Spring Cloud - Nacos 注册发现、分级模型、配置集群、环境隔离、原理

Myth丶恋晨 2023-10-12 20:41 31阅读 0赞

**目录**

一、Nacos 安装和配置

二、Nacos 服务注册发现

2.1、将服务注册到 nacos 中

2.2、执行效果

三、Nacos 的服务分级模型及配置

3.1、分级模型

3.2、配置集群

3.3、配置 Nacos 负载均衡策略

3.4、Nacos 服务实例的权重设置

3.5、环境隔离——namespace

四、Nacos注册原理

4.1、工作原理

4.2、临时实例与非临时实例的配置

4.3、Nacos 和 Eureka 的区别

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# 一、Nacos 安装和配置 #

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在 浏览器地址栏中输入 nacos.io 就可以访问到 nacos 官网，然后点击前往 github ，如下图：

![aeb77816bede4096a30d03b246f6d6be.png][]

下滑就可以看到 nacos 的一个发行历代版本，如下：

![3a6663d2a014405cb9a58ac8518a13b3.png][]

![9ccebc544eef4a2281fc4aa73b99b4ee.png][]这里大家可以根据需求，自由下载~

我使用的是 1.4.1 版本的 nacos，下载好 zip 后，解压到一个非中文目录路径下即可，成功后文件内容如下：

![58b43581af0141b08e087d3110b90651.png][]

conf 目录下 有一个文件名为 application.properties ，这个文件使用来对 nacos 进行配置的，有什么用呢？ nacos 默认配置端口为 8848，如果你电脑上的 8848 端口被占用，那么就可以对 nacos 端口信息进行配置~

bin 目录下就是我们需要的 nacos 的可执行文件啦，我们要使用的就是 startup.cmd ，如下：

![1ef337f300164d04a9f0e41b57722fa2.png][]

最简单的启动方式就是双击这个文件即可，但是这样打开会缺少一些详细的信息~

因此，我们还有一种打开办法就是通过如下命令启动 nacos 服务（该文件目录下打开终端）：

./startup.cmd -m standalone

以下为执行成功的效果：

![1145ae5caf1f425582a1f0f9c714b2b7.png][]

上图中圈起来的就是 Nacos 服务的地址，可以通过 Ctrl + 点击 的方式打开，就可以看到如下界面：

![f2f8272764984419a6d2f09b02ae71a3.png][]

默认账号和密码都是输入 nacos 即可，后面讲到 Nacos 服务注册时会用到~

# 二、Nacos 服务注册发现 #

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## 2.1、将服务注册到 nacos 中 ##

> ps：案例是上一章所讲的 “根据订单id查询订单的同时，把订单所属的用户信息一起返回” 。

a）在你项目的父工程中加入 spring-cloud-alibaba 依赖，如下：

<dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-alibaba-dependencies</artifactId>
        <version>2.2.5.RELEASE</version>
        <type>pom</type>
        <scope>import</scope>
    </dependency>

> Ps：注意：版本 2.1.x.RELEASE 对应的是 Spring Boot 2.1.x 版本。版本 2.0.x.RELEASE 对应的是 Spring Boot 2.0.x 版本，版本 1.5.x.RELEASE 对应的是 Spring Boot 1.5.x 版本

b）如果项目项目中之前使用过 eureka 服务注册，一定记得要将其依赖注释掉

c）对你项目需要进行注册的微服务添加 nacos 依赖（对于本章所讲案例，需要在 user-service 和 order-service 的 pom 文件添加依赖）如下：

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

d）修改 user-service，order-service 中的 application.yml 文件，注释 eureka 地址（如果以前使用过），添加 nacos 地址：

spring:
       cloud:
         nacos:
           server-addr: localhost:8848 # nacos 服务注册

![93809cb013ca436ba851a4080f3542d8.png][]

## 2.2、执行效果 ##

a）接下来启动如下项目：

![2a9c35308bab417f811e128ad7199704.png][]

b）打开nacos 注册中心页面，输入账号和密码（默认是 nacos），接着进入主页，打开服务列表就可以观察到刚刚的服务，如下：

![c42a23409199465d8494124b51a791cd.png][]

同时你也可以观察他们的详细信息，如下：

![ab0b024259d245729dd3825f73f9fecd.png][]

# 三、Nacos 的服务分级模型及配置 #

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## 3.1、分级模型 ##

![15ff8f2beea14968a74a2f0387ac162f.png][]

为什么 nacos 要引入这样的服务分级模型呢？

实际上也就是说，为什么要**加上地域划分这个概念~**

1.  容灾能力：假设如果把所有的实例都部署在一个集群，这就像把鸡蛋都放在一个篮子里，哪天你一不小心把篮子打翻了，那所有的蛋不是都破了？那都部署在一个集群中，万一这**一个集群出了问题，整个服务就完蛋了**，因此为了解决整个问题，我们需要将一个服务的多个实例部署到多个集群（机房），这样就大大增加了他的容灾能力。
2.  调用效率：nacos 引入服务分级还有重要的一点就是，**防止跨集群调用（提高调用效率）**，服务调用尽可能选择本地集群的服务，跨集群调用延迟较高，当本地集群不可访问时，再去访问其它集群。

## 3.2、配置集群 ##

a）修改 user-service 的 application.yml 文件，如下配置：

spring:
      cloud:
        nacos:
          server-addr: localhost:8848 # nacos 服务端地址
          discovery:
            cluster-name: BJ # 配置集群名称，也就是机房位置，例如：BJ，北京

![79469a5a12864e5f9efbd5dd93b04fbd.png][]

b）接着打开以下两个服务：

![dfd83acca037498cba4e18cefc9fbdd2.png][]

c）继续在配置文件中修改 cluster-name: SH ，这里的 SH 表示代指上海，接着再启动 UserApplication3 服务，如下：

![c53337071d0b48dd9231a878cdac5467.png][]

d）登录 nacos，查看服务详情信息，可以观察到如下结果：

![3c20cbc1cfca4ca4aa1fb8412b86f6d4.png][]

这样就完成了集群的配置~

## 3.3、配置 Nacos 负载均衡策略 ##

前面我们提到 Nacos 的服务分级模型，他会优先访问本地集群，实际上这也是需要进行配置的~

> Ps：配置前我们应当注意，如果之前有重写 IRule 修改负载均衡算法，一定要注释掉！

a）首先，我们需要给 order-service 的 application.yml 添加配置集群信息，如下：

spring:
      cloud:
        nacos:
          server-addr: localhost:8848 # nacos 服务端地址
          discovery:
            cluster-name: BJ # 配置集群名称，也就是机房位置

b）接着，我们只需要在 order-service 的 application.yml 文件中添加以下信息即可（**这个就是在配置负载均衡的原则为“优先访问本地集群”**）：

userservice:
      ribbon:
        NFLoadBalancerRuleClassName: com.alibaba.cloud.nacos.ribbon.NacosRule # 负载均衡规则

这样就可以实现优先访问本地集群啦~

> Ps：在本地集群中选择实例的时候，还是以随机方式进行选择的~

值得注意的一点是，当本地集群挂掉，那么就不得不跨集群访问了，并且在项目中会打印以下日志信息：

![c6174c9f6440425aaee590ea1c6c35fd.png][]

通过这个信息，运维人员就可以快速找到挂掉的集群，进行修复~

## 3.4、Nacos 服务实例的权重设置 ##

Nacos 的权重使用来干什么的呢？往下看~

**使用场景（作用）：**

1.  在实际的部署环境中，服务器设备性能有差异，部分实例所在机器性能较好，另一些较差，我们希望性能好的机器承担更多的用户请求，那么这时候就可以通过 Nacos 配置权重来控制频率，**权重越高的，访问频率越大**。
2.  当我们某一个服务需要进行优化的的时候，需要先下线该服务，那么可以先将该服务的权重改到很低，最后改到零，这样用它的用户越来越少，最后就感知不到他的存在，同样，当服务优化完后，进行上线的时候，可以先将其权重修改为一个很小的数字，这样使用的用户也很少，可以让这些用户来进行一个服务的测试，如果用户反馈的效果不错，再将权重改为合适的数字即可，这样就做到了**平滑上下线服务的效果**。

**Nacos 权重的特点如下：**

1.  Nacos控制台可以设置实例的权重值，0~1之间
2.  同集群内的多个实例，权重越高被访问的频率越高
3.  权重设置为0则完全不会被访问

**Nacos 权重的配置步骤如下：**

a）在 Nacos 的服务列表的服务详情信息中可以观察到权重信息，以及编辑按钮，如下：

![e987a7180851453fad9fdc60fa90ff50.png][]

b）通过编辑按钮即可对一些信息进行修改，例如我们修改权重为0.1，如下：

![f70052718e44462c9c99f386a6d7138c.png][]

c）修改完后点击确定，就完成啦，可以达到这样一个效果——使得端口为 8081 的服务访问频率是端口号为 8082 的服务访问频率的十分之一！

## 3.5、环境隔离——namespace ##

Nacos中服务存储和数据存储的最外层都是一个名为namespace的东西，用来做最外层隔离，在实际的工作中，需要有开发环境、测试环境等，彼此直接的隔离就是通过 namespace 实现的，他们的关系如下图：

![e561d0bff34b494d982a244598e9935a.png][]

特点有如下三点：

1.  每个namespace都有唯一id
2.  服务设置namespace时要写id而不是名称
3.  不同namespace下的服务互相不可见

配置环境隔离步骤如下：

a）在 Nacos 主页中点击命名空间，再新建命名空间，如下：

![218577e316ac47d3b7ede6d1ce8f92b3.png][]

b）我们也可以根据需求取创建命名空间，例如创建生产环境，如下图：

![8faaf4e0d3a348a6be5f218e343aecb0.png][]

c）确定后，就可以看到通过 UUID 随机生成的命名空间ID，如下：

![06cd2f0963b14a72aee8b926e213f73c.png][]

d）修改 order-service 的 application.yml ，添加 namespace 和 命名空间 ID，如下：

spring:
      datasource:
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/test?useSSL=false
        username: root
        password: 1111
        driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver 
      cloud:
        nacos:
          server-addr: localhost:8848
          discovery:
            cluster-name: BJ # 北京
            namespace: 12c8df32-0dbf-48a0-9889-098a6d15c31d # dev

e）重启 order-service ，观察 Nacos 服务列表，可以看到 dev 命名空间下，出现了 order-service 的信息，如下：

![38ac8d0cee6d4d4dbb098c2df72962da.png][]

f）由于不同的命名空间下的服务是相互不可见的，因此输入 url 再次请求的时候就会报错，如下：

![5699691b49f64569b266423b90cd0917.png][]

![06dc4537998c4558a0947b0161d216a0.png][]

这样就是实现了环境隔离~

# 四、Nacos注册原理 #

--------------------

## 4.1、工作原理 ##

工作过程如下：

1.  首先由服务提供者向 nacos 注册服务信息.
2.  接着，**服务消费者定时向 nacos 拉取服务（每隔30秒一次），并将拉取到的服务缓存到起来，下一次就可以不用去拉取**，而是直接从缓存中拿，当然也不是每次都从缓存中拿，他会每隔30秒取拉取一次服务，并更新缓存.
3.  另外，一旦 nacos 注册中心有新的变更，nacos 也会及时的通过**消息推送机制**，将更新信息推送给服务消费者.
4.  消费者拿到服务列表之后，就可以通过负载均衡，向服务提供者发起**远程调用**.
5.  nacos 会把服务提供者划分成临时实例（可以直接人为停掉服务）和非临时实例（只能标记为下线），**临时实例采用心跳检测（比 Eureka 快一些，每隔一段时间发一个请求），当有一天心跳检测发现不在了，nacos 就会把他从服务列表中直接删除**，而**非临时实例则不是使用心跳包，是由 nacos 主动向服务提供者发起询问，如果发现非临时实例挂了，不会从列表中删除，而是标记为“不健康”，等待这个实例恢复健康.**

![4802404ff60d40218479225341b0994c.png][]

## 4.2、临时实例与非临时实例的配置 ##

在 application.yml 中加入以下配置信息，即可修改为非临时实例，如下：

spring:
      cloud:
        nacos:
          discovery:
            ephemeral: false # 设置为非临时实例

![028f33eee8954c13b4efbcd3bd39fe42.png][]

> Ps：临时实例宕机时，会从nacos的服务列表中剔除，而非临时实例则不会

## 4.3、Nacos 和 Eureka 的区别 ##

共同点：

1.  都支持服务注册和服务拉取
2.  都支持服务提供者心跳方式做健康检测

不同点：

1.  **Nacos支持服务端主动检测提供者状态**：临时实例采用心跳模式，心跳不正常会被剔除，非临时实例采用主动检测模式，若不正常不会被剔除，只是作标记
2.  Nacos支持服务列表变更的消息推送模式，服务列表更新更及时
3.  Nacos集群默认采用AP方式，当集群中存在非临时实例时，采用CP模式；Eureka采用AP方式

![066aca6b5a5b4e9faa9e88c74a0a07b7.gif][]

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