認識 Zenoh

Zenoh Protocol 的吉祥物是一隻龍，還有每次的版本號也都是用龍相關的名字來命名的！

1. Pub/Sub 協議的重要性

在分散式系統中，元件需要交換資料。傳統的 Request/Response 雖然直觀，但在大規模或即時場景中，耦合度高、效率不足。

Pub/Sub（發佈/訂閱） 解決了這個問題：

• Publisher：只負責發佈訊息，不需知道誰接收。
• Subscriber：訂閱感興趣的主題，自動接收訊息。

優點：

• 低耦合
• 可擴展
• 即時性

基本 Pub/Sub 架構

2. Zenoh 的起源與背景

Zenoh 是由 ZettaScale 於2019年開始研發,在Eclipse基金會底下孵育的一個開源項目，起源於 可規模化的分散式跨網路跨平臺的資料流挑戰，以解決之前在開發Cyclone DDS 時遇到的困難。

題外話，Zenoh當初研發時，Rust的Async語法甚至尚未穩定，好用的async runtime也尚未定奪，整個Zenoh的開發歷史算是伴隨著Rust Async的發展一起成長的。

3. Zenoh 對比其他常見的Pub/sub架構

功能比較

Zenoh 結合 低延遲、高吞吐量、靈活網格拓撲，非常適合 IoT、邊緣與雲端混合系統，在多場景應用上超越 DDS、MQTT 與 Kafka。

部署拓撲比較

Zenoh在設計之初，就是爲了要能夠高效支援各種的網路拓撲，突破之前DDS的限制，做爲雲端與地端之間的橋樑，同時也考慮到能否大規模部署的效率。

4. 效能比較

根據這份實驗報告，Zenoh 的性能在各項指標上優於 DDS、MQTT 與 Kafka。

在吞吐量上全面優於其他的框架，甚至高過MQTT和Kafka一兩個數量級。

在延遲上比肩DDS也遠遠超越MQTT跟Kafka。

5. Rust 範例

關於Rust相關的細節，請容筆者在後續的文章中陸續揭曉。在此先讓我們用以下簡單的pub/sub範例來劃下今天的句點吧！

Subscriber

use zenoh::prelude::*;

#[tokio::main]
async fn main() {
    zenoh::init_log_from_env_or("error");

    let (config, key_expr) = parse_args();
    let session = zenoh::open(config).await.unwrap();

    let subscriber = session.declare_subscriber(&key_expr).await.unwrap();
    println!("Subscribed on '{key_expr}'...");

    while let Ok(sample) = subscriber.recv_async().await {
        let payload = sample.payload().try_to_string().unwrap_or_default();
        println!("Received: {} = {}", sample.key_expr(), payload);
    }
}

Publisher

use zenoh::prelude::*;
use std::time::Duration;

#[tokio::main]
async fn main() {
    zenoh::init_log_from_env_or("error");

    let (config, key_expr, payload) = parse_args();
    let session = zenoh::open(config).await.unwrap();

    let publisher = session.declare_publisher(&key_expr).await.unwrap();
    println!("Publishing on '{key_expr}'...");

    for idx in 0..u32::MAX {
        tokio::time::sleep(Duration::from_secs(1)).await;
        let buf = format!("[{idx}] {payload}");
        publisher.put(buf).await.unwrap();
    }
}

6. 總結

Zenoh 將 DDS 的即時性、MQTT 的輕量性、Kafka 的高吞吐量 完美結合。
對 Rust 開發者提供直觀且高效的 API，幫助快速構建端到端分散式資料系統。