29 NATS #

Las bibliotecas cliente de NATS pueden utilizarse para permitir que las aplicaciones publiquen, se suscriban, soliciten y respondan entre diferentes instancias. Estas aplicaciones se denominan generalmente client applications.

Los servicios de NATS son proporcionados por uno o más procesos de servidor NATS que están configurados para interconectarse entre sí y proporcionar una infraestructura de servicio de NATS. La infraestructura de servicio de NATS puede escalar desde un único proceso de servidor NATS ejecutándose en un dispositivo final hasta un superclúster global público de muchos clústeres que abarcan todos los principales proveedores de nube y todas las regiones del mundo.

NATS facilita que las aplicaciones se comuniquen mediante el envío y la recepción de mensajes. Estos mensajes se dirigen e identifican mediante cadenas de asunto y no dependen de la ubicación en la red. Los datos se codifican y se enmarcan como un mensaje y lo envía un publicador. El mensaje es recibido, decodificado y procesado por uno o más suscriptores.

NATS tiene un sistema de persistencia distribuido integrado llamado JetStream. JetStream se creó para resolver los problemas identificados con el streaming en la tecnología actual: complejidad, fragilidad y falta de escalabilidad. JetStream también resuelve el problema del acoplamiento entre el publicador y el suscriptor (los suscriptores deben estar activos y en funcionamiento para recibir el mensaje cuando se publica). Puede encontrar más información sobre NATS JetStream aquí.

NATS está diseñado para múltiples arquitecturas, por lo que se puede instalar fácilmente en K3s. (Chapter 11, K3s)

Vamos a crear un archivo de valores para sobrescribir los valores predeterminados de NATS.

cat > values.yaml <<EOF
cluster:
  # Enable the HA setup of the NATS
  enabled: true
  replicas: 3

nats:
  jetstream:
    # Enable JetStream
    enabled: true

    memStorage:
      enabled: true
      size: 2Gi

    fileStorage:
      enabled: true
      size: 1Gi
      storageDirectory: /data/
EOF

Ahora instalemos NATS mediante Helm:

helm repo add nats https://nats-io.github.io/k8s/helm/charts/
helm install nats nats/nats --namespace nats --values values.yaml \
 --create-namespace

Con el archivo values.yaml anterior, los siguientes componentes estarán en el espacio de nombres nats:

kubectl exec -n nats -it deployment/nats-box -- /bin/sh -l

helm -n nats uninstall nats
rm values.yaml

Un componente que aprovecha K3s es KINE, que es un shim que permite la sustitución de etcd por sistemas secundarios de almacenamiento alternativos dirigidos originalmente a bases de datos relacionales. Como JetStream proporciona una API de Key Value, esto hace posible tener a NATS como sistema secundario para el clúster de K3s.

Ya existe una PR fusionada que hace que NATS integrado en K3s sea sencillo, pero el cambio todavía no está incluido en las versiones de K3s.

Por este motivo, el binario de K3s debe compilarse manualmente.

29.2.2.1 Compilación de K3s #

 

git clone --depth 1 https://github.com/k3s-io/k3s.git && cd k3s

El comando siguiente añade nats en las etiquetas de compilación para habilitar la función integrada de NATS en K3s:

sed -i '' 's/TAGS="ctrd/TAGS="nats ctrd/g' scripts/build
make local

Reemplace <node-ip> por la IP real del nodo donde se iniciará K3s:

export NODE_IP=<node-ip>
sudo scp dist/artifacts/k3s-arm64 ${NODE_IP}:/usr/local/bin/k3s

Note

La compilación local de K3s requiere el plugin buildx de la CLI de Docker. Se puede instalar manualmente si $ make local falla.

TMPDIR=$(mktemp -d)
nats_version="nats-0.0.35-linux-arm64"
curl -o "${TMPDIR}/nats.zip" -sfL https://github.com/nats-io/natscli/releases/download/v0.0.35/${nats_version}.zip
unzip "${TMPDIR}/nats.zip" -d "${TMPDIR}"

sudo scp ${TMPDIR}/${nats_version}/nats ${NODE_IP}:/usr/local/bin/nats
rm -rf ${TMPDIR}

29.2.2.3 Ejecución de NATS como sistema secundario de K3s #

 

Vamos a ssh en el nodo y ejecutar K3s con el flag --datastore-endpoint apuntando a nats.

Note

El comando siguiente inicia K3s como un proceso en primer plano, por lo que los registros pueden seguirse fácilmente para ver si hay algún problema. Para no bloquear el terminal actual, se podría añadir un flag & antes del comando para iniciarlo como un proceso en segundo plano.

k3s server  --datastore-endpoint=nats://

Note

Para hacer que el servidor K3s con el sistema secundario de NATS sea permanente en su VM slemicro, se puede ejecutar el siguiente script, que crea un servicio systemd con las configuraciones necesarias.

export INSTALL_K3S_SKIP_START=false
export INSTALL_K3S_SKIP_DOWNLOAD=true

curl -sfL https://get.k3s.io | INSTALL_K3S_EXEC="server \
 --datastore-endpoint=nats://"  sh -

nats str report -a
nats str view -a