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Nacos快速入门(一):Nacos初探

2022年08月05日 10:10:56服务端6

1、简介

Nacos官网:https://nacos.io/zh-cn/index.html

1.1、概览

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。

1.2、功能特性

  • 动态配置服务:动态配置服务让您能够以中心化、外部化和动态化的方式管理所有环境的配置。动态配置消除了配置变更时重新部署应用和服务的需要。配置中心化管理让实现无状态服务更简单,也让按需弹性扩展服务更容易。

  • 服务发现及管理:动态服务发现对以服务为中心的(例如微服务和云原生)应用架构方式非常关键。Nacos支持DNS-Based和RPC-Based(Dubbo、gRPC)模式的服务发现。Nacos也提供实时健康检查,以防止将请求发往不健康的主机或服务实例。借助Nacos,您可以更容易地为您的服务实现断路器。

  • 动态DNS服务:通过支持权重路由,动态DNS服务能让您轻松实现中间层负载均衡、更灵活的路由策略、流量控制以及简单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,以消除耦合到厂商私有服务发现API上的风险。

  • 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。

1.3、Nacos地图

一图看懂 Nacos

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  • 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

1.4、Nacos生态图

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Nacos无缝支持一些主流的开源生态,例如Spring CloudApache DubboDubbo MeshKubernetesCNCF

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。

2、Nacos架构

2.1、基本架构及概念

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服务 (Service):服务是指一个或一组软件功能(例如特定信息的检索或一组操作的执行),其目的是不同的客户端可以为不同的目的重用(例如通过跨进程的网络调用)。Nacos 支持主流的服务生态,如 Kubernetes Service、gRPC|Dubbo RPC Service 或者 Spring Cloud RESTful Service.

服务注册中心 (Service Registry):服务注册中心,它是服务,其实例及元数据的数据库。服务实例在启动时注册到服务注册表,并在关闭时注销。服务和路由器的客户端查询服务注册表以查找服务的可用实例。服务注册中心可能会调用服务实例的健康检查 API 来验证它是否能够处理请求。

服务元数据 (Service Metadata):服务元数据是指包括服务端点(endpoints)、服务标签、服务版本号、服务实例权重、路由规则、安全策略等描述服务的数据

服务提供方 (Service Provider):是指提供可复用和可调用服务的应用方

服务消费方 (Service Consumer):是指会发起对某个服务调用的应用方

配置 (Configuration):在系统开发过程中通常会将一些需要变更的参数、变量等从代码中分离出来独立管理,以独立的配置文件的形式存在。目的是让静态的系统工件或者交付物(如 WAR,JAR 包等)更好地和实际的物理运行环境进行适配。配置管理一般包含在系统部署的过程中,由系统管理员或者运维人员完成这个步骤。配置变更是调整系统运行时的行为的有效手段之一。

配置管理 (Configuration Management):在数据中心中,系统中所有配置的编辑、存储、分发、变更管理、历史版本管理、变更审计等所有与配置相关的活动统称为配置管理。

名字服务 (Naming Service):提供分布式系统中所有对象(Object)、实体(Entity)的“名字”到关联的元数据之间的映射管理服务,例如 ServiceName -> Endpoints Info, Distributed Lock Name -> Lock Owner/Status Info, DNS Domain Name -> IP List, 服务发现和 DNS 就是名字服务的2大场景。

配置服务 (Configuration Service)
在服务或者应用运行过程中,提供动态配置或者元数据以及配置管理的服务提供者。

2.2、逻辑架构及其组件介绍

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  • 服务管理:实现服务CRUD,域名CRUD,服务健康状态检查,服务权重管理等功能
  • 配置管理:实现配置管CRUD,版本管理,灰度管理,监听管理,推送轨迹,聚合数据等功能
  • 元数据管理:提供元数据CURD 和打标能力
  • 插件机制:实现三个模块可分可合能力,实现扩展点SPI机制
  • 事件机制:实现异步化事件通知,sdk数据变化异步通知等逻辑
  • 日志模块:管理日志分类,日志级别,日志可移植性(尤其避免冲突),日志格式,异常码+帮助文档
  • 回调机制:sdk通知数据,通过统一的模式回调用户处理。接口和数据结构需要具备可扩展性
  • 寻址模式:解决ip,域名,nameserver、广播等多种寻址模式,需要可扩展
  • 推送通道:解决server与存储、server间、server与sdk间推送性能问题
  • 容量管理:管理每个租户,分组下的容量,防止存储被写爆,影响服务可用性
  • 流量管理:按照租户,分组等多个维度对请求频率,长链接个数,报文大小,请求流控进行控制
  • 缓存机制:容灾目录,本地缓存,server缓存机制。容灾目录使用需要工具
  • 启动模式:按照单机模式,配置模式,服务模式,dns模式,或者all模式,启动不同的程序+UI
  • 一致性协议:解决不同数据,不同一致性要求情况下,不同一致性机制
  • 存储模块:解决数据持久化、非持久化存储,解决数据分片问题
  • Nameserver:解决namespace到clusterid的路由问题,解决用户环境与nacos物理环境映射问题
  • CMDB:解决元数据存储,与三方cmdb系统对接问题,解决应用,人,资源关系
  • Metrics:暴露标准metrics数据,方便与三方监控系统打通
  • Trace:暴露标准trace,方便与SLA系统打通,日志白平化,推送轨迹等能力,并且可以和计量计费系统打通
  • 接入管理:相当于阿里云开通服务,分配身份、容量、权限过程
  • 用户管理:解决用户管理,登录,sso等问题
  • 权限管理:解决身份识别,访问控制,角色管理等问题
  • 审计系统:扩展接口方便与不同公司审计系统打通
  • 通知系统:核心数据变更,或者操作,方便通过SMS系统打通,通知到对应人数据变更
  • OpenAPI:暴露标准Rest风格HTTP接口,简单易用,方便多语言集成
  • Console:易用控制台,做服务管理、配置管理等操作
  • SDK:多语言sdk
  • Agent:dns-f类似模式,或者与mesh等方案集成
  • CLI:命令行对产品进行轻量化管理,像git一样好用

2.3、领域模型

2.3.1、数据模型

Nacos 数据模型 Key 由三元组唯一确定, Namespace默认是空串,公共命名空间(public),分组默认是 DEFAULT_GROUP。
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2.3.2、nacos服务领域模型

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2.3.3、配置领域模型

围绕配置,主要有两个关联的实体,一个是配置变更历史,一个是服务标签(用于打标分类,方便索引),由 ID 关联。

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参考文献:

nacos官网

作者:风树种子
来源链接:https://blog.csdn.net/u014513883/article/details/104879717

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