Nacos服务注册发现与配置中心

Nacos简介和下载

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＋配置中心的组合 -> 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

各中注册中心比较

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(2.x版本闭源)
Zookeeper	CP	不支持	中
consul	CP	支持	高
Nacos	AP\	\	CP可切换	支持	高

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安装

本地Java8+Maven环境已经OK先
从官网下载Nacos
解压安装包，直接运行bin目录下的startup.cmd
命令运行成功后直接访问http://localhost:8848/nacos，默认账号密码都是nacos
结果页面

Nacos之服务提供者注册

官方文档

新建Module - cloudalibaba-provider-payment9001

POM

父POM

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <!--spring cloud alibaba 2.1.0.RELEASE-->
        <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>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

本模块POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>cloud2020</artifactId>
        <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloudalibaba-provider-payment9001</artifactId>

    <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>
</project>

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

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;

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

业务类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@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
nacos服务注册中心+服务提供者9001都OK了

Nacos之服务消费者注册和负载

为什么nacos支持负载均衡？因为spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery内含netflix-ribbon包。

新建Module - cloudalibaba-consumer-nacos-order83

POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>LearnCloud</artifactId>
        <groupId>com.lun.springcloud</groupId>
        <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloudalibaba-consumer-nacos-order83</artifactId>

    <dependencies>
        <!--SpringCloud ailibaba nacos -->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!-- 引入自己定义的api通用包，可以使用Payment支付Entity -->
        <dependency>
            <groupId>com.lun.springcloud</groupId>
            <artifactId>cloud-api-commons</artifactId>
            <version>1.0.0-SNAPSHOT</version>
        </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>

</project>

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

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;


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

业务类

ApplicationContextConfig

import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@Configuration
public class ApplicationContextConfig
{
    @Bean
    @LoadBalanced
    public RestTemplate getRestTemplate()
    {
        return new RestTemplate();
    }
}

OrderNacosController

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

import javax.annotation.Resource;

@RestController
@Slf4j
public class OrderNacosController {
    
    @Resource
    private RestTemplate restTemplate;

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

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

}

测试

启动nacos控制台
http://localhost:83/Eonsumer/payment/nacos/13
83访问9001/9002，轮询负载OK

Nacos服务注册中心对比提升

Nacos全景图

Nacos和CAP

Nacos与其他注册中心特性对比

Nacos服务发现实例模型

Nacos 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?

—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。

切换命令：

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

Nacos之服务配置中心

基础配置

cloudalibaba-config-nacos-client3377

POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>cloud2020</artifactId>
        <groupId>com.atguigu.springcloud</groupId>
        <version>1.0-SNAPSHOT</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>cloudalibaba-config-nacos-client3377</artifactId>

    <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>
</project>

YML

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.yml

# 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
        group: DEV_GROUP
        namespace: 7d8f0f5a-6a53-4785-9686-dd460158e5d4


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

# nacos-config-client-test.yaml   ----> config.info

application.yml

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

主启动类:

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;


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

业务类

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

@RestController
@RefreshScope //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dataid的组成格式及与SpringBoot配置文件中的匹配规则

官方文档

说明：之所以需要配置spring.application.name，是因为它是构成Nacos配置管理dataId 字段的一部分。

在 Nacos Spring Cloud中,dataId的完整格式如下：
${prefix}-${spring-profile.active}.${file-extension}

prefix默认为spring.application.name的值，也可以通过配置项spring.cloud.nacos.config.prefix来配置。
spring.profile.active即为当前环境对应的 profile，详情可以参考 Spring Boot文档。注意：当spring.profile.active为空时，对应的连接符 - 也将不存在，datald 的拼接格式变成${prefix}.${file-extension}
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。目前只支持properties和yaml类型。
通过Spring Cloud 原生注解@RefreshScope实现配置自动更新。

即：

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

配置新增:

Nacos界面配置对应 - 设置DataId

配置小结

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
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之命名空间分组和DataID三者关系

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

Namespace+Group+Data lD三者关系？为什么这么设计？

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DatalD逻辑上区分两个目标对象。

三者情况

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

Nacos默认的Namespace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。

Nacos之DataID配置

指定spring.profile.active和配置文件的DatalD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DatalD

新建dev配置DatalD

新建test配置DatalD

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

测试

http://localhost:3377/config/info
配置是什么就加载什么 test/dev

Nacos之Group分组方案

通过Group实现环境区分 - 新建Group

新建配置

在nacos图形界面控制台上面新建配置文件DatalD

bootstrap+application

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

Nacos之Namespace空间方案

新建dev/test的Namespace

回到服务管理-服务列表查看

按照域名配置填写

YML

# 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
        group: DEV_GROUP
        namespace: 7d8f0f5a-6a53-4785-9686-dd460158e5d4 #<------------指定namespace


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

# nacos-config-client-test.yaml   ----> config.info

Nacos集群_架构说明

官方文档

官网架构图

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://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。

http://nacos.com:port/openAPI域名＋VIP模式，可读性好，而且换ip方便，推荐模式

上图官网翻译，真实情况

按照上述，我们需要mysql数据库。

官网说明

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。
Windows

cmd startup.cmd或者双击startup.cmd文件

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:

安装数据库，版本要求:5.6.5+
初始化mysq数据库，数据库初始化文件: nacos-mysql.sql
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。
1
2
3
4
5
6
>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。

Nacos持久化切换配置

Nacos默认自带的是嵌入式数据库derby，nacos的pom.xml中可以看出。

derby到mysql切换配置步骤：

nacos-server-1.1.4\nacos\conf录下找到nacos-mysql.sql文件，执行脚本。
nacos-server-1.1.4\nacos\conf目录下找到application.properties，添加以下配置（按需修改对应值）。

spring.datasource.platform=mysql

db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://localhost:3306/nacos_devtest?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=1234

启动Nacos，可以看到是个全新的空记录界面，以前是记录进derby。

Nacos之Linux版本安装

预计需要，1个Nginx+3个nacos注册中心+1个mysql

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。

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

Nacos集群配置

Nacos集群配置步骤:

1、Linux服务器上mysql数据库配置

SQL脚本在 - 目录nacos/conf/nacos-mysql.sql

自己Linux机器上的Mysql数据库上运行

2.application.properties配置

位置

添加以下内容，设置数据源

spring.datasource.platform=mysql

db.num=1
db.url.0=jdbc:mysql://localhost:3306/nacos_devtest?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=1234

3.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，设置3个端口：

3333
4444
5555

复制出cluster.conf

内容

1
2
3

192.168.111.144:3333
192.168.111.144:4444
192.168.111.144:5555

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

4.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

平时单机版的启动，都是./startup.sh即可

但是，集群启动，我们希望可以类似其它软件的shell命令，传递不同的端口号启动不同的nacos实例。
命令: ./startup.sh -p 3333表示启动端口号为3333的nacos服务器实例，和上一步的cluster.conf配置的一致。

修改内容

执行方式 - startup.sh - p 端口号

5.Nginx的配置，由它作为负载均衡器

修改nginx的配置文件 - nginx.conf

修改内容

按照指定启动

6.截止到此处，1个Nginx+3个nacos注册中心+1个mysql

测试

启动3个nacos注册中心
- startup.sh - p 3333
- startup.sh - p 4444
- startup.sh - p 5555
- 查看nacos进程启动数ps -ef | grep nacos | grep -v grep | wc -l
启动nginx
- ./nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
- 查看nginx进程ps - ef| grep nginx
  测试通过nginx，访问nacos - http://192.168.111.144:1111/nacos/#/logi

新建一个配置测试

新建后，可在linux服务器的mysql新插入一条记录

select * from config;

让微服务cloudalibaba-provider-payment9002启动注册进nacos集群 - 修改配置文件

server:
  port: 9002

spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  c1oud:
    nacos:
      discovery:
        #配置Nacos地址
        #server-addr: Localhost:8848
        #换成nginx的1111端口，做集群
        server-addr: 192.168.111.144:1111

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        inc1ude: '*'

启动微服务cloudalibaba-provider-payment9002
访问nacos，查看注册结果

高可用小总结

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00:00

Nacos服务注册发现与配置中心