SpringCloud第二季学习笔记:SpringCloud AlibabaNacos服务注册和配置中心(十八)

Nacos简介

为什么叫Nacos

前四个字母分别为Naming和Configuration的前两个字母,最后的s为Service。

是什么

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: Dynamic Naming and Configuration Service

Nacos就是注册中心

等价于Nacos = Eureka+Config +Bus

能干嘛

替代Eureka做服务注册中心

替代Config做服务配置中心

去哪下

https://github.com/alibaba/Nacos

官网文档

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

https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/greenwich/spring-cloud-alibaba.html#_spring_cloud_alibaba_nacos_discovery

各种注册中心比较

服务注册与发现框架 CAP模型 控制台管理 社区活跃度
Eureka AP 支持 低(2x版本闭源)
Zookeeper CP 不支持
Consul CP 支持
Nacos AP 支持

据说 Nacos 在阿里巴巴内部有超过 10 万的实例运行,已经过了类似双十一等各种大型流量的考验

Nacos作为服务注册中心演示

官网文档

https://spring-cloud-alibaba-group.github.io/github-pages/greenwich/spring-cloud-alibaba.html#_spring_cloud_alibaba_nacos_config

基于Nacos的服务提供者

新建Module:cloudalibaba-provider-payment9001

POM

父POM

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
    <version>2.1.0.RELEASE</version>
    <type>pom</type>
    <scope>import</scope>
</dependency>

当前POM

<dependencies>
    <!--SpringCloud ailibaba nacos -->
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <!-- SpringBoot整合Web组件 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    </dependency>
    <!--日常通用jar包配置-->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
        <scope>runtime</scope>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.projectlombok</groupId>
        <artifactId>lombok</artifactId>
        <optional>true</optional>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
        <scope>test</scope>
    </dependency>
</dependencies>

YML

server:
  port: 9001

spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #配置Nacos地址

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

主启动

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class PaymentMain9001
{
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentMain9001.class, args);
    }
}

业务类

@RestController
public class PaymentController
{
    @Value("${server.port}")
    private String serverPort;

    @GetMapping(value = "/payment/nacos/{id}")
    public String getPayment(@PathVariable("id") Integer id)
    {
        return "nacos registry, serverPort: "+ serverPort+"\t id"+id;
    }
}

测试:

http://localhost:9001/payment/nacos/1

nacos控制台:会在服务列表显示出服务名

nacos服务注册中心+服务提供者9001都OK了

为了下一章节演示nacos的负载均衡,参照9001新建9002

新建cloudalibaba-provider-payment9002

只有端口不同,改为9002

或者取巧不想新建重复体力劳动,直接拷贝虚拟端口映射

file

基于Nacos的服务消费者

新建Module:cloudalibaba-consumer-nacos-order83

POM

<!--SpringCloud ailibaba nacos -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
</dependency>

为什么nacos支持负载均衡

内嵌了ribbon

file

YML

server:
  port: 83

spring:
  application:
    name: nacos-order-consumer
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848

#消费者将要去访问的微服务名称(注册成功进nacos的微服务提供者)
service-url:
  nacos-user-service: http://nacos-payment-provider

主启动

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class OrderNacosMain83
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(OrderNacosMain83.class,args);
    }
}

业务类

@Configuration
public class ApplicationContextBean
{
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate getRestTemplate()
    {
        return new RestTemplate();
    }
}
@RestController
public class OrderNacosController
{
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

    @Value("${service-url.nacos-user-service}")
    private String serverURL;

    @GetMapping("/consumer/payment/nacos/{id}")
    public String paymentInfo(@PathVariable("id") Long id)
    {
        return restTemplate.getForObject(serverURL+"/payment/nacos/"+id,String.class);
    }

}

测试

nacos控制台:

file

http://localhost:83/consumer/payment/nacos/13

83访问9001/9002,轮询负载OK

服务注册中心对比

各种注册中心对比

Nacos全景图所示

file

Nacos和CAP

file

file

切换

Nacos 支持AP和CP模式的切换

C是所有节点在同一时间看到的数据是一致的;而A的定义是所有的请求都会收到响应。

何时选择使用何种模式?
一般来说,
如果不需要存储服务级别的信息且服务实例是通过nacos-client注册,并能够保持心跳上报,那么就可以选择AP模式。当前主流的服务如 Spring cloud 和 Dubbo 服务,都适用于AP模式,AP模式为了服务的可能性而减弱了一致性,因此AP模式下只支持注册临时实例。

如果需要在服务级别编辑或者存储配置信息,那么 CP 是必须,K8S服务和DNS服务则适用于CP模式。
CP模式下则支持注册持久化实例,此时则是以 Raft 协议为集群运行模式,该模式下注册实例之前必须先注册服务,如果服务不存在,则会返回错误。

curl -X PUT '$NACOS_SERVER:8848/nacos/v1/ns/operator/switches?entry=serverMode&value=CP'

Nacos作为服务配置中心演示

Nacos作为配置中心-基础配置

cloudalibaba-config-nacos-client3377

POM

 <dependencies>
        <!--nacos-config-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos-discovery-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--web + actuator-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--一般基础配置-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
            <scope>runtime</scope>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

YML

why配置两个

Nacos同springcloud-config一样,在项目初始化时,要保证先从配置中心进行配置拉取,
拉取配置之后,才能保证项目的正常启动。

springboot中配置文件的加载是存在优先级顺序的,bootstrap优先级高于application

bootstrap

# nacos配置
server:
  port: 3377

spring:
  application:
    name: nacos-config-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos服务注册中心地址
      config:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos作为配置中心地址
        file-extension: yaml #指定yaml格式的配置

  # ${spring.application.name}-${spring.profile.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

application

spring:
  profiles:
    active: dev # 表示开发环境

主启动

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class NacosConfigClientMain3377
{
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(NacosConfigClientMain3377.class, args);
    }
}

业务类

ConfigClientController

通过SpringCloud 原生注解@RefreshScope实现配置自动更新

@RestController
@RefreshScope //在控制器类加入@RefreshScope注解使当前类下的配置支持Nacos的动态刷新功能。
public class ConfigClientController
{
    @Value("${config.info}")
    private String configInfo;

    @GetMapping("/config/info")
    public String getConfigInfo() {
        return configInfo;
    }
}

在Nacos中添加配置信息

Nacos中的匹配规则

理论

Nacos中的dataid的组成格式及与SpringBoot配置文件中的匹配规则

官网

https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start-spring-cloud.html

file

最后公式:
${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

实操

配置新增

Nacos界面配置对应

file

设置DataId:

公式:${spring.application.name}-${spring.profiles.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

prefix 默认为 spring.application.name 的值

spring.profile.active 即为当前环境对应的 profile,可以通过配置项 spring.profile.active 来配置。

file-exetension 为配置内容的数据格式,可以通过配置项 spring.cloud.nacos.config.file-extension 来配置

小总结说明

file

历史配置

Nacos会记录配置文件的历史版本默认保留30天,此外还有一键回滚功能,回滚操作将会触发配置更新

回滚

file

测试

启动前需要在nacos客户端-配置管理-配置管理栏目下有对应的yaml配置文件

运行cloud-config-nacos-client3377的主启动类

调用接口查看配置信息:http://localhost:3377/config/info

config info for dev , from nacos config center. version = 2.0

自带动态刷新

修改下Nacos中的yaml配置文件,再次调用查看配置的接口,就会发现配置已经刷新

Nacos作为配置中心-分类配置

问题

多环境多项目管理

问题1:
实际开发中,通常一个系统会准备
dev开发环境
test测试环境
prod生产环境。
如何保证指定环境启动时服务能正确读取到Nacos上相应环境的配置文件呢?

问题2:
一个大型分布式微服务系统会有很多微服务子项目,
每个微服务项目又都会有相应的开发环境、测试环境、预发环境、正式环境......
那怎么对这些微服务配置进行管理呢?

Nacos的图形化管理界面

配置管理

file

命名空间

file

Namespace+Group+Data ID三者关系?为什么这么设计?

1 是什么
类似Java里面的package名和类名
最外层的namespace是可以用于区分部署环境的,Group和DataID逻辑上区分两个目标对象。
2 三者情况

file

默认情况:
Namespace=public,Group=DEFAULT_GROUP, 默认Cluster是DEFAULT

Nacos默认的命名空间是public,Namespace主要用来实现隔离。
比方说我们现在有三个环境:开发、测试、生产环境,我们就可以创建三个Namespace,不同的Namespace之间是隔离的。

Group默认是DEFAULT_GROUP,Group可以把不同的微服务划分到同一个分组里面去

Service就是微服务;一个Service可以包含多个Cluster(集群),Nacos默认Cluster是DEFAULT,Cluster是对指定微服务的一个虚拟划分。
比方说为了容灾,将Service微服务分别部署在了杭州机房和广州机房,
这时就可以给杭州机房的Service微服务起一个集群名称(HZ),
给广州机房的Service微服务起一个集群名称(GZ),还可以尽量让同一个机房的微服务互相调用,以提升性能。

最后是Instance,就是微服务的实例。

Case:三种方案加载配置

DataID方案

指定spring.profile.active和配置文件的DataID来使不同环境下读取不同的配置

默认空间+默认分组+新建dev和test两个DataID

新建dev配置DataID

新建test配置DataID

file

通过spring.profile.active属性就能进行多环境下配置文件的读取

file

测试

http://localhost:3377/config/info

Group方案

通过Group实现环境区分

file

在nacos图形界面控制台上面新建配置文件DataID

file

bootstrap+application

在config下增加一条group的配置即可。
可配置为DEV_GROUP或TEST_GROUP

file

Namespace方案

新建dev/test的Namespace

回到服务管理-服务列表查看

file

按照域名配置填写

YML

bootstrap

spring:
  application:
    name: nacos-config-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos服务注册中心地址
      config:
        server-addr: localhost:8848 #Nacos作为配置中心地址
        file-extension: yaml #指定yaml格式的配置
        group: DEV_GROUP
        namespace: 781eb25f-974f-4c50-900f-d22b6e850321

  # ${spring.application.name}-${spring.profile.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension}

application

spring:
  profiles:
    active: dev
  #active: info
  #active: test # 表示开发环境

会按照 命名空间id(781eb25f-974f-4c50-900f-d22b6e850321)下面的DEV_GROUP

下面的(application.name)-(profiles.active).(file-extension)

781eb25f-974f-4c50-900f-d22b6e850321>DEV_GROUP>nacos-config-client-dev.yaml

Nacos集群和持久化配置(重要)

官网说明

https://nacos.io/zh-cn/docs/cluster-mode-quick-start.html

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

file

上图官网翻译,真实情况

file

说明

默认Nacos使用嵌入式数据库实现数据的存储。所以,如果启动多个默认配置下的Nacos节点,数据存储是存在一致性问题的。
为了解决这个问题,Nacos采用了集中式存储的方式来支持集群化部署,目前只支持MySQL的存储。

Nacos部署环境
Nacos定义为一个IDC内部应用组件,并非面向公网环境的产品,建议在内部隔离网络环境中部署,强烈不建议部署在公共网络环境。

以下文档中提及的VIP,网卡等所有网络相关概念均处于内部网络环境。

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。
单机模式下运行Nacos
Linux/Unix/Mac
Standalone means it is non-cluster Mode. * sh startup.sh -m standalone
Windows
Standalone means it is non-cluster Mode. * cmd startup.cmd -m standalone
单机模式支持mysql
在0.7版本之前,在单机模式时nacos使用嵌入式数据库实现数据的存储,不方便观察数据存储的基本情况。0.7版本增加了支持mysql数据源能力,具体的操作步骤:

1.安装数据库,版本要求:5.6.5+
2.初始化mysql数据库,数据库初始化文件:nacos-mysql.sql
3.修改conf/application.properties文件,增加支持mysql数据源配置(目前只支持mysql),添加mysql数据源的url、用户名和密码。
spring.datasource.platform=mysql

db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://11.162.196.16:3306/nacos_devtest?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=nacos_devtest
db.password=youdontknow
再以单机模式启动nacos,nacos所有写嵌入式数据库的数据都写到了mysql

按照上述,我们需要mysql数据库

官网说明

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

Nacos持久化配置解释

Nacos默认自带的是嵌入式数据库derby

https://github.com/alibaba/nacos/blob/develop/config/pom.xml

derby到mysql切换配置步骤

nacos-server-1.1.4\nacos\conf目录下找到sql脚本执行

nacos-server-1.1.4\nacos\conf目录下找到application.properties

在行尾添加

spring.datasource.platform=mysql

db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=密码

如果使用mysql8.0,需要修改对应的驱动版本

Linux版Nacos+MySQL生产环境配置

预计需要,1个Nginx+3个nacos注册中心+1个mysql

Nacos下载Linux版

https://github.com/alibaba/nacos/releases/tag/1.1.4

nacos-server-1.1.4.tar.gz

解压后安装

集群配置步骤(重点)

Linux服务器上mysql数据库配置

SQL脚本和windows版一样,

nacos-mysql.sql在config路径下

application.properties 配置

和windows一样移除默认数据库,加入自己的

加在行尾

spring.datasource.platform=mysql

db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos_config?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=123456

Linux服务器上nacos的集群配置cluster.conf

梳理出3台nacos集器的不同服务端口号

这个IP不能写127.0.0.1,必须是
Linux命令hostname -i能够识别的IP

111.222.333.444:3333
111.222.333.444:4444
111.222.333.444:5555

编辑Nacos的启动脚本startup.sh,使它能够接受不同的启动端口

/mynacos/nacos/bin 目录下有startup.sh

while getopts ":m:f:s:p:" opt
do
    case $opt in
        m)
            MODE=$OPTARG;;
        f)
            FUNCTION_MODE=$OPTARG;;
        s)
            SERVER=$OPTARG;;
        p)
           PORT=$OPTARG;;
        ?)
        echo "Unknown parameter"
        exit 1;;
    esac
done
nohup $JAVA -Dserver.port=${PORT} ${JAVA_OPT} nacos.nacos >> ${BASE_DIR}/logs/start.out 2>&1 &

执行方式

./startup.sh -p 3333
./startup.sh -p 4444
./startup.sh -p 5555

查看启动了多数nacos

ps -ef|grep nacos |wc -l

查看日志

cd ../logs/
cat nacos.log

Nginx的配置,由它作为负载均衡器

修改nginx的配置文件

nginx.conf

upstream cluster{
server 127.0.0.1:3333;
server 127.0.0.1:4444;
server 127.0.0.1:5555;
}

#gzip  on;

server {
listen       1111;
server_name  localhost;

#charset koi8-r;

#access_log  logs/host.access.log  main;

location / {
#root   html;
# index  index.html index.htm;
proxy_pass http://cluster;
}

启动

[root@test sbin]# ./nginx -c /home/nginx/nginx-1.18.0/conf/nginx.conf

截止到此处,1个Nginx+3个nacos注册中心+1个mysql

测试通过nginx访问nacos

http://192.168.111.144:1111/nacos/#/login

新增一条配置,可以在数据库查看

测试

微服务cloudalibaba-provider-payment9002启动注册进nacos集群

yml

spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        #server-addr: localhost:8848 #配置Nacos地址
        #配置Nacos地址
        #server-addr: localhost:8848
        # 换成nginx的1111端口,做集群
        server-addr: 192.168.5.192:1111

结果

服务注册成功

高可用小总结

file

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