spring cloud alibaba之Nacos架构安装及配置
Nacos 架构
基本架构及概念
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。
更多概念…
逻辑架构及其组件介绍
- 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
领域模型
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。
服务领域模型
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。
类视图
Nacos-SDK 类视图
服务部分待续
构建物、部署及启动模式
两种交付工件
Nacos 支持标准 Docker 镜像(TODO: 0.2版本开始支持）及 zip(tar.gz)压缩包的构建物。
两种启动模式
Nacos 支持将注册中心(Service Registry）与配置中心(Config Center) 在一个进程合并部署或者将2者分离部署的两种模式。
免费的公有云服务模式
除了您自己部署和启动 Nacos 服务之外，在云计算时代，Nacos 也支持公有云模式，在阿里云公有云的商业产品（如ACM, EDAS) 中会提供 Nacos 的免费的公有云服务。我们也欢迎和支持其他的公有云提供商提供 Nacos 的公有云服务。
Nacos 快速开始
这个快速开始手册是帮忙您快速在您的电脑上，下载、安装并使用 Nacos。
0.版本选择
您可以在Nacos的release notes及博客中找到每个版本支持的功能的介绍，当前推荐的稳定版本为1.3.1。
1.预备环境准备
Nacos 依赖 Java 环境来运行。如果您是从代码开始构建并运行Nacos，还需要为此配置 Maven环境，请确保是在以下版本环境中安装使用:
- 64 bit OS，支持 Linux/Unix/Mac/Windows，推荐选用 Linux/Unix/Mac。
- 64 bit JDK 1.8+；下载 & 配置。
- Maven 3.2.x+；下载 & 配置。
2.下载源码或者安装包
你可以通过源码和发行包两种方式来获取 Nacos。
从 Github 上下载源码方式
git clone https://github.com/alibaba/nacos.git
cd nacos/
mvn -Prelease-nacos -Dmaven.test.skip=true clean install -U
ls -al distribution/target/
// change the $version to your actual path
cd distribution/target/nacos-server-$version/nacos/bin
下载编译后压缩包方式
您可以从 最新稳定版本 下载 nacos-server-$version.zip 包。
unzip nacos-server-$version.zip 或者 tar -xvf nacos-server-$version.tar.gz
cd nacos/bin
3.启动服务器
Linux/Unix/Mac
启动命令(standalone代表着单机模式运行，非集群模式):
sh startup.sh -m standalone
如果您使用的是ubuntu系统，或者运行脚本报错提示[[符号找不到，可尝试如下运行：
bash startup.sh -m standalone
Windows
启动命令：
cmd startup.cmd
或者双击startup.cmd运行文件。
4.服务注册&发现和配置管理
服务注册
curl -X POST 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance?serviceName=nacos.naming.serviceName&ip=20.18.7.10&port=8080'
服务发现
curl -X GET 'http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/ns/instance/list?serviceName=nacos.naming.serviceName'
发布配置
curl -X POST "http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/cs/configs?dataId=nacos.cfg.dataId&group=test&content=HelloWorld"
获取配置
curl -X GET "http://127.0.0.1:8848/nacos/v1/cs/configs?dataId=nacos.cfg.dataId&group=test"
5.关闭服务器
Linux/Unix/Mac
sh shutdown.sh
Windows
cmd shutdown.cmd
或者双击shutdown.cmd运行文件。
Nacos 系统参数介绍
Nacos Server
对于Server端来说，一般是设置在{nacos.home}/conf/application.properties里，如果参数名后标注了(-D)的，则表示是 JVM 的参数，需要在{nacos.home}/bin/startup.sh里进行相应的设置。例如像设置 nacos.home 的值，可以在{nacos.home}/bin/startup.sh进行如下设置：
JAVA_OPT="${JAVA_OPT} -Dnacos.home=${BASE_DIR}"
全局参数
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| nacos.home(-D) | Nacos的根目录 | 目录路径 | Nacos安装的目录 | >= 0.1.0 |
| nacos.standalone(-D) | 是否在单机模式 | true/false | false | >= 0.1.0 |
| nacos.functionMode(-D) | 启动模式，支持只启动某一个模块，不设置时所有模块都会启动 | config/naming/空 | 空 | >= 0.9.0 |
| nacos.inetutils.prefer-hostname-over-ip | cluster.conf里是否应该填hostname |
true/false | false | >= 0.3.0 |
| nacos.inetutils.ip-address | 本机IP，该参数设置后，将会使用这个IP去cluster.conf里进行匹配，请确保这个IP的值在cluster.conf里是存在的 |
本机IP | null | >= 0.3.0 |
| nacos.security.ignore.urls | 控制台鉴权跳过的接口 | 需要跳过控制台鉴权的接口列表 | 空 | >= 0.9.0 |
Naming模块
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| nacos.naming.data.warmup | 是否在Server启动时进行数据预热 | true/false | false | >= 1.0.2 |
| nacos.naming.expireInstance | 是否自动摘除临时实例 | true/false | true | >= 1.0.2 |
| nacos.naming.distro.taskDispatchPeriod | 同步任务生成的周期，单位为毫秒 | 正整数 | 200 | >= 1.0.2 |
| nacos.naming.distro.batchSyncKeyCount | 同步任务每批的key的数目 | 正整数 | 1000 | >= 1.0.2 |
| nacos.naming.distro.syncRetryDelay | 同步任务失败的重试间隔，单位为毫秒 | 正整数 | 5000 | >= 1.0.2 |
除了上面列到的在application.properties里配置的属性，还有一些可以在运行时调用接口来进行调节，这些参数都在Open API里的查看系统当前数据指标这个API里有声明。
Config模块
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| db.num | 数据库数目 | 正整数 | 0 | >= 0.1.0 |
| db.url.0 | 第一个数据库的URL | 字符串 | 空 | >= 0.1.0 |
| db.url.1 | 第二个数据库的URL | 字符串 | 空 | >= 0.1.0 |
| db.user | 数据库连接的用户名 | 字符串 | 空 | >= 0.1.0 |
| db.password | 数据库连接的密码 | 字符串 | 空 | >= 0.1.0 |
CMDB模块
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| nacos.cmdb.loadDataAtStart | 是否打开CMDB | true/false | false | >= 0.7.0 |
| nacos.cmdb.dumpTaskInterval | 全量dump的间隔，单位为秒 | 正整数 | 3600 | >= 0.7.0 |
| nacos.cmdb.eventTaskInterval | 变更事件的拉取间隔，单位为秒 | 正整数 | 10 | >= 0.7.0 |
| nacos.cmdb.labelTaskInterval | 标签集合的拉取间隔，单位为秒 | 正整数 | 300 | >= 0.7.0 |
Nacos Java Client
客户端的参数分为两种，一种是通过-D参数进行指定的配置，一种是构造客户端时，通过Properties对象指定的配置，以下没有带-D标注的都是通过Properties注入的配置。
通用参数
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| endpoint | 连接Nacos Server指定的连接点，可以参考文档 | 域名 | 空 | >= 0.1.0 |
| endpointPort | 连接Nacos Server指定的连接点端口，可以参考文档 | 合法端口号 | 空 | >= 0.1.0 |
| namespace | 命名空间的ID | 命名空间的ID | config模块为空，naming模块为public | >= 0.8.0 |
| serverAddr | Nacos Server的地址列表，这个值的优先级比endpoint高 | ip:port,ip:port,… | 空 | >= 0.1.0 |
| nacos.logging.path(-D) | 客户端日志的目录 | 目录路径 | 用户根目录 | >= 0.1.0 |
Naming客户端
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| namingLoadCacheAtStart | 启动时是否优先读取本地缓存 | true/false | false | >= 1.0.0 |
| namingClientBeatThreadCount | 客户端心跳的线程池大小 | 正整数 | 机器的CPU数的一半 | >= 1.0.0 |
| namingPollingThreadCount | 客户端定时轮询数据更新的线程池大小 | 正整数 | 机器的CPU数的一半 | >= 1.0.0 |
| com.alibaba.nacos.naming.cache.dir(-D) | 客户端缓存目录 | 目录路径 | {user.home}/nacos/naming | >= 1.0.0 |
| com.alibaba.nacos.naming.log.level(-D) | Naming客户端的日志级别 | info,error,warn等 | info | >= 1.0.0 |
| com.alibaba.nacos.client.naming.tls.enable(-D) | 是否打开HTTPS | true/false | false | >= 1.0.0 |
Config客户端
| 参数名 | 含义 | 可选值 | 默认值 | 支持版本 |
|---|---|---|---|---|
| configLongPollTimeout(config.long-poll.timeout 1.0.1版本) | 长轮询的超时时间，单位为毫秒 | 正整数 | 30000 | >= 1.0.2 |
| configRetryTime(config.retry.time 1.0.1版本) | 长轮询任务重试时间，单位为毫秒 | 正整数 | 2000 | >= 1.0.2 |
| maxRetry | 长轮询的重试次数 | 正整数 | 3 | >= 1.0.2 |
| enableRemoteSyncConfig | 监听器首次添加时拉取远端配置 | 布尔值 | false | >= 1.0.2 |
| com.alibaba.nacos.config.log.level(-D) | Config客户端的日志级别 | info,error,warn等 | info | >= 1.0.0 |
| JM.SNAPSHOT.PATH(-D) | 客户端缓存目录 | 目录路径 | {user.home}/nacos/config | >= 1.0.0 |