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沐瑶 / LearningNotes

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陌溪 authored 2020-04-16 00:15 . add blog

Nacos

SpringCloud Alibaba简介

SpringCloud Alibaba诞生的主要原因是:因为Spring Cloud Netflix项目进入了维护模式

维护模式

将模块置为维护模式,意味着SpringCloud团队将不再向模块添加新功能,我们将恢复block级别的bug以及安全问题,我们也会考虑并审查社区的小型pull request

我们打算继续支持这些模块,知道Greenwich版本被普遍采用至少一年

意味着

Spring Cloud Netflix将不再开发新的组件,我们都知道Spring Cloud项目迭代算是比较快,因此出现了很多重大issue都还来不及Fix,就又推出了另一个Release。进入维护模式意思就是以后一段时间Spring Cloud Netflix提供的服务和功能就这么多了,不在开发新的组件和功能了,以后将以维护和Merge分支Pull Request为主,新组件将以其他替代

image-20200414154600906

image-20200414155024158

诞生

官网:SpringCloud Alibaba

2018.10.31,Spring Cloud Alibaba正式入驻Spring Cloud官方孵化器,并在Maven仓库发布了第一个

image-20200414155158301

能做啥

  • 服务限流降级:默认支持servlet,Feign,RestTemplate,Dubbo和RocketMQ限流降级功能的接入,可以在运行时通过控制台实时修改限流降级规则,还支持查看限流降级Metrics监控
  • 服务注册与发现:适配Spring Cloud服务注册与发现标准,默认集成了Ribbon的支持
  • 分布式配置管理:支持分布式系统中的外部化配置,配置更改时自动刷新
  • 消息驱动能力:基于Spring Cloud Stream (内部用RocketMQ)为微服务应用构建消息驱动能力
  • 阿里云对象存储:阿里云提供的海量、安全、低成本、高可靠的云存储服务,支持在任何应用、任何时间、任何地点存储和访问任意类型的数据。
  • 分布式任务调度: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,同时提供分布式的任务执行模型,如网格任务,网格任务支持海量子任务均匀分配到所有Worker

引入依赖版本控制

<dependencyManagement>
    <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
            <version>2.2.0.RELEASE</version>
            <type>pom</type>
            <scope>import</scope>
        </dependency>
    </dependencies>
</dependencyManagement>

怎么玩

  • Sentinel:阿里巴巴开源产品,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系统服务的稳定性
  • Nacos:阿里巴巴开源产品,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:基于Java的高性能,高吞吐量的分布式消息和流计算平台
  • Dubbo:Apache Dubbo是一款高性能Java RPC框架
  • Seata:一个易于使用的高性能微服务分布式事务解决方案
  • Alibaba Cloud OOS:阿里云对象存储(Object Storage Service,简称OOS),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,支持周期的任务与固定时间点触发

Nacos简介

Nacos服务注册和配置中心,兼顾两种

为什么叫Nacos

前四个字母分别为:Naming(服务注册) 和 Configuration(配置中心) 的前两个字母,后面的s 是 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

Nacos:Dynamic Naming and Configuration Server

Nacos就是注册中心 + 配置中心的组合

等价于:Nacos = Eureka + Config

能干嘛

替代Eureka做服务注册中心

替代Config做服务配置中心

下载

官网:https://github.com/alibaba/nacos

nacos文档:https://nacos.io/zh-cn/docs/what-is-nacos.html

比较

image-20200414165716292

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

安装并运行

本地需要 java8 + Maven环境

下载:地址

github经常抽风,可以使用:https://blog.csdn.net/buyaopa/article/details/104582141

解压后:运行bin目录下的:startup.cmd

打开:http://localhost:8848/nacos

结果页面

image-20200414181458943

Nacos作为服务注册中心

服务提供者注册Nacos

引入依赖

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

修改yml

server:
  port: 9002
spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 127.0.0.1:8848   # 配置nacos地址
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

主启动类

添加 @EnableDiscoveryClient 注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class PaymentMain9002 {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(PaymentMain9002.class);
    }
}

业务类

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

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

启动

nacos-payment-provider已经成功注册了

image-20200414182221528

这个时候 nacos服务注册中心 + 服务提供者 9001 都OK了

通过IDEA的拷贝映射

image-20200414215206684

添加

-DServer.port=9003

image-20200414215128701

最后能够看到两个实例

image-20200414215440351

image-20200414215621673

服务消费者注册到Nacos

Nacos天生集成了Ribbon,因此它就具备负载均衡的能力

引入依赖

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

修改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

增加配置类

因为nacos集成了Ribbon,因此需要配置RestTemplate,同时通过注解 @LoadBalanced实现负载均衡,默认是轮询的方式

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

业务类

@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

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

得到的结果

nacos registry ,serverPore:9001 id:13
nacos registry ,serverPore:9002 id:13

我们发现只需要配置了nacos,就轻松实现负载均衡

服务中心对比

之前我们提到的注册中心对比图

image-20200415193857281

但是其实Nacos不仅支持AP,而且还支持CP,它的支持模式是可以切换的,我们首先看看Spring Cloud Alibaba的全景图,

image-20200415194047564

Nacos和CAP

CAP:分别是一致性,可用性,分容容忍

image-20200415194123634

我们从下图能够看到,nacos不仅能够和Dubbo整合,还能和K8s,也就是偏运维的方向

image-20200415194203594

Nacos支持AP和CP切换

C是指所有的节点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

合适选择何种模式?

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,都是适合AP模式,AP模式为了服务的可用性而减弱了一致性,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。

Nacos作为服务配置中心演示

我们将我们的配置写入Nacos,然后以Spring Cloud Config的方式,用于抓取配置

Nacos作为配置中心 - 基础配置

引入依赖

<!--引入nacos config-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
</dependency>

修改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运行。

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

application.yml配置

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

bootstrap.yml配置

server:
  port: 3377
spring:
  application:
    name: nacos-config-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 # 注册中心
      config:
        server-addr: localhost:8848 # 配置中心
        file-extension: yml # 这里指定的文件格式需要和nacos上新建的配置文件后缀相同,否则读不到
        group: TEST_GROUP
        namespace: 1bdf1418-3ed4-442c-97c1-f525b6a85b34

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

主启动类

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

业务类

@RestController
@RefreshScope // 支持nacos的动态刷新
public class ConfigClientController {
    @Value("${config.info}")
    private String configInfo;

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

通过SpringCloud原生注解 @RefreshScope 实现配置自动刷新

在Nacos中添加配置信息

Nacos中匹配规则

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

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

这样,就对应我们Nacos中的这样一个配置

nacos-config-client-dev.yml

配置说明

image-20200415201834108

我们在Nacos中添加配置

image-20200415201605809

image-20200415201532098

这里需要注意的是,在config: 的后面必须加上一个空格

测试

启动前需要在nacos客户端-配置管理下有对应的yml配置文件,然后运行cloud-config-nacos-client:3377的主启动类,调用接口查看配置信息。

启动的时候出现问题

image-20200415202334437

这是因为无法读取配置所引起的,解决方案就是我们的文件名不能用 .yml 而应该是 .yaml

image-20200415202411451

我们需要删除重新建立。

自带动态刷新

修改Nacos中的yaml配置文件,再次查看配置的接口,就会发现配置已经刷新了

Nacos作为配置中心 - 分类配置

从上面的配置中心 + 动态刷新 , 就相当于 有了 SpringCloud Config + Spring Cloud Bus的功能

作为后起之秀的Nacos,还具备分类配置的功能

问题

用于解决多环境多项目管理

在实际开发中,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?

同时,一个大型分布式微服务系统会有很多微服务子项目,每个微服务子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图形化界面

配置管理:

image-20200415203545643

命名空间:

image-20200415203611077

Namespace + Group + Data ID 三者关系

这种分类的设计思想,就类似于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

image-20200415203750816

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

比如说我们现在有三个环境:开发,测试,生产环境,我们就可以建立三个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。比如说为了容灾,将Service微服务分别部署在了杭州机房,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,还可以尽量让同一个机房的微服务相互调用,以提升性能,最后Instance,就是微服务的实例。

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
Group方案

在创建的时候,添加分组信息

image-20200415211944859

然后就可以添加分组

server:
  port: 3377
spring:
  application:
    name: nacos-config-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 # 注册中心
      config:
        server-addr: localhost:8848 # 配置中心
        file-extension: yaml # 这里指定的文件格式需要和nacos上新建的配置文件后缀相同,否则读不到
        group: TEST_GROUP
Namspace方案

首先我们需要新建一个命名空间

image-20200415212414302

新建完成后,能够看到有命名空间id

image-20200415212455416

创建完成后,我们会发现,多出了几个命名空间切换

image-20200415212550443

同时,我们到服务列表,发现也多了命名空间的切换

image-20200415212638006

下面我们就可以通过引入namespaceI,来创建到指定的命名空间下

server:
  port: 3377
spring:
  application:
    name: nacos-config-client
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848 # 注册中心
      config:
        server-addr: localhost:8848 # 配置中心
        file-extension: yaml # 这里指定的文件格式需要和nacos上新建的配置文件后缀相同,否则读不到
        group: DEV_GROUP
        namespace: bbf379fb-f979-4eab-8947-2f38cfae6c0c

最后通过 namespace + group + DataID 形成三级分类

Nacos集群和持久化配置

官网说明

用于部署生产中的集群模式

image-20200415214554761

默认Nacos使用嵌入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:用于测试和单机使用
  • 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

单机模式支持mysql

在0.7版本之前,在单机模式下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,具体的操作流程:

  • 安装数据库,版本要求:5.6.5 +
  • 初始化数据库,数据库初始化文件:nacos-mysql.sql
  • 修改conf/application.properties文件,增加mysql数据源配置,目前仅支持mysql,添加mysql数据源的url,用户名和密码

image-20200415215209988

再次以单机模式启动nacos,nacos所有写嵌入式数据库的数据都写到了mysql中。

Nacos持久化配置解释

Nacos默认自带的是嵌入式数据库derby

因此我们需要完成derby到mysql切换配置步骤

  • 在nacos\conf目录下,找到SQL脚本

image-20200415231605632

然后执行SQL脚本,同时修改application.properties目录

官网地址

spring.datasource.platform=mysql

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

修改完成后,启动nacos,可以看到是一个全新的空记录页面,以前是记录进derby

Linux版Nacos + Mysql生产环境配置

配置

预计需要:1个Nginx + 3个nacos注册中心 + 1个mysql

所有的请求过来,首先先打到nginx上

Nacos下载Linux版本

在nacos github下载:https://github.com/alibaba/nacos/releases

选择Linux版本下载

image-20200415232903575

集群配置

如果是一个nacos:启动 8848即可

如果是多个nacos:3333,4444,5555

那么就需要修改startup.sh里面的,传入端口号

步骤:

  • Linux服务器上mysql数据库配置
  • application.properties配置
  • Linux服务器上nacos的集群配置cluster.conf
    • 梳理出3台nacos集群的不同服务端口号
    • 复制出cluster.conf(备份)
    • 修改

image-20200415233933223

  • 编辑Nacos的启动脚本startup.sh,使它能够接受不同的启动端口

    • /nacos/bin 目录下有startup.sh
    • 平时单机版的启动,直接./startup.sh
    • 但是集群启动时,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配置一样。

    修改启动脚本,添加P,这样能够明确nacos启动的什么脚本

image-20200415235915453

image-20200415235932505

修改完成后,就能够使用下列命令启动集群了

./startup.sh -p 3333
./startup.sh -p 4444
./startup.sh -p 5555
  • Nginx的配置,由它作为负载均衡器
    • 修改nginx的配置文件

image-20200416000415104

作为负载均衡分流,同时upstream 支持weight

通过nginx访问nacos节点:http://192.168.111.144:1111/nacos/#/login

微服务注册进集群中

server:
  port: 9002
spring:
  application:
    name: nacos-payment-provider
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: 192.168.111.144:1111 # 换成nginx的1111端口,做负债均衡
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: '*'

总结

Nginx + 3个Nacos + mysql的集群化配置

image-20200416001145081

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