1. 简介
rnacos 是一个用rust实现的nacos服务。
rnacos是一个轻量、快速、稳定的服务，包含注册中心、配置中心、web管理控制台功能。
rnacos兼容nacos client sdk用到的协议，支持使用nacos服务的应用平迁到 rnacos。
注：
nacos 是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。它的功能实用，在微服务架构中有较广泛的应用。
2. 为什么用rust重新实现nacos ？
nacos是由 java 实现，对轻度使用用户来说占用资源较重。
- 依赖 jdk，对非 java应用来说要多依赖一个 jdk；
应用比较大，最新应用压缩包142M, docker压缩包577M
启动慢，启动后要10秒左右才可用
运行时占用资源比较大，启动后线程数270左右，初始内存531M左右。
200qps左右流量单核cpu利用率就有17%左右。
本人开发应用有用到 nacos，个人云服务部署一个nacos太重，本地开发测试开nacos也比较重。有使用更轻量服务的需求。
另一方面自己学习 rust 后，想写个中间件实践rust网络并发编程。
本人能读java源码又能写rust，分析确认开发可行性后，决定先写一个最小功能集给自己用。
rnacos由此而开发出来。
目前rnacos的资源占用情况
- rnacos 打包成原生应用，不依赖其它组件，支持多平台。
应用大小11M左右， 压缩包不到5M，docker 压缩包9.4M
秒启动，启动1秒内应用控制台、接口可用。
运行时占用资源很小。启动后线程数量在10左右，这个数量是固定的，后继不什变化；初始内存2M,一万个服务实例时，内存也在20M以内；
每秒200qps，单核cpu: 4.5% 左右。
具体性能可以看后面的压测对比数据
3. 适用场景
- 开发测试环境使用nacos，nacos服务可以换成rnacos。启动更快，秒启动。
个人资源云服务部署的 nacos，可以考虑换成rnacos。资源占用率低: 包10M 左右，不依赖 JDK；运行时 cpu 小于0.5% ，小于5M（具体和实例有关）。
其它非集群部署的 nacos ，理论上都支持迁移到 rnacos。
目前 rnacos 只支持单机部署，其支持容量在一万个服务实例以上。在一万服务实例场景下压测，qps 可以稳定在1.2左右，内存稳定在50 M以下，cpu稳定在30%左右（和压测环境有关）。
4. 快速开始
一、 安装运行 rnacos
方式1：从 github release 下载对应系统的应用包，解压后即可运行。
linux 或 mac
# 解压
tar -xvf rnacos-x86_64-apple-darwin.tar.gz
# 运行
./rnacos
windows 解压后直接运行 rnacos.exe 即可。
方式2: 通过docker 运行
docker pull qingpan/rnacos:latest
docker run --name mynacos -p 8848:8848 -p 9848:9848 -d qingpan/rnacos:latest
docker 的容器运行目录是 /io，会从这个目录读写配置文件
方式3：通过 cargo 编译安装
# 安装
cargo install rnacos
# 运行
rnacos
方式4: 下载源码编译运行
git clone https://github.com/heqingpan/rnacos.git
cd rnacos
cargo build --release
cargo run
推荐使用第1、第2种方式。
运行参数
rnacos 运行时支持的环境变量，如果不设置则按默认配置运行。
RNACOS_CONFIG_DB_FILE: 配置中心的本地数据库文件地址，默认为运行目录下的 config.db
RNACOS_HTTP_PORT: rnacos监听http端口，默认是8848
RNACOS_GRPC_PORT: rnacos监听的grpc端口，默认是 HTTP端口+1000
RNACOS_HTTP_WORKERS: http工作线程数，默认是cpu核数
也支持从运行目录下的.env读取环境变量
.env 配置格式如下：
RNACOS_CONFIG_DB_FILE=config.db
RNACOS_HTTP_PORT=8848
二、运行nacos 应用
服务启动后，即可运行原有的 nacos 应用。
具体的用法参考 nacos.io 的用户指南。
JAVA-SDK
其它语言
open-api
三、控制台管理
启动服务后可以在浏览器通过 http://127.0.0.1:8848/ 访问rnacos控制台。
主要包含命名空间管理、配置管理、服务管理、服务实例管理。
1、配置管理
配置列表管理
新建、编辑配置
2、服务列表管理
3、服务实例管理
5. rnacos对比nacos的功能说明
这里把 nacos 服务的功能分为三块
1、面向 SDK 的功能
2、面向控制台的功能
3、面向部署、集群的功能
第一块做一个对nacos服务的对比说明。
一、面向 SDK 的功能
访问认证：
- 有提供获取认证token的接口
实际请求暂不支持认证，都算认证通过。
配置中心：
- 支持配置中心的基础功能、支持维护配置历史记录
兼容配置中心的SDK协议
暂不支持灰度发布、暂不支持tag隔离
注册中心：
- 支持注册中心的基础功能
兼容配置中心的SDK协议
暂不支持1.x的 udp 实例变更实时通知，只支持 2.x 版本grpc实例变更实时通知 。最开始的版本也有支持过udp实例变更 通知，后面因支持 grpc 的两者不统一，就暂时去掉，后继可以考虑加回去。
二、面向控制台的功能
访问认证：
暂时不开启认证
配置中心：
- 暂不支持配置的导入、导出，后继计划支持导入、导出，其格式兼容 nacos 的导出格式
暂不支持tag 的高级查询
暂不支持配置历史记录查看与恢复
暂不支持查询配置监听记录
服务中心：
- 暂不支持路由类型的设置
暂不支持查询监听记录
三、面向部署、集群的功能
- 目前只支持单机部署，后继考虑支持集群部署。
配置中心的数据存放在本地 sqlite 中，后继考虑支持其它中心数据库。
6. rnacos与nacos性能比较
1. 压测环境与工具
压测环境:macos i7四核 /16G ， 施压、受压机器是同一台机器（会拉低压测结果）。
压测工具:
* wrk ,qps: 24450左右
* goose, qps 17000左右 （单进程加限流施压比 wrk低）
* 单进程施压请求wrk比goose 输出高
rnacos server版本：v0.1.1
java nacos server版本: 2.1.0
2. 配置中心
配置中心，不会频繁更新，写入不做压测。
rust rnacos server：
- 配置中心单机查询 wrk 压测 qps 在2.4万左右.
java nacos server：
- 配置中心单机查询 wrk 压测, qps 在7700左右
3. 注册中心
rust rnacos server：
- naming 注册1000 x 1个实例，每秒200qps，单核cpu: 4.5% 左右
naming 单查询1.5万 QPS 左右
- wrk 查询单个服务 ，1.65万 qps
goose 查询1000个服务 ，1.5万 qps
naming 单注册服务
- goose,5万到7万实例数 0.7万 qps左右。
查询与注册混合
- wrk 查询单个服务（1.5万 qps) + goose 注册（0.075 万qps) 【5千实例】
goose 查询1000个服务（1.3万 qps) + goose 注册（0.07万 qps) 【5千实例】
wrk 查询单个服务（1.5万 qps) + goose 注册（0.15万qps) 【1万实例】
goose 查询1000个服务（1.3万 qps) + goose 注册（0.13万 qps) 【1万实例】
java nacos server：
- 配置中心查询 wrk 压测, 7700 qps 左右
naming 注册1000 x 1个实例，每秒200qps，单核cpu: 17% 左右
naming 单查询
- wrk 查询单个服务 ，1.35万 qps 。
goose 查询1000个服务，1万 qps（前期应该还能上去一些）。前30秒能稳定在1万左右，30秒后，跌到200左右之后再上下浮动，可能受 GC 影响。
naming 单注册
- goose,5万到7万实例数 0.45万 qps左右。
查询与注册混合
- wrk 查询单个服务（1.3万 qps) + goose 注册（0.07 万qps) 【5千实例】
goose 查询1000个服务（1万 qps) + goose 注册（0.07万 qps) 【5千实例】; 前期能保持，后期 qps 上下浮动比较大，最低小于50。
wrk 查询单个服务（0.9万 qps) + goose 注册（0.12万qps) 【1万实例】
goose 查询1000个服务（0.6万 qps) + goose 注册（0.08万 qps) 【1万实例】
4. 性能压测总结
rnacos,除了服务服务注册不能稳定在1万以上，其它的接口qps都能稳定在1万以上。
java 的查询接口基本能压到1万以上，但不平稳，后继浮动比较大。如果降低压测流程，qps 可以相对平稳。
在多服务查询叠加上多服务注册场景，rnacos qps能稳定在1.3万左右, java nacos qps 下降明显在0.6万左右。
rnacos 综合 qps是 java版的2倍以上，因 java 有 GC，qps水位稳定性上 java较差（相同施压流量，qps 能从峰值1万能降到1百以下）。
rnacos 服务,线程数稳定在7，cpu 用例率最大200%左右（相当用个2核），内存在50M 以下
java nacos 服务，线程数最大300左右， cpu 用例率最大500%左右，内存600M到900M。
7. 后继计划
一、 对rnacos单机功能补全
- 配置中心
- 控制台支持导入导出
查询配置历史变更记录
支持历史记录回滚。
支持恢复发布，与 tag配置隔离
支持查询服务监听列表
注册中心
- 支持服务路由类型的设置
支持查询服务监听列表
二、rnacos支持集群部署
- 配置中心数据支持 mysql 存储
注册中心支持集群
- 写路由
集群间的数据同步
其它
- 集群用户认证同步
其它
目前项目已开源到 github, 欢迎共建PR。
希望用使用nacos场景的开发的同学可以试用 rnacos，如果过程中发现问题可以到 github 提Issues。
