SpringCloud 16 —— 注册中心之Nacos

Nacos简介

阿里巴巴在2018年7月份发布Nacos, Nacos是一个更易于构建云原生应用的动态服务发现、配置管理和服务管理平台。Nacos 支持几乎所有主流类型的服务的发现、配置和管理

官网描述:

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集,帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。

Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。 Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。

服务(Service)是 Nacos 世界的一等公民。Nacos 支持几乎所有主流类型的"服务"的发现、配置和管理:
Kubernetes Service
gRPC&Dubbo RPC Service
Spring Cloud RESTful Service

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 ...

Nacos 地图

一图看懂 Nacos,下面架构部分会详细介绍。

  • 特性大图:要从功能特性,非功能特性,全面介绍我们要解的问题域的特性诉求
  • 架构大图:通过清晰架构,让您快速进入 Nacos 世界
  • 业务大图:利用当前特性可以支持的业务场景,及其最佳实践
  • 生态大图:系统梳理 Nacos 和主流技术生态的关系
  • 优势大图:展示 Nacos 核心竞争力
  • 战略大图:要从战略到战术层面讲 Nacos 的宏观优势

Nacos 生态图

生态图

如 Nacos 全景图所示,Nacos 无缝支持一些主流的开源生态,例如

Spring Cloud
Apache Dubbo and Dubbo Mesh TODO
Kubernetes and CNCF TODO。
使用 Nacos 简化服务发现、配置管理、服务治理及管理的解决方案,让微服务的发现、管理、共享、组合更加容易。

使用 Nacos 简化服务发现、配置管理、服务治理及管理的解决方案,让微服务的发现、管理、共享、组合更加容易。

Nacos安装

github下载所需版本。

如果下载较慢或者下载失败(比如github抽风),可以通过git直接clone下来自己编译。

git clone https://github.com/alibaba/nacos.git
cd nacos/
mvn -Prelease-nacos -Dmaven.test.skip=true clean install -U 

完成后在nacos/distribution/target/目录可以看到打包好的nacos-server-xxx版本。

解压后的几个重要目录:

  • bin:启动关闭的命令(Windows 和 Linux)
  • conf: 存放的配置文件
  • target:执行的jar包

修改配置

默认是没有配置数据库,这样的话在重启之后配置的数据将会丢失,因此我们在conf目录的application.properties中配置了mysql数据库

# db mysql
spring.datasource.platform=mysql
db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=数据库用户名
db.password=数据库密码

在本地新建一个库名为nacos的数据库,执行conf中的nacos-mysql.sql。

进入bin目录下,双击startup.cmd 即可启动。
如果是linux则需要执行./startup.sh -m standalone &即可

访问localhost:8848/nacos/#/login可以看到登录界面。

默认的账号密码: nacos/nacos,当然也可以自己在配置中更改。

Nacos 集群部署

Nacos支持三种部署模式

  • 单机模式:用于测试和单机试用。
  • 集群模式:用于生产环境,确保高可用。
  • 多集群模式:用于多数据中心场景。

前面我们直接运行startup就是单机模式,下面来介绍另外两种模式。

集群模式部署

集群部署架构图

一下示例三种模式

ip1:port/openAPI 直连ip模式,机器挂则需要修改ip才可以使用。
VIP:port/openAPI 挂载VIP模式,直连vip即可,下面挂server真实ip,可读性不好。
nacos. com:port/openAPI 域名 + VIP模式,可读性好,而且换ip方便,推荐模式

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。

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
10.8.9.16:8848
10.8.9.17:8848
10.8.9.18:8848

配置 MySQL 数据库

生产使用建议至少主备模式,或者采用高可用数据库。

sql语句源文件

application.properties配置文件

启动服务器.(在没有参数模式,是集群模式):

sh startup.sh

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/instances?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"

关闭服务器

sh shutdown.sh

多集群模式

Nacos支持NameServer路由请求模式,通过它您可以设计一个有用的映射规则来控制请求转发到相应的集群,在映射规则中您可以按命名空间或租户等分片请求...

多网卡IP选择

当本地环境比较复杂的时候,Nacos服务在启动的时候需要选择运行时使用的IP或者网卡。Nacos从多网卡获取IP参考Spring Cloud设计,通过nacos.inetutils参数,可以指定Nacos使用的网卡和IP地址。目前支持的配置参数有:

  • ip-address参数可以直接设置nacos的ip
nacos.inetutils.ip-address=10.11.105.155
  • use-only-site-local-interfaces参数可以让nacos使用局域网ip,这个在nacos部署的机器有多网卡时很有用,可以让nacos选择局域网网卡
nacos.inetutils.use-only-site-local-interfaces=true
  • ignored-interfaces支持网卡数组,可以让nacos忽略多个网卡
nacos.inetutils.ignored-interfaces[0]=eth0
nacos.inetutils.ignored-interfaces[1]=eth1
  • preferred-networks参数可以让nacos优先选择匹配的ip,支持正则匹配和前缀匹配
nacos.inetutils.preferred-networks[0]=30.5.124.
nacos.inetutils.preferred-networks[0]=30.5.124.(25[0-5]|2[0-4]\\d|((1d{2})|([1-9]?\\d))),30.5.124.(25[0-5]|2[0-4]\\d|((1d{2})|([1-9]?\\d)))

Nacos 替换Eureka

新建项目模块:register-nacos,引入依赖:

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>group.group.zhouning</groupId>
            <artifactId>feign-api</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

添加应用配置:

spring:
  application:
    name: nacos-register
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
server:
  port: 8861

创建启动类:

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

配置对外接口:

我们这里对外对外提供两个接口,一种是返回字符串类型的,一种是返回实体类型的。为了理解方便,对外的接口和之前Zookeeper、Consul 保持一致。

@RestController
public class TestController {
    /**
     * 获取字符串信息
     * @return
     */
    @GetMapping("/helloWorld")
    public String HelloWorld() {
        return "Hello World!";
    }

    /**
     * 获取用户信息
     * @return
     */
    @GetMapping("/user")
    public User getUser() {
        return new User(1L,"nacos","test","test@gmail.com","Nacos 替换Eureka");
    }
}

Client端

新建项目模块cloud-client-nacos,引入依赖:

    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>group.group.zhouning</groupId>
            <artifactId>feign-api</artifactId>
            <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
        </dependency>
    </dependencies>

添加应用配置

spring:
  application:
    name: cloud-nacos-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848
server:
  port: 8862

创建启动类:

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
@EnableFeignClients
public class ClientNacosApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ClientNacosApplication.class, args);
    }
}

Feign 配置

这里我们需要配置Feign 调用的服务名称,以及可以调用的方法。注意请求方式要和Server 端的一致。

@FeignClient(value = "nacos-register")
public interface NacosApi {

    /**
     * 获取字符串信息
     * @return
     */
    @GetMapping("/helloWorld")
    String helloWorld();

    /**
     * 获取用户信息demo
     * @return
     */
    @GetMapping("/user")
    User getUser();
}

编写Client 端的控制层

Client 端的控制层可以自定义对外的接口,实际会将请求接收到再调用Server端的接口再返回给Client 端。

@RestController
public class TestController {

    @Autowired
    private NacosApi nacosApi;

    /**
     * 获取字符串信息
     * @return
     */
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return nacosApi.helloWorld();
    }
    /**
     * 获取用户信息
     * @return
     */
    @GetMapping("/user")
    public User user() {
        return nacosApi.getUser();
    }
}

启动Server端和客户端进行测试

在nacos中可以看到服务端注册成功。

访问127.0.0.1:8862/hello,正常返回

访问127.0.0.1:8862/user,请求成功

Nacos 的调用过程

  1. 当 Producer、Consumer启动的时候,会向 Nacos发送一个 POST请求,告诉 Consul自己的 IP和 Port;

  2. Nacos接收到 Producer的注册后,Producer每隔 5秒(默认)会向 Nacos发送一个健康上报的请求,告诉Nacos自己很健康,Nacos服务端会在 15 秒没收到心跳后将实例设置为不健康,在 30 秒没收到心跳时将这个临时实例摘除;

  1. 当 Consumer发送 GET方式请求 /user到 Producer时,会先从 Nacos中拿到 Producer的 IP和 Port后再发送 GET方式请求 /user;

Spring Cloud Alibaba项目针对 Nacos的服务治理实现很多功能。Nacos是一个分布式高可用的系统,它包含多个组件,但是作为一个整体,在微服务架构中,为我们的基础设施提供服务发现和服务配置的工具。

注册中心总结

我们已经介绍了Zookeeper、Consul、Nacos以及前面的Eureka这4中注册中心过了一遍,首先Spring Cloud 对这些组件都做了封装,让我们替换起来非常方便。

还是前面说的,Eureka 虽然不在维护,那也是因为Eureka现在非常稳定,如果公司QPS达不到亿,也不用替换,如果替换的话,建议替换Consul,首先Consul 提供的健康管理UI见面和Eureka 相似甚至更优秀,Zookeeper 这一点做的并没有Consul 好,排查的时候相对不方便。Nacos 作为最近不到两年的新品,还要待检验,当然你也可以在做足测试后上线Nacos。

总体来说,我们在替换一个组件或引入一个组件的时候,一定要做足验证,要对生产敬畏

注册中心只有这些吗?当然不是,这个时候我们需要脱离表面看本质,能满足注册功能的都行,比如 ———— Redis(感兴趣的话可以自己试一试)等等。当然SpringCloud中支持较好的业界广泛采用经过检验的是这4种。

更新时间:2020-05-23 14:45:57

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原文链接:https://www.zhouning.group/archives/springcloud15注册中心之nacons
最后更新:2020-05-23 14:45:57

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