揭秘 Nacos 的 AP 架构 「Distro 一致性协议」

发布时间：2025-11-05 07:29:16 来源：创站工坊 作者：应用开发

你好，揭秘架构我是致性悟空呀。

这次我们要进入 Nacos 的协议一致性底层原理了，还是揭秘架构先来一张架构图，让大家对 Nacos 的致性架构有个整体的印象，本篇会主要讲解一致性模块中的协议 Distro 协议。

上篇留了两个知识点：

第 ② 个知识点就是协议 Nacos 自研的 Distro 一致性协议的核心功能。

首先这个 Distro 协议是揭秘架构针对集群环境的，比如下面这三个集群节点组成了一个集群。致性服务 A 和服务 B 会往这个集群进行注册。协议

Nacos 集群节点

Nacos 集群环境

我们知道 Nacos 它是支持两种分布式定理的：CP(分区一致性)和 AP(分区可用性) ，而 AP 是通过 Nacos 自研的 Distro 协议来保证的b2b信息网，CP 是通过 Nacos 的 JRaft 协议来保证的。

因为注册中心作为系统中很重要的的一个服务，需要尽最大可能对外提供可用的服务，所以选择 AP 来保证服务的高可用，另外 Nacos 还采取了心跳机制来自动完成服务数据补偿的机制，所以说 Distro 协议是弱一致性的。

如果采用 CP 协议，则需要当前集群可用的节点数过半才能工作。

问题：Nacos 哪些地方用到了 AP 和 CP?

弦外音：

临时服务实例就是我们默认使用的 Nacos 注册中心模式，客户端注册后，客户端需要定时上报心跳信息来进行服务实例续约。这个在注册的时候，可以通过传参设置是否是临时实例。

持久化服务实例就是不需要上报心跳信息的，不会被自动摘除，除非手动移除实例，服务器租用如果实例宕机了，Nacos 只会将这个客户端标记为不健康。

本篇会带着大家从源码角度来深入剖析下 Distro 协议。

一、Distro 的设计思想和六大机制

Distro 协议是 Nacos 对于临时实例数据开发的一致性协议。

Distro 协议是集 Gossip + Eureka 协议的优点并加以优化后出现的。

Gossip 协议有什么坑?由于随机选取发送的节点，不可避免地存在消息重复发送给同一节点的情况，增加了网络的传输的压力，给消息节点带来额外的处理负载。

Distro 协议的优化：每个节点负责一部分数据，然后将数据同步给其他节点，有效地降低了消息冗余的问题。

关于临时实例数据：临时数据其实是存储在内存缓存中的，并且在其他节点在启动时会进行全量数据同步，然后节点也会定期进行数据校验。

大家不要被这个协议吓到，其实就是阿里自己实现的一套同步逻辑。

AP 中的 P 代表网络分区，所以 Distro 在分布式集群环境下才能真正发挥其作用。它保证了在多个 Nacos 节点组成的 Nacos 集群环境中，当其中某个 Nacos 宕机后，整个集群还是能正常工作。

Distro 的设计机制：

Distro 的设计机制

二、异步复制机制：写入数据后如何同步给其他节点

2.1 核心入口

核心源码路径：

这个类的名字就说明它是 Distro 一致性协议的接口实现类。

当注册请求交给 Nacos 节点来处理时，核心入口方法就是 put()，如下图所示：

上一讲我们已经说过，这里面会做几件事：

添加实例信息的流程

① 将实例信息存放到内存缓存 concurrentHashMap 里面。

② 添加一个任务到 BlockingQueue 里面，这个任务就是将最新的实例列表通过 UDP 的方式推送给所有客户端(服务实例)，这样客户端就拿到了最新的服务实例列表，缓存到本地。

③ 开启 1s 的延迟任务，将数据通过给其他 Nacos 节点。

说明：第二件事是 Nacos 和 客户端如何保持数据一致性的，第三件事是 Nacos 集群间如何保持数据一致性的，因本篇重点讲解 Nacos 的 AP 原理，所以会针对第三件事来进行阐述。而第二件事，会在后续文章中重点讲解。

2.2 sync 方法的参数说明

首先我们来看下 distroProtocol.sync()，这个方法传了哪些参数：

第一个参数 new DistroKey()，它里面传了 key 和一个常量。

key：就是客户端的服务名，示例值如下：

INSTANCE_LIST_KEY_PREFIX：就是 com.alibaba.nacos.naming.iplist.

然后这两个参数组装成一个 DistroKey。

第二个参数是同步数据的类型，这里为 change。

第三个参数是同步任务的延迟时间，1s。

2.3 sync 的核心逻辑：添加任务

先上一张原理图帮助大家理解，流程图如下所示。核心逻辑分为以下几步。

添加任务到 map 中

代码的时序图如下所示：

sync 的核心代码时序图

2.4 sync 的核心逻辑：后台线程异步复制数据

先说下哈，这个核心逻辑极其复杂，我们看的时候需要抓主线，知道其中几个关键点就可以了。

悟空在画代码逻辑图的时候，内心是崩溃的，Nacos 为什么写这么复杂啊!大家不用细看，看了也会懵

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