Nacos-配置管理

Java工程师的修炼之道
863 阅读10分钟

Nacos学习目标

1）能够说出配置中心的概念以及使用场景

2）了解主流配置中心

3）理解Nacos的功能特性

4）掌握Nacos的快速入门方法

5）掌握Nacos安装方式

6）理解Nacos配置管理的核心概念及数据模型

7）掌握使用Nacos控制台进行配置管理的操作方法

8）掌握Nacos分布式系统应用的方法

9）掌握Nacos集群部署方式

1. 什么是配置中心

1.1 什么是配置

应用程序在启动和运行的时候往往需要读取一些配置信息，配置基本上伴随着应用程序的整个生命周期，比如：数

据库连接参数、启动参数等。

配置主要有以下几个特点：

  • 配置是独立于程序的只读变量

配置对于程序是只读的，程序通过读取配置来改变自己的行为，但是程序不应该去改变配置

  • 配置伴随应用的整个生命周期

配置贯穿于应用的整个生命周期，应用在启动时通过读取配置来初始化，在运行时根据配置调整行为。

比如：启动时需要读取服务的端口号、系统在运行过程中需要读取定时策略执行定时任务等。

  • 配置可以有多种加载方式

常见的有程序内部hard code，配置文件，环境变量，启动参数，基于数据库等

  • 配置需要治理

同一份程序在不同的环境（开发，测试，生产）、不同的集群（如不同的数据中心）经常需要有不同的

配置，所以需要有完善的环境、集群配置管理

1.2 什么是配置中心

在微服务架构中，当系统从一个单体应用，被拆分成分布式系统上一个个服务节点后，配置文件也必须跟着迁移 （分割），这样配置就分散了，不仅如此，分散中还包含着冗余，如下图：

image.png

下图显示了配置中心的功能，配置中心将配置从各应用中剥离出来，对配置进行统一管理，应用自身不需要自己去 管理配置。

image.png

配置中心的服务流程如下：

1、用户在配置中心更新配置信息。

2、服务A和服务B及时得到配置更新通知，从配置中心获取配置。

总得来说，配置中心就是一种统一管理各种应用配置的基础服务组件。

在系统架构中，配置中心是整个微服务基础架构体系中的一个组件，如下图，它的功能看上去并不起眼，无非就是

配置的管理和存取，但它是整个微服务架构中不可或缺的一环。

image.png

总结一下，在传统巨型单体应用纷纷转向细粒度微服务架构的历史进程中，配置中心是微服务化不可缺少的一个系

统组件，在这种背景下中心化的配置服务即配置中心应运而生，一个合格的配置中心需要满足如下特性：

  • 配置项容易读取和修改

  • 分布式环境下应用配置的可管理性，即提供远程管理配置的能力

  • 支持对配置的修改的检视以把控风险

  • 可以查看配置修改的历史记录

  • 不同部署环境下应用配置的隔离性

2 Nacos简介

2.1 主流配置中心对比

目前市面上用的比较多的配置中心有：Spring Cloud Config、Apollo、Nacos和Disconf等。

由于Disconf不再维护，下面主要对比一下Spring Cloud Confifig、Apollo和Nacos。

image.png

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，下面我们一起进入Nacos的世界。

2.2 Nacos简介

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。

官方介绍是这样的：

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您实现动态服务

发现、服务配置管理、服务及流量管理。 Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。

Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构的服务基础设施。

2.3 Nacos特性

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。

这里动态配置管理的特性说明了Naocs的配置管理能力。

3 Nacos快速入门

3.1 安装Nacos Server

3.1.1 预备环境准备

nacos官网

image.png

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:

  1. 64 bit OS，支持 Linux/Unix/Mac/Windows，推荐选用 Linux/Unix/Mac。

  2. 64 bit JDK 1.8+；下载 & 配置。

  3. Maven 3.2.x+；下载 & 配置。

3.1.2 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。

nacos图形化界面

安装完后，nacos登录首页：

image.png

配置管理

image.png

服务列表

image.png

命名空间

image.png

集群管理

image.png

Nacos架构

基本架构及概念

image.png

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。

注册中心原理

image.png

  • 服务实例在启动时注册到服务注册表，并在关闭时注销
  • 服务消费者查询服务注册表，获得可用实例
  • 服务注册中心需要调用服务实例的健康检查API来验证它是否能够处理请求

深入解读Nacos源码

4 Nacos配置管理基础应用

4.1 Nacos配置管理模型

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

image.png

image.png

  • 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DataID。

  • 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。

avatar
文章
阅读
粉丝