SpringCloud Alibaba – Nacos 注册发现、分级模型、配置集群、环境隔离、原理

目录

一、Nacos 安装和配置

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：

下滑就可以看到 nacos 的一个发行历代版本，如下：

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：

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：

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

也可以通过如下命令，在云服务器通过 docker 启动：

docker run --env MODE=standalone --name nacos --restart=always  -d -p 8848:8848 nacos/nacos-server:1.2.0

•  MODE=standalone  单机版
• –restart=always  开机启动
• -p 8848:8848   映射端口
• -d 创建一个守护式容器在后台运行

Ps：需要先通过 docker pull nacos/nacos-server:1.2.0 拉取镜像.

以下为执行成功的效果： 

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（或者直接在浏览器中输入 localhost:8848/nacos 也可以访问），就可以看到如下界面：

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

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：

    <dependencyManagement>
        <dependencies>
            <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>
        </dependencies>
    </dependencyManagement>

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：

<!-- nacos客户端依赖 -->
<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 和 服务名称：

spring:
  application:
    name: user
  profiles:
    active: dev # 开发环境
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yaml

2.2、执行效果

a）接下来启动如下项目：

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：

同时你也可以观察他们的详细信息，如下：

2.3、Nacos 服务注册发现原理过程（考点：与 Eureka 的区别）

a）首先，我们的服务启动时。都会把自己的信息提交给注册中心（自己的 Ip 、端口号、集群信息….），然后注册中心就会把信息保存下来.

b）那么当服务消费者要去消费时，就可以从注册中心拉取服务信息.  这个过程也被称为“服务发现”.  但是他这个拉去动作不是每次都要做的（压力太大），而是将拉取到的服务信息缓存到一个列表中，这样接下来的一段时间里，就不用去拉去了，而是直接从缓存列表中拿. 

当然这个缓存一直不更新也不行，因此会每隔 30 秒取重新拉取一次（多长时间不用记，都是可以配置的），进行更新.

c）消费者拿到服务列表后，就可以通过 负载均衡（LoadBalancer）从列表中挑选一个发起远程调用就可以了. 

d）截至目前为止，Nacos 和 Eureka 还没什么差别，那差别在哪呢？差别就在于服务提供者的健康检测机制.

e）在 nacos 中，将服务分成了临时实例和非临时实例：

• 临时实例：当临时实例进行心跳检测的时候，如果心跳不跳了，nacos 就会把它从服务中直接剔除.  （这里的心跳检测机制和 Eureka 是一样的，但非临时实例就不一样了）
• 非临时实例：nacos 就不会要求你给我发心跳了，而是通过 nacos 主动发请求询问：“你还活着吗？”，即使真的挂了，nacos 也仅仅只是把它标记为 不健康，不会剔除，而是等待它恢复健康.

这差别就像是亲生儿子和非亲生儿子，亲生儿子我还会去主动关怀一下，诶，你还活着么？而非临时实例，就是你不心跳了，就把你扔了~

f）还有一个差别在于服务消费者，Eureka 采用的是定时拉去（每 30 秒一次），那如果在 30 秒内服务提供者挂了，消费肯定是不知道的，因此 Eureka 这里更新的时效性也比较差.

而 nacos 这里的消费者不光进行服务的定时拉取，nacos 还会主动进行消息的推送，一旦发现有服务挂了，就立刻推送一条消息给服务消费者，告诉你服务要更新了.

三、Nacos 的服务分级模型及配置

3.1、分级模型

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

b）接着打开以下两个服务：

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：

d）登录 nacos，查看服务详情信息，可以观察到如下结果：

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：

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：

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：

 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：

 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：

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：

c）确定后，就可以看到通过 UUID 随机生成的命名空间ID，如下：

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：

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：

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.

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

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