服务注册发现与负载均衡

在微服务架构中，服务实例动态扩缩容，客户端无法硬编码地址。注册中心与负载均衡解决了"如何找到服务"和"如何分配流量"的核心问题。

1. 服务注册发现模式

客户端发现

┌─────────┐    ┌───────────────┐    ┌────────────┐
│ Service │ ←→ │ Registry      │    │            │
│   A     │    │ (Eureka,Consul)│   │  Service B │
└─────────┘    └───────────────┘    └────────────┘
       ↓ 查询并缓存实例列表            ↑
       └─────────────────────────────→
                    
       Service A 自行决定访问哪个 B 实例

代表：Eureka、Consul Client、Nacos Client

服务端发现

┌─────────┐    ┌───────────────┐    ┌────────────┐
│ Service │ →  │ Load Balancer │ →  │  Service B │
│   A     │    │ (Consul,Nginx)│    │  Instance  │
└─────────┘    └───────────────┘    └────────────┘

       A 只访问 LB 地址，由 LB 选择后端实例

代表：AWS ALB、Kubernetes Service、Nginx + Consul Template

2. 注册中心对比

Eureka 自我保护

网络分区时，Eureka 进入保护模式：不注销心跳过期的实例，优先保证可用性（AP）。

eureka:
  server:
    enable-self-preservation: true
    renewal-percent-threshold: 0.85

Consul 服务网格

# 服务定义 + Sidecar 代理
service {
  name = "order-service"
  port = 8080
  connect {
    sidecar_service {}
  }
}

Nacos 注册+配置一体化

spring:
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: nacos:8848
        namespace: prod
      config:
        server-addr: nacos:8848
        file-extension: yaml

3. 负载均衡算法

一致性哈希

Hash Ring (0 ~ 2^32-1)

     Node A ●----------------● Node B
           /                  \
   Key 1 ●                    ● Key 2
   Key 3 ●         ● Node C
                  Key 4
                   
  Key 顺时针找最近的 Node，新增/删除只影响相邻区域

Ribbon 负载均衡规则

// Spring Cloud OpenFeign + Ribbon
@FeignClient(name = "order-service", configuration = FeignConfig.class)
public interface OrderClient { ... }

// IRule 实现
new RoundRobinRule();      // 轮询
new WeightedResponseTimeRule(); // 按响应时间加权
new RandomRule();          // 随机

4. Kubernetes 服务发现

Service + Endpoint

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: order-service
spec:
  selector:
    app: order
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 8080

# 集群内 DNS 解析
order-service.default.svc.cluster.local → Pod IPs

Headless Service

spec:
  clusterIP: None  # 直接返回 Pod IP 列表，用于 StatefulSet

高级流量管理（Istio）

apiVersion: networking.istio.io/v1beta1
kind: VirtualService
metadata:
  name: order-route
spec:
  http:
    - route:
        - destination:
            host: order-service
            subset: v1
          weight: 90
        - destination:
            host: order-service
            subset: v2
          weight: 10

5. 高可用设计

总结

选择注册中心时考虑：技术栈匹配、一致性需求、生态集成、运维复杂度。