nacos配置中心模塊詳解


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配置中心

業務上的配置,功能開關,服務治理上對弱依賴的降級,甚至數據庫的密碼等,都可能用到動態配置中心。

在沒有專門的配置中心組件時,我們使用硬編碼、或配置文件、或數據庫、緩存等方式來解決問題。

硬編碼修改配置時需要重新編譯打包,配置文件需要重啟應用,數據庫受限於性能,緩存喪失了及時性。

可能都不完美,但能從中總結出配置中心的需求,相對來說還是比較明確:

  • 能夠存儲、獲取並監聽配置(必須)
  • 配置變更時能及時推送給監聽者(必須)
  • 有一個可視化的查看變更配置的控制台(必須)
  • 配置變更可灰度執行(加分)
  • 配置變更可回滾(加分)

目前使用最多的配置中心可能是攜程開源的Apollo,還有Spring Cloud Config、阿里開源的Nacos、百度的Disconf等。

Nacos配置中心

NacosNaming and Configuration Service的縮寫,從名字上能看出它重點關注的兩個領域是Naming即注冊中心和Configuration配置中心。

本文講解nacos的配置中心的架構設計和實現原理,基於2.0.0版本(注:2.0.0版本與1.x版本區別較大)

Nacos調試環境搭建

  • 先從github上clone代碼(網速比較慢,加上--depth=1參數)
git clone --depth=1 https://github.com/alibaba/nacos.git
  • 導入IDE,看代碼,調試更方便
  • 啟動Server端:運行console模塊下的Nacos.main(),這個類掃描的路徑最廣,能啟動所有的模塊
    • JVM參數可帶上-Dnacos.standalone=true -Dnacos.functionMode=config,指定單機模式,且只啟動config模塊

    • --spring.config.additional-location=nacos/distribution/conf,程序參數指定配置文件目錄

    • 正常啟動,console打印出Ncos控制台地址,進入Nacos控制台,輸入用戶名密碼(默認均為nacos)即可登錄

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  • 使用client進行測試,example模塊下有configExample可進行config的測試,為了不動源代碼,可copy一份configExample進行修改測試

Nacos配置模型

namespace + group + dataId 唯一確定一個配置

  • namespace:與client綁定,一個clinet對應到一個namespace,可用來隔離環境或區分租戶
  • group:分組,區分業務
  • dataId:配置的id

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客戶端啟動流程

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  • 參數准備時,如果配置了nacos服務端地址,則直接使用;如果配置了endpoint,則從endpoint中獲取nacos服務端地址,這樣有個好處是服務端地址變更,擴縮容都無需重啟client,更詳細可參考https://nacos.io/en-us/blog/namespace-endpoint-best-practices.html
  • 在客戶端第一次與服務端交互時創建GRPC連接,隨機挑選一台server建立連接,后續都使用該連接,請求失敗都會有重試,針對請求級別也有限流;重試失敗或者服務端主動斷開連接,則會重新挑選一台server進行建鏈

請求模型

從gRPC的proto文件能看出請求與返回的定義比較統一

message Metadata {
  string type = 3;
  string clientIp = 8;
  map<string, string> headers = 7;
}

message Payload {
  Metadata metadata = 2;
  google.protobuf.Any body = 3;
}

service Request {
  // Sends a commonRequest
  rpc request (Payload) returns (Payload) {
  }
}
  • type是請求/返回類的類名
  • clientIp是客戶端ip
  • headers是攜帶的header信息
  • Playload中的body以json格式編碼

com.alibaba.nacos.api.config.ConfigService中可以找到所有配置中心能使用的接口

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重點關注這幾個接口:

  • getConfig:讀取配置
  • publishConfig:發布配置
  • publishConfigCas:原子的發布配置,若有被其他線程變更則發布失敗,類似java中的CAS
  • removeConfig:刪除配置
  • addListener:監聽配置
  • removeListener:移除配置的監聽

變更推送

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采取推拉結合的方式,既保證時效性,又保證數據一致性

數據存儲

Nacos配置中心的數據存儲支持內嵌的derby數據庫,也支持外部數據庫mysql,內嵌數據庫主要是為了單機測試時使用。

其中上文提及的publishConfigCas的實現是利用了數據庫update ${table} set ${xx}=${zz} where md5=${old_md5}來實現,如果已經這條數據被變更,則這次publish會失敗。

灰度和回滾

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當勾選灰度發布時可填寫灰度的ip進行推送,不在灰度列表內的ip則不會接受到變更推送,並且灰度和正式是區分開的。

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灰度的實現是記錄下了每次的發布,回滾到指定版本即可。

結語

本文從背景出發,結合Nacos配置中心的各個重要模塊進行了一一解釋,能夠從整體上對Nacos的配置中心有一個把握。期望后續能對Nacos注冊中心進行分析介紹。


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