29 NATS #

As bibliotecas de cliente do NATS podem ser usadas para permitir que os aplicativos publiquem, assinem, solicitem e respondam entre diferentes instâncias. Esses aplicativos são geralmente chamados de client applications.

Os serviços NATS são fornecidos por um ou mais processos de servidor NATS que são configurados para se interconectarem e fornecerem uma infraestrutura de serviço NATS. A infraestrutura de serviço NATS pode escalar de um único processo de servidor NATS em execução em um dispositivo final até um supercluster global público de muitos clusters abrangendo todos os principais provedores de nuvem e todas as regiões do mundo.

O NATS facilita a comunicação entre aplicativos por meio do envio e recebimento de mensagens. Essas mensagens são endereçadas e identificadas por strings de assunto e não dependem da localização na rede. Os dados são codificados e estruturados como uma mensagem e enviados por um publicador. A mensagem é recebida, decodificada e processada por um ou mais assinantes.

O NATS possui um sistema de persistência distribuído integrado chamado JetStream. O JetStream foi criado para resolver os problemas identificados com o streaming na tecnologia atual — complexidade, fragilidade e falta de escalabilidade. O JetStream também resolve o problema do acoplamento entre o publicador e o assinante (os assinantes precisam estar ativos e em execução para receber a mensagem quando ela é publicada). Mais informações sobre o NATS JetStream podem ser encontradas aqui.

O NATS é criado para múltiplas arquiteturas, portanto, pode ser facilmente instalado no K3s. (Chapter 11, K3s)

Vamos criar um arquivo de valores para substituir os valores padrão do 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

Agora, vamos instalar o NATS via 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

Com o arquivo values.yaml acima, os seguintes componentes estarão no namespace nats:

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

helm -n nats uninstall nats
rm values.yaml

Um componente que o K3s aproveita é o KINE, que é um shim que permite a substituição do etcd por back ends de armazenamento alternativos originalmente voltados para bancos de dados relacionais. Como o JetStream fornece uma API de chave-valor, isso torna possível ter o NATS como um back end para o cluster K3s.

Existe um PR já mesclado que torna o NATS incorporado no K3s simples, mas a alteração ainda não está incluída nas versões do K3s.

Por esse motivo, o binário do K3s deve ser compilado manualmente.

29.2.2.1 Compilando o K3s #

 

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

O comando a seguir adiciona nats nas tags de compilação para habilitar o recurso incorporado do NATS no K3s:

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

Substitua <node-ip> pelo IP real do nó onde o K3s será iniciado:

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

Note

Compilar o K3s localmente requer o plugin buildx da CLI do Docker. Ele pode ser instalado manualmente se $ make local falhar.

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 Executando o NATS como back end do K3s #

 

Vamos ssh no nó e executar o K3s com a flag --datastore-endpoint apontando para nats.

Note

O comando abaixo inicia o K3s como um processo em primeiro plano, para que os logs possam ser facilmente acompanhados para ver se há algum problema. Para não bloquear o terminal atual, uma flag & pode ser adicionada antes do comando para iniciá-lo como um processo em segundo plano.

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

Note

Para tornar o servidor K3s com o back end NATS permanente na sua slemicro VM, o script abaixo pode ser executado, o qual cria um serviço systemd com as configurações necessárias.

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