配置內容至本機快取目錄中，當服務端不可用狀態下，會使用本機快取目錄中內容。
- 容災目錄：當服務端不可用時，可以在本地的容災目錄中手動更新配置內容，用戶端會優先載入容災目錄下的內容，類比服務端變更推送的效果。
配置中心
配置中心的高可用能力，除了基礎營運層面的高可用外，服務應用程式層部署了多維度限流能力，包括針對串連的單機最大串連限流，單用戶端IP的串連限流能力。發布配置的秒級、分鐘級數量限流，精確到配置維度秒級、分鐘級流量限流等，以降低非正常流量下的服務端宕機風險。