一、 Nacos的寻址机制

1、前提

Nacos 支持单机部署以及集群部署，针对单机模式，Nacos 只是自己和自己通信；对于集群模式，则集群内的每个 Nacos 成员都需要相互通信。因此这就带来⼀个问题，该以何种方式去管理集群内的 Nacos 成员节点信息，而这，就是 Nacos 内部的寻址机制。

2、设计

无论是单机模式，还是集群模式，其根本区别只是 Nacos 成员节点的个数是单个还是多个，并且，要能够感知到节点的变更情况：节点是增加了还是减少了；当前最新的成员列表信息是什么；以何种方式去管理成员列表信息；如何快速的支持新的、更优秀的成员列表管理模式等等。针对上述需求点，我们抽象出了⼀个 MemberLookup 接口，具体设计如下：
public interface MemberLookup {

    /**
     * start. 
     *
     * @throws NacosException NacosException
     */
    void start() throws NacosException;

    /**
     * Inject the ServerMemberManager property. 
     *
     * @param memberManager {@link ServerMemberManager} 
     */
    void injectMemberManager(ServerMemberManager memberManager);

    /**
     * The addressing pattern finds cluster nodes.
     *
     * @param members {@link Collection} 
     */
    void afterLookup(Collection<Member> members);

    /**
     * Addressing mode closed. 
     *
     * @throws NacosException NacosException
     */
    void destroy() throws NacosException;

}
（ServerMemberManager 存储着本节点所知道的所有成员节点列表信息，提供了针对成员节点的增删改查操作，同时维护了⼀个 MemberLookup 列表，方便进行动态切换成员节点寻址方式。）可以看到，MemberLookup 接口非常简单，核心接口就两个—— injectMemberManager 以及afterLookup ，前者用于将 ServerMemberManager 注入到 MemberLookup 中，方便利用ServerMemberManager 的存储、查询能力，后者 afterLookup 则是⼀个事件接口，当 MemberLookup 需要进行成员节点信息更新时，会将当前最新的成员节点列表信息通过该函数进行通知给ServerMemberManager，具体的节点管理方式，则是隐藏到具体的 MemberLookup 实现中。接着来介绍下当前 Nacos 内部实现的几种寻址机制。

3、内部实现

3.1、单机寻址

com.alibaba.nacos.core.cluster.lookup.StandaloneMemberLookup
单机模式的寻址模式很简单，其实就是找到自己的 IP:PORT 组合信息，然后格式化为⼀个节点信息，调用 afterLookup 然后将信息存储到 ServerMemberManager 中。
public class StandaloneMemberLookup extends AbstractMemberLookup {

    @Override
    public void start() {
        if (start.compareAndSet(false, true)) {
            String url = InetUtils.getSelfIp() + ":" + ApplicationUtils.getPort();
           afterLookup(MemberUtils.readServerConf(Collections.singletonList(url)));
        }
    }
}

3.2、文件寻址

com.alibaba.nacos.core.cluster.lookup.FileConfigMemberLookup
文件寻址模式是 Nacos 集群模式下的默认寻址实现。文件寻址模式很简单，其实就是每个 Nacos节点需要维护⼀个叫做 cluster.conf 的文件。
192.168.16.101:8847
192.168.16.102
192.168.16.103
该文件默认只需要填写每个成员节点的 IP 信息即可，端口会自动选择 Nacos 的默认端口 8848，如果说有特殊需求更改了 Nacos 的端口信息，则需要在该文件将该节点的完整网路地址信息补充完整（IP:PORT）。
当 Nacos 节点启动时，会读取该文件的内容，然后将文件内的 IP 解析为节点列表，调用 afterLookup 存入 ServerMemberManager 。
private void readClusterConfFromDisk() {

    Collection<Member> tmpMembers = new ArrayList<>();

    try {
        List<String> tmp = ApplicationUtils.readClusterConf();
        tmpMembers = MemberUtils.readServerConf(tmp);
    } catch (Throwable e) {
        Loggers.CLUSTER
        .error("nacos-XXXX [serverlist] failed to get serverlist from disk!, error :{}", e.getMessage());
    }

    afterLookup(tmpMembers);
}
如果发现集群扩缩容，那么就需要修改每个 Nacos 节点下的 cluster.conf 文件，然后 Nacos 内部的文件变动监听中心会自动发现文件修改，重新读取文件内容、加载 IP 列表信息、更新新增的节点。
private FileWatcher watcher = new FileWatcher() {

    @Override
    public void onChange(FileChangeEvent event) {
        readClusterConfFromDisk();
    }

    @Override
    public boolean interest(String context) {
        return StringUtils.contains(context, "cluster.conf");
    }
};

public void start() throws NacosException {
    if (start.compareAndSet(false, true)) {
        readClusterConfFromDisk();
        // Use the inotify mechanism to monitor file changes and automatically
        // trigger the reading of cluster.conf
       try {
            WatchFileCenter.registerWatcher(ApplicationUtils.getConfFilePath(), watcher);
       } catch (Throwable e) {
           Loggers.CLUSTER.error("An exception occurred in the launch file monitor : {}", 
          e.getMessage());
       }
    }
}
但是，这种默认寻址模式有⼀个缺点——运维成本较大，可以想象下，当你新增⼀个 Nacos 节点时，需要去手动修改每个 Nacos 节点下的 cluster.conf 文件，这是多么辛苦的⼀件工作，或者稍微高端⼀点，利用 ansible 等自动化部署的工具去推送 cluster.conf 文件去代替自己的手动操作，虽然说省去了较为繁琐的人工操作步骤，但是仍旧存在⼀个问题——每⼀个 Nacos 节点都存在⼀份cluster.conf 文件，如果其中⼀个节点的 cluster.conf 文件修改失败，就造成了集群间成员节点列表数据的不⼀致性，因此，又引申出了新的寻址模式——地址服务器寻址模式。

3.3、地址服务器寻址

com.alibaba.nacos.core.cluster.lookup.AddressServerMemberLookup
地址服务器寻址模式是 Nacos 官方推荐的⼀种集群成员节点信息管理，该模式利用了⼀个简易的web 服务器，用于管理 cluster.conf 文件的内容信息，这样，运维人员只需要管理这⼀份集群成员节点内容即可，而每个 Nacos 成员节点，只需要向这个 web 节点定时请求当前最新的集群成员节点列表信息即可。

因此，通过地址服务器这种模式，大大简化了 Nacos 集群节点管理的成本，同时，地址服务器是⼀个非常简单的 web 程序，其程序的稳定性能够得到很好的保障。

4、未来可扩展点

4.1、集群节点自动扩缩容

目前，Nacos 的集群节点管理，还都是属于人工操作，因此，未来期望能够基于寻址模式，实现集群节点自动管理的功能，能够实现新的节点上线时，只需要知道原有集群中的⼀个节点信息，就可以在⼀定时间内，顺利加入原有 Nacos 集群中；同时，也能够自行发现不存活的节点，自动将其从集群可用节点列表中剔出。这⼀块的逻辑实现，其实就类似 Consul 的 Gossip 协议。

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