Alibaba微服务组件Nacos注册中心

本文转载自查看原文 2021-11-12 23:22 104 Spring Cloud

1 什么是Nacos

官方：一个更易于构建云原生应用的动态服务发现（Nacos Discovery）、配置管理（Nacos Config）和服务管理平台。

集注册中心+配置中心+服务管理平台

Nacos 的关键特性包括:

服务发现和服务健康监测

Nacos 支持基于 DNS 和基于 RPC 的服务发现。服务提供者使用原生SDK、OpenAPI、或一个独立的Agent TODO注册 Service 后，服务消费者可以使用DNS TODO 或HTTP&API查找和发现服务。

Nacos 提供对服务的实时的健康检查，阻止向不健康的主机或服务实例发送请求。Nacos 支持传输层 (PING 或 TCP)和应用层 (如 HTTP、MySQL、用户自定义）的健康检查。对于复杂的云环境和网络拓扑环境中（如 VPC、边缘网络等）服务的健康检查，Nacos 提供了 agent 上报模式和服务端主动检测2种健康检查模式。Nacos 还提供了统一的健康检查仪表盘，帮助您根据健康状态管理服务的可用性及流量。
动态配置服务

动态配置服务可以让您以中心化、外部化和动态化的方式管理所有环境的应用配置和服务配置。

动态配置消除了配置变更时重新部署应用和服务的需要，让配置管理变得更加高效和敏捷。

配置中心化管理让实现无状态服务变得更简单，让服务按需弹性扩展变得更容易。

Nacos 提供了一个简洁易用的UI (控制台样例 Demo) 帮助您管理所有的服务和应用的配置。Nacos 还提供包括配置版本跟踪、金丝雀发布、一键回滚配置以及客户端配置更新状态跟踪在内的一系列开箱即用的配置管理特性，帮助您更安全地在生产环境中管理配置变更和降低配置变更带来的风险。
动态 DNS 服务

动态 DNS 服务支持权重路由，让您更容易地实现中间层负载均衡、更灵活的路由策略、流量控制以及数据中心内网的简单DNS解析服务。动态DNS服务还能让您更容易地实现以 DNS 协议为基础的服务发现，以帮助您消除耦合到厂商私有服务发现 API 上的风险。

Nacos 提供了一些简单的 DNS APIs TODO 帮助您管理服务的关联域名和可用的 IP:PORT 列表.
服务及其元数据管理

Nacos 能让您从微服务平台建设的视角管理数据中心的所有服务及元数据，包括管理服务的描述、生命周期、服务的静态依赖分析、服务的健康状态、服务的流量管理、路由及安全策略、服务的 SLA 以及最首要的 metrics 统计数据。
更多的特性列表 ...

2 Nacos注册中心

2.1 注册中心的演变及其设计思想

2.2 Nacos注册中心架构

2.3 核心功能

服务注册：Nacos Client会通过发送REST请求的方式向Nacos Server注册自己的服务，提供自身的元数据，比如ip地址、端口等信息。Nacos Server接收到注册请求后，就会把这些元数据信息存储在一个双层的内存Map中。

服务心跳：在服务注册后，Nacos Client会维护一个定时心跳来持续通知Nacos Server，说明服务一直处于可用状态，防止被剔除。默认5s发送一次心跳。

服务同步：Nacos Server集群之间会互相同步服务实例，用来保证服务信息的一致性。 leader raft

服务发现：服务消费者（Nacos Client）在调用服务提供者的服务时，会发送一个REST请求给Nacos Server，获取上面注册的服务清单，并且缓存在Nacos Client本地，同时会在Nacos Client本地开启一个定时任务定时拉取服务端最新的注册表信息更新到本地缓存

服务健康检查：Nacos Server会开启一个定时任务用来检查注册服务实例的健康情况，对于超过15s没有收到客户端心跳的实例会将它的healthy属性置为false(客户端服务发现时不会发现)，如果某个实例超过30秒没有收到心跳，直接剔除该实例(被剔除的实例如果恢复发送心跳则会重新注册)

主流的注册中心

C : 数据一致性

A : 可用性

P : 分区容错性

组件名	语言	CAP	对外暴露接口
Zookeeper	Java	CP	客户端
Eureka	Java	AP (自我保护机制，保证高可用)	HTTP
Consul	Go	CP	HTTP/DNS
Nacos	Java	支持 AP/CP 切换	HTTP

2.4 管理界面介绍

命名空间

用于进行租户粒度的配置隔离。不同的命名空间下，可以存在相同的 Group 或 Data ID 的配置。Namespace 的常用场景之一是不同环境的配置的区分隔离，例如开发测试环境和生产环境的资源（如配置、服务）隔离等。

服务列表

服务：通过预定义接口网络访问的提供给客户端的软件功能。

服务名：服务提供的标识，通过该标识可以唯一确定其指代的服务。

服务分组：不同的服务可以归类到同一分组。

保护阈值

作用：雪崩保护

为了防止因过多实例 (Instance) 不健康导致流量全部流向健康实例 (Instance) ，继而造成流量压力把健康实例 (Instance) 压垮并形成雪崩效应，应将健康保护阈值定义为一个 0 到 1 之间的浮点数。当域名健康实例数 (Instance) 占总服务实例数 (Instance) 的比例小于该值时，无论实例 (Instance) 是否健康，都会将这个实例 (Instance) 返回给客户端。这样做虽然损失了一部分流量，但是保证了集群中剩余健康实例 (Instance) 能正常工作。

上图中的临时实例：spring.cloud.nacos.discovery.ephermeral=false，当服务宕机了也不会从服务列表中提出

健康实例、不健康实例：健康实例/总实例 < 保护阈值

权重

实例级别的配置。权重为浮点数。权重越大，分配给该实例的流量越大。

Nacos 为用户提供了流量权重控制的能力，同时开放了服务流量的阈值保护，以帮助用户更好的保护服务服务提供者集群不被意外打垮。如下图所以，可以点击实例的编辑按钮，修改实例的权重。如果想增加实例的流量，可以将权重调大，如果不想实例接收流量，则可以将权重设为0。

元数据

Nacos提供多个维度的服务元数据的暴露，帮助用户存储自定义的信息。这些信息都是以K-V的数据结构存储，在控制台上，会以k1=v1,k2=v2这样的格式展示。类似的，编辑元数据可以通过相同的格式进行。例如服务的元数据编辑，首先点击服务详情页右上角的“编辑服务”按钮，然后在元数据输入框输入：version=1.0,env=prod。

3. Nacos Server部署

下载源码编译

源码下载地址：https://github.com/alibaba/nacos

下载安装包

下载地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases/

3.1 单机模式

官方文档：https://nacos.io/zh-cn/docs/deployment.html

解压进入到nacos目录

单机启动nacos，执行命令：

./startup.sh -m standalone

也可以修改默认启动方式：

export MODE="standalone"

访问nacos的管理端：http://localhost:8848/nacos/#/login，默认的用户名密码是nacos/nacos

3.2 集群模式

集群模式部署

这个快速开始手册是帮忙您快速在你的电脑上，下载安装并使用Nacos，部署生产使用的集群模式。

集群部署架构图

因此开源的时候推荐用户把所有服务列表放到一个vip下面，然后挂到一个域名下面

http://ip1:port/openAPI 直连ip模式，机器挂则需要修改ip才可以使用。

http://SLB:port/openAPI 挂载SLB模式(内网SLB，不可暴露到公网，以免带来安全风险)，直连SLB即可，下面挂server真实ip，可读性不好。

http://nacos.com:port/openAPI 域名 + SLB模式(内网SLB，不可暴露到公网，以免带来安全风险)，可读性好，而且换ip方便，推荐模式

1. 预备环境准备

请确保是在环境中安装使用:

64 bit OS Linux/Unix/Mac，推荐使用Linux系统。
64 bit JDK 1.8+；下载.配置。
Maven 3.2.x+；下载.配置。
3个或3个以上Nacos节点才能构成集群。

2. 下载源码或者安装包

你可以通过两种方式来获取 Nacos。

从 Github 上下载源码方式

unzip nacos-source.zip
cd nacos/
mvn -Prelease-nacos clean install -U  
cd nacos/distribution/target/nacos-server-1.3.0/nacos/bin

下载编译后压缩包方式

下载地址

zip包

tar.gz包

  unzip nacos-server-1.3.0.zip 或者 tar -xvf nacos-server-1.3.0.tar.gz
  cd nacos/bin

3. 配置集群配置文件

在nacos的解压目录nacos/的conf目录下，有配置文件cluster.conf，请每行配置成ip:port。（请配置3个或3个以上节点）

# ip:port
200.8.9.16:8848
200.8.9.17:8848
200.8.9.18:8848

4. 确定数据源

使用内置数据源

无需进行任何配置

使用外置数据源

生产使用建议至少主备模式，或者采用高可用数据库。

初始化 MySQL 数据库

sql语句源文件

application.properties 配置

application.properties配置文件

5. 启动服务器

Linux/Unix/Mac

Stand-alone mode

sh startup.sh -m standalone

集群模式

使用内置数据源

sh startup.sh -p embedded

使用外置数据源

sh startup.sh

6. 服务注册&发现和配置管理

服务注册

curl -X PUT 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance?serviceName=nacos.naming.serviceName&ip=20.18.7.10&port=8080'

服务发现

curl -X GET 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance/list?serviceName=nacos.naming.serviceName'

发布配置

curl -X POST "http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/cs/configs?dataId=nacos.cfg.dataId&group=test&content=helloWorld"

获取配置

curl -X GET "http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/cs/configs?dataId=nacos.cfg.dataId&group=test"

7. 关闭服务器

Linux/Unix/Mac

sh shutdown.sh

4 Nacos Client搭建

4.2 搭建Nacos-client服务

1）引入依赖

父POM中支持Spring Cloud & Spring Cloud Alibaba，引入依赖

<properties>
    <java.version>1.8</java.version>
    <spring.cloud.alibaba.version>2.2.6.RELEASE</spring.cloud.alibaba.version>
    <spring.cloud.dependencies.version>Hoxton.SR9</spring.cloud.dependencies.version>
</properties>

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>${spring.cloud.alibaba.version}</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
            <version>${spring.cloud.dependencies.version}</version>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

当前项目pom中引入依赖

<!-- nacos服务注册发现 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

配置文件修改

#应用名称（nacos会将该名称当作服务名称）
spring:
  application:
    name: order-service
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 127.0.0.1:8848
      discovery:
        username: nacos
        password: nacos
        namespace: public

启动项目，从日志中发现已经注册完成

2021-11-11 22:24:29.673  INFO 82966 --- [           main] c.a.c.n.registry.NacosServiceRegistry    : nacos registry, DEFAULT_GROUP order-service 192.168.31.41:8011 register finished

调用测试

此时调用的时候不需要再使用ip地址，可以直接使用服务名称进行调用

@RestController
@RequestMapping("/order")
public class OrderController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @RequestMapping("/add")
    public String add() {
        System.out.println("下单成功");
        String msg = restTemplate.getForObject("http://stock-service/stock/reduce", String.class);
        return MessageFormat.format("下单成功: {0}", msg);
    }
}

⚠️注意：需要加上@LoadBalanced注解

@SpringBootApplication
public class OrderApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(OrderApplication.class);
    }

    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate restTemplate(RestTemplateBuilder builder) {
       return builder.build();
    }
}

可以发现能够通过服务名调用成功

配置参数

更多关于 spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery 的 starter 配置项如下所示:

配置项	Key	默认值	说明
`服务端地址`	`spring.cloud.nacos.discovery.server-addr`	`无`	`Nacos Server 启动监听的ip地址和端口`
`服务名`	`spring.cloud.nacos.discovery.service`	`${spring.application.name}`	`给当前的服务命名`
`服务分组`	`spring.cloud.nacos.discovery.group`	`DEFAULT_GROUP`	`设置服务所处的分组`
`权重`	`spring.cloud.nacos.discovery.weight`	`1`	`取值范围 1 到 100，数值越大，权重越大`
`网卡名`	`spring.cloud.nacos.discovery.network-interface`	`无`	`当IP未配置时，注册的IP为此网卡所对应的IP地址，如果此项也未配置，则默认取第一块网卡的地址`
`注册的IP地址`	`spring.cloud.nacos.discovery.ip`	`无`	`优先级最高`
`注册的端口`	`spring.cloud.nacos.discovery.port`	`-1`	`默认情况下不用配置，会自动探测`
`命名空间`	`spring.cloud.nacos.discovery.namespace`	`无`	`常用场景之一是不同环境的注册的区分隔离，例如开发测试环境和生产环境的资源（如配置、服务）隔离等。`
`AccessKey`	`spring.cloud.nacos.discovery.access-key`	`无`	`当要上阿里云时，阿里云上面的一个云账号名`
`SecretKey`	`spring.cloud.nacos.discovery.secret-key`	`无`	`当要上阿里云时，阿里云上面的一个云账号密码`
`Metadata`	`spring.cloud.nacos.discovery.metadata`	`无`	`使用Map格式配置，用户可以根据自己的需要自定义一些和服务相关的元数据信息`
`日志文件名`	`spring.cloud.nacos.discovery.log-name`	`无`
`集群`	`spring.cloud.nacos.discovery.cluster-name`	`DEFAULT`	`配置成Nacos集群名称`
`接入点`	`spring.cloud.nacos.discovery.enpoint`	`UTF-8`	`地域的某个服务的入口域名，通过此域名可以动态地拿到服务端地址`
`是否集成Ribbon`	`ribbon.nacos.enabled`	`true`	`一般都设置成true即可`
`是否开启Nacos Watch`	`spring.cloud.nacos.discovery.watch.enabled`	`true`	`可以设置成false来关闭 watch`

4.3 Nacos注册中心架构

默认的负载均衡方式为轮询

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