Nacos笔记(一)：Nacos概述

　　Nacos 是 Dynamic Naming and Configuration Service的首字母简称，是一个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。

  

　　Nacos地图从其特性、架构、业务场景、相关生态、核心竞争力及宏观优势等方面展示了Nacos的全貌，下面从特性、架构、生态方面来介绍Nacos。

1、Nacos基本概念

1.1、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。

1.2、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。

1.3、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。

1.4、服务提供方 (Service Provider)

　　是指提供可复用和可调用服务的应用方。

1.5、服务消费方 (Service Consumer)

　　是指会发起对某个服务调用的应用方。

1.6、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。

1.7、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。

1.8、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。

1.9、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。

2、Nacos相关特性

2.1、动态配置服务

　　动态配置服务能够以中心化、外部化和动态化的方式管理所有环境的配置，即Nacos可以作为配置中心。

　　动态配置消除了配置变更时重新部署应用和服务的需要。配置中心化管理让实现无状态服务更简单，也让按需弹性扩展服务更容易。

2.2、服务发现及管理

　　动态服务发现对以服务为中心的应用架构方式，Nacos可作为注册中心。

　　Nacos也提供实时健康检查，以防止将请求发往不健康的主机或服务实例。借助Nacos，可以更容易地为服务实现断路器。

2.3、动态DNS服务

　　通过支持权重路由，动态DNS服务能让您轻松实现中间层负载均衡、更灵活的路由策略、流量控制以及简单数据中心内网的简单DNS解析服务。

　　动态DNS服务能更容易的实现以DNS协议为基础的服务发现，以消除耦合到厂商私有服务发现API上的风险。

3、Nacos的架构

3.1、Nacos的基本架构

　　1、服务提供方(Provider APP)在启动时，会调用Nacos Server的OpenApi将提供方服务实例注册到Nacos服务上

　　2、通过Nacos Console控制台，查看注册到Nacos上的服务实例

　　3、服务消费方(Consumer App)在启动时，会调用Nacos Server的OpenApi获取注册在Nacos Server的服务提供方实例地址

　　4、服务提供方与服务消费方通过注册中心服务间的通信。

3.2、逻辑架构及组件

  

　　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

3.3、领域模型

3.3.1、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。

3.3.2、服务领域模型

　　Nacos服务采用分级存储模型，一级是服务，二级是集群，三级是实例。

  

3.3.3、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。

  

3、Nacos的生态

  

 　　Nacos无缝支持一些主流的开源生态，例如Spring Cloud、Apache Dubbo、Dubbo Mesh、Kubernetes、CNCF。

　　使用 Nacos 简化服务发现、配置管理、服务治理及管理的解决方案，让微服务的发现、管理、共享、组合更加容易。