Nacos预研

一、前言

为什么要做Spring Cloud Alibaba Nacos调研？

​ spring cloud中的几乎所有的组件都使用Netflix公司的产品，然后在其基础上做了一层封装。然而Netflix的服务发现组件Eureka已经停止更新，而其他的众多组件预计会在今年停止维护。所以急需其他的一些替代产品，也就是spring cloud alibaba，目前正处于蓬勃发展的态式。

二、Spring Cloud Alibaba简介

​ Spring Cloud Alibaba 致力于提供分布式应用服务开发的一站式解决方案。项目包含开发分布式应用服务的必需组件，方便开发者通过 Spring Cloud 编程模型轻松使用这些组件来开发分布式应用服务。

已包括的组件有：

Sentinel：把流量作为切入点，从流量控制、熔断降级、系统负载保护等多个维度保护服务的稳定性。

Nacos：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。

RocketMQ：一款开源的分布式消息系统，基于高可用分布式集群技术，提供低延时的、高可靠的消息发布与订阅服务。

Dubbo：Apache Dubbo 是一款高性能 Java RPC 框架。

Seata：阿里巴巴开源产品，一个易于使用的高性能微服务分布式事务解决方案。

Alibaba Cloud ACM：一款在分布式架构环境中对应用配置进行集中管理和推送的应用配置中心产品。

Alibaba Cloud OSS: 阿里云对象存储服务（Object Storage Service，简称 OSS），是阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务。您可以在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。

Alibaba Cloud SchedulerX: 阿里中间件团队开发的一款分布式任务调度产品，提供秒级、精准、高可靠、高可用的定时（基于 Cron 表达式）任务调度服务。

Alibaba Cloud SMS: 覆盖全球的短信服务，友好、高效、智能的互联化通讯能力，帮助企业迅速搭建客户触达通道。

三、Spring Cloud Alibaba与Spring官方提供的方案对应关系

Nacos	=	Eureka/Consule + Config + Admin
Sentinel	=	Hystrix + Dashboard + Turbine
Dubbo	=	Ribbon + Feign
RocketMQ	=	RabbitMQ
Schedulerx	=	Quartz

四、Nacos介绍

nacos的优点，为什么要选择它？

Nacos是阿里的一个开源产品，它是针对微服务架构中的服务发现、配置管理、服务治理的综合型解决方案。

Nacos主要提供以下四大功能：

1. 服务发现与服务健康检查

Nacos使服务更容易注册，并通过DNS或HTTP接口发现其他服务，Nacos还提供服务的实时健康检查，以防止向不健康的主机或服务实例发送请求。

1. 动态配置管理

动态配置服务允许您在所有环境中以集中和动态的方式管理所有服务的配置。Nacos消除了在更新配置时重新部署应用程序，这使配置的更改更加高效和灵活。

1. 动态DNS服务

Nacos提供基于DNS 协议的服务发现能力，旨在支持异构语言的服务发现，支持将注册在Nacos上的服务以域名的方式暴露端点，让三方应用方便的查阅及发现。

1. 服务和元数据管理

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。

4.1 nacos之注册中心，服务发现。

4.1.1 主流服务发现与配置中心对比

对比项目	Nacos	Eureka	Consul	Zookeeper
一致性协议	支持AP和CP模型	AP模型	CP模型	CP模型
健康检查	TCP/HTTP/MYSQL/Client Beat	Client Beat	TCP/HTTP/gRPC/Cmd	Keep Alive
负载均衡策略	权重/metadata/Selector	Ribbon	Fabio	-
雪崩保护	有	有	无	无
自动注销实例	支持	支持	不支持	支持
访问协议	HTTP/DNS	HTTP	HTTP/DNS	TCP
监听支持	支持	支持	支持	支持
多数据中心	支持	支持	支持	不支持
跨注册中心同步	支持	不支持	支持	不支持
SpringCloud集成	支持	支持	支持	不支持
Dubbo集成	支持	不支持	不支持	支持
k8s集成	支持	不支持	支持	不支持

​ 从上面对比可以了解到，Nacos作为服务发现中心，具备更多的功能支持项，且从长远来看Nacos在以后的版本会支持SpringCLoud+Kubernetes的组合，填补 2 者的鸿沟，在两套体系下可以采用同一套服务发现和配置管理的解决方案，这将大大的简化使用和维护的成本。另外，Nacos 计划实现 Service Mesh，也是未来微服务发展的趋势。

Nacos在经过阿里内部多年生产经验后提炼出的数据模型，则是一种服务-集群-实例的三层模型，这样基本可以满足服务在所有场景下的数据存储和管理。

命名空间(Namespace)

用于进行租户粒度的配置隔离，命名空间不仅适用于nacos的配置管理，同样适用于服务发现。Namespace 的常用场景之一是不同环境的配置的区分隔离，例如开发测试环境和生产环境的资源（如配置、服务）隔离等。

服务

提供给客户端的软件功能，通过预定义接口网络访问。

服务名

服务提供的标识，通过该标识可以唯一确定其指代的服务。

实例

提供一个或多个服务的具有可访问网络地址（IP:Port）的进程，启动一个服务，就产生了一个服务实例。

元信息

Nacos数据（如配置和服务）描述信息，如服务版本、权重、容灾策略、负载均衡策略、鉴权配置、各种自定义标签 (label)，从作用范围来看，分为服务级别的元信息、集群的元信息及实例的元信息。

集群

服务实例的集合，服务实例组成一个默认集群, 集群可以被进一步按需求划分，划分的单位可以是虚拟集群，相同集群下的实例才能相互感知。

应用通过Namespace、Service、Cluster(DEFAULT)的配置，描述了该服务向哪个环境（如开发环境）的哪个集群注册实例。

4.1.1.1 服务列表管理

服务列表帮助用户以统一的视图管理其所有的微服务以及服务健康状态。整体界面布局是左上角有服务的搜索框和搜索按钮，页面中央是服务列表的展示。服务列表主要展示服务名、集群数目、实例数目、健康实例数目和详情按钮五个栏目。

在服务列表页面点击详情，可以看到服务的详情。可以查看服务、集群和实例的基本信息。

4.1.1.2 服务流量权重支持及流量保护

Nacos 为用户提供了流量权重控制的能力，同时开放了服务流量的阈值保护，以帮助用户更好的保护服务服务提供者集群不被意外打垮。如下图所以，可以点击实例的编辑按钮，修改实例的权重。如果想增加实例的流量，可以将权重调大，如果不想实例接收流量，则可以将权重设为0。

4.1.1.3 服务元数据管理

Nacos提供多个维度的服务元数据的暴露，帮助用户存储自定义的信息。这些信息都是以K-V的数据结构存储，在控制台上，会以k1=v1,k2=v2这样的格式展示。类似的，编辑元数据可以通过相同的格式进行。例如服务的元数据编辑，首先点击服务详情页右上角的“编辑服务”按钮，然后在元数据输入框输入：version=1.0。

4.1.1.4 服务优雅上下线

Nacos还提供服务实例的上下线操作，在服务详情页面，可以点击实例的“上线”或者“下线”按钮，被下线的实例，将不会包含在健康的实例列表里。

4.2 nacos之配置管理中心

4.2.1 主流配置中心对比

对比项目	Spring Cloud Config	Apollo	Nacos
配置实时推送	支持(Spring Cloud Bus)	支持(HTTP长轮询1s内)	支持(HTTP长轮询1s内)
版本管理	支持(Git)	支持	支持
配置回滚	支持(Git)	支持	支持
灰度发布	支持	支持	不支持
权限管理	支持(依赖Git)	支持	不支持
多集群	支持	支持	支持
多环境	支持	支持	支持
监听查询	支持	支持	支持
多语言	只支持Java	主流语言，提供了Open API	主流语言，提供了Open API
配置格式校验	不支持	支持	支持
单机读(QPS)	7(限流所致)	9000	15000
单机写(QPS)	5(限流所致)	1100	1800
3节点读(QPS)	21(限流所致)	27000	45000
3节点写(QPS)	5(限流所致)	3300	5600

​ 从配置中心角度来看，性能方面Nacos的读写性能最高，Apollo次之，Spring Cloud Config依赖Git场景不适合开放的大规模自动化运维API。功能方面Apollo最为完善，nacos具有Apollo大部分配置管理功能，而Spring Cloud Config不带运维管理界面，需要自行开发。Nacos的一大优势是整合了注册中心、配置中心功能，部署和操作相比Apollo都要直观简单，因此它简化了架构复杂度，并减轻运维及部署工作。综合来看，Nacos的特点和优势还是比较明显的。

对于Nacos配置管理，通过Namespace、group、Data ID能够定位到一个配置集。

配置集(Data ID)

在系统中，一个配置文件通常就是一个配置集，一个配置集可以包含了系统的各种配置信息，例如，一个配置集可能包含了数据源、线程池、日志级别等配置项。每个配置集都可以定义一个有意义的名称，就是配置集的ID即Data ID。

配置项

配置集中包含的一个个配置内容就是配置项。它代表一个具体的可配置的参数与其值域，通常以 key=value 的形式存在。例如我们常配置系统的日志输出级别（logLevel=INFO|WARN|ERROR） 就是一个配置项。

配置分组(Group)

配置分组是对配置集进行分组，通过一个有意义的字符串（如 Buy 或 Trade ）来表示，不同的配置分组下可以有相同的配置集（Data ID）。当您在 Nacos 上创建一个配置时，如果未填写配置分组的名称，则配置分组的名称默认采用 DEFAULT_GROUP 。配置分组的常见场景：可用于区分不同的项目或应用，例如：学生管理系统的配置集可以定义一个group为：STUDENT_GROUP。

命名空间(Namespace)

命名空间（namespace）可用于进行不同环境的配置隔离。例如可以隔离开发环境、测试环境和生产环境，因为它们的配置可能各不相同，或者是隔离不同的用户，不同的开发人员使用同一个nacos管理各自的配置，可通过namespace隔离。不同的命名空间下，可以存在相同名称的配置分组(Group) 或 配置集。

4.2.1.1 配置列表

点击Nacos控制台的配置管理->配置列表菜单，即可看到以下界面展示：

界面中展示了不同namespace下的配置集列表，可点击左上角的不同namespace进行切换。

右上角“+“号或点击某配置集后的编辑按钮可进入配置集编辑器。

Nacos支持 YAML、Properties、TEXT、JSON、XML、HTML 等常见配置格式在线编辑、语法高亮、格式校验，帮助用户高效编辑的同时大幅降低格式错误带来的风险。

Nacos支持配置标签的能力，帮助用户更好、更灵活的做到基于标签的配置分类及管理。同时支持用户对配置及其变更进行描述，方面多人或者跨团队协作管理配置。

还有编辑DIFF、配置集导出、配置集导入、配置集克隆等功能。

4.2.1.2 历史版本

Nacos通过提供配置版本管理及其一键回滚能力，帮助用户改错配置的时候能够快速恢复，降低微服务系统在配置管理上的可用性风险。

4.2.1.3 监听查询

Nacos提供配置订阅者即监听者查询能力，同时提供客户端当前配置的MD5校验值，以便帮助用户更好的检查配置变更是否推送到 Client 端。

4.2.1.4 外部mysql数据库支持

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://127.0.0.1:3306/cbs_nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true
db.user=root
db.password=root

4.3 用户、角色、权限管理

Nacos提供登录用户新建修改删除管理，分配角色，分配权限管理。可以根据角色给不同资源分配读写权限。

五、Nacos相对于eureka+spring cloud config的优势

1、引入简单，spring cloud alibaba的目标是适应springcloud生态而不是取代它。所以它能很好地和spring cloud、spring boot很好地兼容，针对不同的spring cloud、spring boot版本有与之兼容的版本。

2、采用eureka+spring cloud config，我们的服务发现和配置中心需要分开维护，而springcloud config并没有可视化的维护界面，需要自行开发，而nacos服务发现和配置管理用户角色资源管理都是支持可视化操作，更易于我们维护，降低了运维成本。

3、eureka遇到性能瓶颈，官方停止了维护更新，而nacos正处于蓬勃发展的态势。# 云广播架构之Nacos