主要讲解Nacos的概念, 安装, 注册服务

一、注册中心-Nacos

什么是注册中心

注册中心的存在是为了更好更方便的管理应用中的每⼀个服务，是各个分布式节点之间的纽带。注册中心主要提供以下核心功能：

• 服务注册与发现：动态的增减服务节点，服务节点增减后动态的通知服务消费者，而不需要由消费者来更新配置。

• 服务配置：动态修改服务配置，并将其推送到服务提供者和服务消费者而不需要重启服务。

• 健康检查和服务摘除：主动的检查服务健康情况，对于宕机的服务将其摘除服务列表。

Nacos是什么？

Nacos是⼀个开源的分布式服务发现和配置管理平台，它可以帮助开发者更好地管理微服务架构中的服务实例和配置信息。Nacos最初由阿里巴巴开发并开源，⽬前已经成为Apache基金会的顶级项⽬之⼀。

Nacos提供了以下核心功能：

• 服务发现：Nacos可以实时感知服务实例的上下线变化，支持多种服务注册方式，包括REST、DNS和RPC等。

• 配置管理：Nacos可以集中管理所有微服务的配置信息，支持动态配置更新和多种配置格式，如JSON、XML和YAML等。

• 服务路由与负载均衡：Nacos可以根据多种策略进⾏服务路由和负载均衡，如轮询、随机和加权等。

• 服务健康检查：Nacos可以对服务实例进行心跳检测和健康状态检查，及时发现异常实例并剔除。

• DNS服务：Nacos提供了⼀个内置的DNS服务，可以通过DNS协议直接访问微服务实例。

Nacos 2相比于之前的版本，主要增加了以下特性：

• 分布式配置集群：支持将配置信息分布到多个Nacos节点上进行管理，提高了配置的可靠性和可用性。

• 自动拉取配置：Nacos可以自动拉取外部配置中心的配置信息，并将其同步到本地，保证配置的⼀致性和实时性。

• 数据持久化支持：支持多种数据存储方式，包括MySQL、Oracle和TiDB等，同时支持数据备份和恢复。

• 更好的性能和可伸缩性：Nacos 2优化了核心组件的性能和可伸缩性，支持更高的并发量和更大规模的集群部署。

Nacos能做啥？

• 服务发现(注册中心)和服务健康监测

• 动态配置服务

• 动态 DNS 服务

• 服务及其元数据管理

Nacos的示意图

Nacos就是微服务体系下的"工商局",对整个微服务进行注册登记与健康检查

Nacos安装部署

下载地址 : 项目目录预览 - nacos - GitCode

直接点克隆: 再选择系统类型

第一步：上传Nacos压缩包

第二步：解压Nacos压缩包

第三步：修改/opt/module/nacos/conf下的application.properties全局配置文件，开启登录鉴权。

第四步：启动Nacos

其中-m表示启动模式。

第五步：进入Nacos的控制台：http://192.168.10.111:8848/nacos

输入默认的账号密码

四、使用Nacos

为了学习Nacos，我们准备两个微服务模块。微服务的拆分要与现实中的业务以及开发/运营团队绑定，一个团队可以同时维护多个微服务,而一个微服务只能有独立的一个团队负责。

这里准备 ”文章服务“ 和 ”视频服务“ 两个微服务例子。

1、实现视频服务

1.1、创建一个video-service项目

1.2、编写application.yml配置文件

记得删除原有的application.properties文件！！！

1.3、书写代码

编写实体类

编写mapper接口

编写service

编写controller

1.4、运行视频服务

运行项目后，在控制台输出的日志中，含有如下信息

打开nacos控制台，显示我们刚刚注册的video-service。

在浏览器中输入：http://localhost:8001/video?articleId=1648

2、实现文章服务

2.1、创建一个article-service项目

略

2.2、编写application.yml配置文件

记得删除原有的application.properties文件！！！

2.3、书写代码

编写实体类

编写mapper接口

编写service

编写controller

2.4、运行视频服务

五、基于OpenFeign实现服务间通信

Feign与OpenFeign

• Feign是一个开源声明式WebService客户端，用于简化服务通信

• Feign采用“接口+注解”方式开发，屏蔽了网络通信的细节

• OpenFeign是SpringCloud对Feign的增强，用于简化Feign开发

在文章服务中引入依赖：

在Application应用入口增加@EnableFeignClients

准备实体类，直接从视频服务中copy一个Video实体类即可

创建接口，定义传输细节

通过测试用例验证通信

注意：需要将 ”视频服务“ 和 ”文章服务“ 注册到Nacos！！！

拓展

Nacos 2.x架构设计与重要变化

⽬前Nacos⽀持主流微服务开发语⾔&主流服务框架和配置管理框架，⽐如⽀持Duboo、SpringCloud、SCA，还对接了⼀些云原⽣的组件⽐如coreDNS和sentinel等。客户端语⾔⽅⾯⽬前⽀持 Java，Go，Python 等主流语⾔，最近刚发布正式版本的还⽀持 C# 和 C++。

Nacos 2.X 版本在 1.X 的架构基础上新增了对⻓连接模型的⽀持。通信层⽬前通过grpc实现了⻓连接RPC调⽤和推送能⼒，使⽤⻓链接的好处⼤幅度减少了 1.x 轮询⼼跳频繁导致JVM Full GC。

Nacos 2.x解决了什么问题？

Nacos 1.x 版本 Config/Naming 模块各⾃的推送通道都是按照⾃⼰的设计模型来实现的。

由于配置和服务器模块的数据推送通道不统⼀，http 短连接性能压⼒巨⼤，未来 Nacos 需要构建能够同时⽀持配置以及服务的⻓链接通道，以标准的通信模型重构推送通道。

Nacos 1.x 版本带来的问题

● ⼼跳数量多，导致TPS居⾼不下

通过⼼跳续约，当服务规模上升时，特别是类似Dubbo的接⼝级服务较多时，⼼跳及配置元数据的轮询数量众多，导致集群TPS很⾼，系统资源⾼度空耗。

● 通过⼼跳续约感知服务变化，时延⻓

⼼跳续约需要达到超时时间才会移除并通知订阅者，默认为15s，时延较⻓，时效性差。若改短超时时间，当⽹络抖动时，会频繁触发变更推送，对客户端服务端都有更⼤损耗。

● UDP推送不可靠，导致QPS居⾼不下

由于UDP不可靠，因此客户端测需要每隔⼀段时间进⾏对账查询，保证客户端缓存的服务列表的状态正确，当订阅客户端规模上升时，集群QPS很⾼，但⼤多数服务列表其实不会频繁改变，造成⽆效查询，从⽽存在资源空耗。

● 基于HTTP短连接模型，TIME_WAIT状态连接过多

HTTP短连接模型，每次客户端请求都会创建和销毁TCP链接，TCP协议销毁的链接状态是WAIT_TIME，完全释放还需要⼀定时间，当TPS和QPS较⾼时，服务端和客户端可能有⼤量的WAIT_TIME状态链接，从⽽会导致connect time out错误或者Cannot assign requested address 的问题。

● 配置模块的30秒⻓轮询引起的频繁GC

配置模块使⽤HTTP短连接阻塞模型来模拟⻓连接通信，但是由于并⾮真实的⻓连接模型，因此每30秒需要进⾏⼀次请求和数据的上下⽂切换，每⼀次切换都有引起造成⼀次内存浪费，从⽽导致服务端频繁GC。

Nacos 2.x版本

2.x架构升级为⻓连接模型，在通信层通过gRPC和RSocket实现⻓连接数据传输和推送能⼒，在连接层新增加请求处理器、流控和负载均衡等功能：

● 应⽤POD按照⻓连接维度进⾏⼼跳续约，不需要按照实例级，⼤⼤降低重复请求

● ⻓连接断开时可以快速感知到，不⽤等待续约超时时⻓就可以移除实例

● NIO流式推送机制相对于UDP更可靠，并且可以降低应⽤对账数据频率

● 没有反复创建连接的开销，⼤幅降低TIME_WAIT连接多问题

● ⻓连接也解决了配置模块⻓轮询CMS GC问题

2.0架构带来的问题

● 相对于Tomcat HTTP短连接模型，⻓连接模型需要⾃⼰管理连接状态，增加了复杂性

● ⻓连接gRPC基于HTTP2.0 Stream，相对于HTTP的open API可观测性和易⽤性降低了

2.x架构整体来说降低了资源开销，提⾼了系统吞吐量，在性能上有⼤幅提升，但同时也增加了复杂度

Nacos 2.x版本的性能

2 核 CPU+4G 内存的三节点集群在不同版本下的性能差异：

由此可⻅，Nacos 2.0 确实对性能有较⼤的提升，新⽤户建议直接全部采⽤ Nacos 2.0，⽼⽤户建议先升级 Server 端，然后在逐步升级客户端释放红利。最后从整个压测视⻆的监控，来直观的感受⼀下不同版本在不同阶段的性能表现：