回顾Nacos

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-10-31 13:41 17阅读 0赞

## 一 概述 ##

Nacos是一个易于构建原生应用的动态服务发现，配置管理和服务管理平台，在Dubbo和Spring Cloud里都可以使用Nacos进行注册与发现。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhbG1fZW5jb2Rl_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**Nacos三大主要功能为：动态配置服务；服务发现与管理；动态DNS服务。**

## 二 Nacos注册中心 ##

Nacos注册中心是Nacos中负责注册，服务发现，健康检查等功能的组件。

**服务注册与发现组件**

*  **支持使用Java，Go，NodeJs等客户端进行服务的注册与发现**
 *  **支持Dubbo服务框架，SpringCloud Alibaba服务框架**
 *  **支持使用DNS协议进行服务的发现**

**健康检查**

*  **支持服务端发送TCP，HTTP，MySQL请求进行服务健康状态的探测**
 *  **支持客户端心跳上报的健康更新**

**访问策略**

*  **支持基于权重的复杂均衡策略**
 *  **支持保护阈值，解决服务雪崩的问题**
 *  **支持服务上下线**
 *  **支持基于机房等环境信息设置访问策略**

## 三 Nacos作为注册中心的优势 ##

Eureka是SpringCloud中默认的注册中心，Zookeeper是Dubbo中默认的注册中心。

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同时支持CP+AP的一致性协议，所以用户可以通过配置的方式或者API参数的方式来选择写入的数据是支持CP一致性还是AP一致性。

当写入数据的成功是由单条数据请求保证的时候应该使用CP的一致性，因为CP的一致性是优先保证保证数据的一致性而牺牲服务整体的可用性。

当单次写请求的成败不是很重要，而是可以通过后续的补偿机制来将数据上报，此时应该是使用AP的一致性，通过AP的一致性来保证数据的一致。

客户端访问策略为将服务的所有实例都下发到客户端，然后再客户端借助第三方的组件来进行服务实例的筛选。

服务端访问策略是通过在Nacos控制台或者通过API来对服务配置特定的访问策略，这样在通过接口进行服务实例查询的时候就会在Nacos的服务端进行服务实例的过滤。因为它不需要客户端的修改，以及运行时可动态的调整，所以服务端的访问策略更加灵活。

Nacos支持单节点，集群，同城双机房或多机房部署以及跨地域多数据中心的部署。

## 四 Nacos的部署 ##

**单机部署**

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**集群部署**

1. 先配置Nacos集群列表文件，文件中包含集群中所有地址

2. 检查配置文件application.properties

#
    # Copyright 1999-2018 Alibaba Group Holding Ltd.
    #
    # Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
    # you may not use this file except in compliance with the License.
    # You may obtain a copy of the License at
    #
    #      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
    #
    # Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
    # distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
    # WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
    # See the License for the specific language governing permissions and
    # limitations under the License.
    #
    
    #*************** Spring Boot Related Configurations ***************#
    ### Default web context path:
    server.servlet.contextPath=/nacos
    ### Default web server port:
    server.port=8848
    
    #*************** Network Related Configurations ***************#
    ### If prefer hostname over ip for Nacos server addresses in cluster.conf:
    # nacos.inetutils.prefer-hostname-over-ip=false
    
    ### Specify local server's IP:
    # nacos.inetutils.ip-address=
    
    
    #*************** Config Module Related Configurations ***************#
    ### If use MySQL as datasource:
    # spring.datasource.platform=mysql
    
    ### Count of DB:
    # db.num=1
    
    ### Connect URL of DB:
    # db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
    # db.user.0=nacos
    # db.password.0=nacos
    
    ### Connection pool configuration: hikariCP
    db.pool.config.connectionTimeout=30000
    db.pool.config.validationTimeout=10000
    db.pool.config.maximumPoolSize=20
    db.pool.config.minimumIdle=2
    
    #*************** Naming Module Related Configurations ***************#
    ### Data dispatch task execution period in milliseconds:
    # nacos.naming.distro.taskDispatchPeriod=200
    
    ### Data count of batch sync task:
    # nacos.naming.distro.batchSyncKeyCount=1000
    
    ### Retry delay in milliseconds if sync task failed:
    # nacos.naming.distro.syncRetryDelay=5000
    
    ### If enable data warmup. If set to false, the server would accept request without local data preparation:
    # nacos.naming.data.warmup=true
    
    ### If enable the instance auto expiration, kind like of health check of instance:
    # nacos.naming.expireInstance=true
    
    nacos.naming.empty-service.auto-clean=true
    nacos.naming.empty-service.clean.initial-delay-ms=50000
    nacos.naming.empty-service.clean.period-time-ms=30000
    
    
    #*************** CMDB Module Related Configurations ***************#
    ### The interval to dump external CMDB in seconds:
    # nacos.cmdb.dumpTaskInterval=3600
    
    ### The interval of polling data change event in seconds:
    # nacos.cmdb.eventTaskInterval=10
    
    ### The interval of loading labels in seconds:
    # nacos.cmdb.labelTaskInterval=300
    
    ### If turn on data loading task:
    # nacos.cmdb.loadDataAtStart=false
    
    
    #*************** Metrics Related Configurations ***************#
    ### Metrics for prometheus
    #management.endpoints.web.exposure.include=*
    
    ### Metrics for elastic search
    management.metrics.export.elastic.enabled=false
    #management.metrics.export.elastic.host=http://localhost:9200
    
    ### Metrics for influx
    management.metrics.export.influx.enabled=false
    #management.metrics.export.influx.db=springboot
    #management.metrics.export.influx.uri=http://localhost:8086
    #management.metrics.export.influx.auto-create-db=true
    #management.metrics.export.influx.consistency=one
    #management.metrics.export.influx.compressed=true
    
    
    #*************** Access Log Related Configurations ***************#
    ### If turn on the access log:
    server.tomcat.accesslog.enabled=true
    
    ### The access log pattern:
    server.tomcat.accesslog.pattern=%h %l %u %t "%r" %s %b %D %{User-Agent}i %{Request-Source}i
    
    ### The directory of access log:
    server.tomcat.basedir=
    
    
    #*************** Access Control Related Configurations ***************#
    ### If enable spring security, this option is deprecated in 1.2.0:
    #spring.security.enabled=false
    
    ### The ignore urls of auth, is deprecated in 1.2.0:
    nacos.security.ignore.urls=/,/error,/**/*.css,/**/*.js,/**/*.html,/**/*.map,/**/*.svg,/**/*.png,/**/*.ico,/console-ui/public/**,/v1/auth/**,/v1/console/health/**,/actuator/**,/v1/console/server/**
    
    ### The auth system to use, currently only 'nacos' is supported:
    nacos.core.auth.system.type=nacos
    
    ### If turn on auth system:
    nacos.core.auth.enabled=false
    
    ### The token expiration in seconds:
    nacos.core.auth.default.token.expire.seconds=18000
    
    ### The default token:
    nacos.core.auth.default.token.secret.key=SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789
    
    ### Turn on/off caching of auth information. By turning on this switch, the update of auth information would have a 15 seconds delay.
    nacos.core.auth.caching.enabled=true
    
    ### Since 1.4.1, Turn on/off white auth for user-agent: nacos-server, only for upgrade from old version.
    nacos.core.auth.enable.userAgentAuthWhite=true
    
    ### Since 1.4.1, worked when nacos.core.auth.enabled=true and nacos.core.auth.enable.userAgentAuthWhite=false.
    ### The two properties is the white list for auth and used by identity the request from other server.
    nacos.core.auth.server.identity.key=
    nacos.core.auth.server.identity.value=
    
    #*************** Istio Related Configurations ***************#
    ### If turn on the MCP server:
    nacos.istio.mcp.server.enabled=false
    
    
    
    ###*************** Add from 1.3.0 ***************###
    
    
    #*************** Core Related Configurations ***************#
    
    ### set the WorkerID manually
    # nacos.core.snowflake.worker-id=
    
    ### Member-MetaData
    # nacos.core.member.meta.site=
    # nacos.core.member.meta.adweight=
    # nacos.core.member.meta.weight=
    
    ### MemberLookup
    ### Addressing pattern category, If set, the priority is highest
    # nacos.core.member.lookup.type=[file,address-server]
    ## Set the cluster list with a configuration file or command-line argument
    # nacos.member.list=192.168.16.101:8847?raft_port=8807,192.168.16.101?raft_port=8808,192.168.16.101:8849?raft_port=8809
    ## for AddressServerMemberLookup
    # Maximum number of retries to query the address server upon initialization
    # nacos.core.address-server.retry=5
    ## Server domain name address of [address-server] mode
    # address.server.domain=jmenv.tbsite.net
    ## Server port of [address-server] mode
    # address.server.port=8080
    ## Request address of [address-server] mode
    # address.server.url=/nacos/serverlist
    
    #*************** JRaft Related Configurations ***************#
    
    ### Sets the Raft cluster election timeout, default value is 5 second
    # nacos.core.protocol.raft.data.election_timeout_ms=5000
    ### Sets the amount of time the Raft snapshot will execute periodically, default is 30 minute
    # nacos.core.protocol.raft.data.snapshot_interval_secs=30
    ### raft internal worker threads
    # nacos.core.protocol.raft.data.core_thread_num=8
    ### Number of threads required for raft business request processing
    # nacos.core.protocol.raft.data.cli_service_thread_num=4
    ### raft linear read strategy. Safe linear reads are used by default, that is, the Leader tenure is confirmed by heartbeat
    # nacos.core.protocol.raft.data.read_index_type=ReadOnlySafe
    ### rpc request timeout, default 5 seconds
    # nacos.core.protocol.raft.data.rpc_request_timeout_ms=5000

## 五 Nacos注册中心使用场景 ##

SpringCloud中作为注册中心的使用

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Dubbo中作为注册中心的使用

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhbG1fZW5jb2Rl_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

配置客户端和服务端注册中心信息

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhbG1fZW5jb2Rl_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

## 六 Nacos基本实现原理 ##

Nacos的数据模型

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhbG1fZW5jb2Rl_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

Nacos注册中心的逻辑模块

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NhbG1fZW5jb2Rl_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

User Interface：用户接口模块定义了用户交互的接口，进行初步的权限校验，参数校验以及数据的转换等。

Push Service：推送模块管理所有的订阅端以及推送的触发，聚合以及去重的工作。

Main Memory of Services：存储的着所有在Nacos注册中心中的数据，所有的查询都会从这个主存中获取数据。

Health Check Module：Nacos的健康检查模块，支持服务端的探测和客户端的上报。

Selector Module：访问策略模块，主要是根据在服务配置的特定访问策略来对下发的实例进行过滤，目前支持的访问策略有支持基于标签的访问策略，用户可以设定特定标签的表达式来进行服务的筛选。

Cluster Module：集群管理模块，主要是Nacos的Server集群管理列表进行管理，包括健康状态等信息，来维持一个能够连通的Nacos Server集群。

Consistency and Persistency：一致性和存储模块，该模块主要是将Nacos中的数据进行持久化存储，以及Server间的同步来保证整个集群的数据一致性。

Nacos中主要有Raft协议和Distro协议，Raft协议对应CP的一致性，而Distro协议对应AP的一致性。

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一致性协议中主要采用的是代理模式，通过对写入的数据进行抽象，然后通过代理来进行判断某些数据进行AP一致性，某些数据要进行CP的一致性。

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