作者:翼严
Nacos 简介
Nacos 是一个更易于构建云原生应用的微服务基础平台,核心包含动态服务发现,配置管理,服务管理平台。
配置管理是 Nacos 的核心功能,它提供了运行期不重启应用的情况下动态修改配置值的功能。
Nacos 配置中心发展历程
Nacos 配置中心是从阿里集团内配置中心 Diamond 孵化而来,其整体发展分为三个阶段:
1.阿里集团内部孵化期
nacos 配置中心诞生于阿里巴巴集团内部的配置中心 Diamond,前期主要服务于集团内部对动态配置的需求。
2.开源&商业化探索尝试
集团 Diamond 经历了从开源再到闭源的过程,发布了商业化产品 ACM,并在 2018 年以 Nacos 配置中心为载体再次开源,期间对配置中心的开源及商业化进行了探索。
3.三位一体融合发展
明确三位一体发展战略,以开源 Nacos 为内核,插件化支持集团 Diamond &商业化 MSE 定制的配置中心,三位一体融合发展。
开源:以开源 Nacos 2.0 为内核,重构通信协议,性能扩展性提升10倍,支持 10w 级实例规模,提升开放性,联合开源微服务生态共同发展。
商业化:支持 Nacos2.0 和专业版,目前 20% 用户升级到 Nacos2.0,并且支持配置鉴权和加密能力,推送轨迹等高级功能。
集团:关注性能和高可用能力,支持大促 1 小时建站,10 分钟支持响应;完成 Diamond Over Nacos2.0 架构演进,扩展性提升 1 倍,支持 500w 实例规模。
应用场景&双十一实践
Nacos 配置管理应用场景
配置中心在业务域,基础技术域都有着广泛的应用,包括业务应用的开关,微服务生态的服务路由及元数据,高可用生态的预案,切流规则及降级开关等,前端生态的各类文案公告,数据库生态的核心配置参数,动态切库等配置。
在每年阿里集团的双十一大促中,配置中心也是一个不可或缺的基础组件,包括前期热点商品推送,大促氛围活动标调整,大促期间数据库主备切换开关,核心功能降级,各类名单调整,预案限流调整,各种基础中间件的核心参数动态,大促结束后各类预案的恢复,大促态到日常态的状态切换,都是配置中心所支持的场景。
配置中心使用指引
1.配置中心原理
- 业务应用:nacos 的使用方,通过 nacos-client 实现配置的发布,查询,监听回调的等基础操作。
- 负载均衡 SLB:与后端的 nacos 服务节点进行交互的地址,在用户自建或者调试的场景下,也可以采用直连 IP 或者地址服务器 endpoint 的模式。
- Nacos Server:nacos 服务端存储当前集群全量配置的内存和磁盘缓存,集群节点之间进行水平通知配置变更事件,和后端数据库进行对账保证数据一致性。
- Nacos 控制台:管理控制台,可以进行配置查看,配置发布,监听查询等运维功能。商业化 Nacos 支持推送轨迹,监控,事件中心等高级功能。
- 数据库:配置持久化存储的数据库,一般是主备库架构进行容灾。
用户在接入 nacos 主要有两种模式,一种是通过原生 nacos-client 的 ConfigService 组件的基础 API 接入,第二种是通过 Spring 框架或者其他类似框架组件接入,包括 SpringCloud 和 SpringBoot 等。
2.基础 API 接入
nacos 配置中心以 NacosConfigService 接口对外提供基础 API,包括配置发布,查询,监听,回调等基础功能。
在构建 ConfigService 时需要指定 Nacos 的服务端地址,需要访问的命名空间。更多的 API 使用细节,可参照官方文档。
Properties properties = new Properties(); properties.put(PropertyKeyConst.SERVER_ADDR, "127.0.0.1"); properties.put(PropertyKeyConst.NAMESPACE, "namespaceId"); final ConfigService configService = new NacosConfigService(properties); final String dataId = "my-config-dataId"; final String group = "group"; //初始化查询配置,并添加监听器,监听后续变更 String config = configService.getConfigAndSignListener(dataId, group, 3000L, new Listener() { @Override public Executor getExecutor() { //如果回调逻辑比较耗时,建议自定义线程池,以免堵塞推送回调线程 return null; } @Override public void receiveConfigInfo(String configInfo) { handleBusinessLogic(configInfo); } }); //初始化业务逻辑. handleBusinessLogic(config);
3.SpringCloud 接入
新增 bootstrap.yml,配置 nacos 相关参数,包括 nacos 地址,命令空间等参数,具体可参照 com.alibaba.cloud.nacos.NacosConfigProperties 属性类。
spring: application: name: nacos-config-demo cloud: nacos: config: server-addr: 127.0.0.1:8848 namespace: namespaceid-对应nacos服务端的命名空间ID,public填空 group: group-demo file-extension: yml refresh-enabled: true accessKey: xxx secretKey: xxx
在配置中心对应命名空间下创建 dataId=nacos-config-demo.yml,group=group-demo 的配置
使用 @Value 注解引用 nacos 中的参数值,当 nacos 中配置值发生变化时,value 的值会自动更新。
@Configuration @RefreshScope public class ConfigBean { @Value("${cache.useLocalCache:false}") private boolean useLocalCache; public boolean isUseLocalCache() { return useLocalCache; } }
通过 Value 注解可以实现属性值的自动更新,如果希望在配置内容变更时触发回调方法执行。在SpringCloud也可以通过NacosConfigManager#getConfigService获取 springboot 内置的 NacosConfigService 进行基础 API 操作。
更多的接入指引可参照官方文档:
- Spring:https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start-spring.html
- Spring Boot:https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start-spring-boot.html
- Spring Cloud:
https://nacos.io/zh-cn/docs/quick-start-spring-cloud.html
4.日志自助排查
以上介绍两种比较典型的 nacos 配置中心的接入方式,在日常使用过程中,nacos-client 本地的日志是非常有助于提高问题排查效率。
nacos 在发布配置,监听配置及变更推送时都会在 {user.home}/logs/nacos/config.log 中打印详细的事件日志。以下是客户端运行期打印的几个关键日志:
- add-listener: 添加监听,只有添加了对配置的监听,才能收到配置变更推送
- server-push:客户端已经收到某个配置的变更通知
- data-received:收到变更通知后,客户端向服务端查询到了最新的配置内容
- notify-listener: nacos回调了的监听器Listener,可以看到回调的配置内容MD5。
- notify-ok: 回调执行正常,可以查看执行回调的具体监听器 Listener,执行耗时。
- notify-error:监听器执行失败,对业务来说可能业务不符合预期,需要根据异常排查原因。
如果有 notify-listener 日志,但是没有 notify-ok 日志,则可能是监听器执行堵塞。如果想确认回调线程是否阻塞,可以通过 jstack 命令查看线程堆栈,jstack {pid} | grep -20 'nacos' ,通过堆栈判断导致线程堵塞的原因,对应解决即可。
5.使用须知
- 小配置
配置中心的主要作用是发布 meta-data,而不是数据的存储服务。我们对所发布的单个配置数据内容大小 100k 以内。
- 低频变更
nacos 是个配置管理系统,不是流量链路产品,配置变更需小于 1 次/分钟。
- 低频查询
nacos 与 redis 等缓存产品有着本质上区别,所以请不要在流量链路内查询配置,正常情况下应用启动时查询一次配置进行业务初始化,后续只需监听配置变化即可。
- 最终一致性
nacos 只保证最后一次推送的值一定会到达,不保证中间的每一次变更都会送达订阅端。配置在发布成功后并不是实时推送到客户端,中间有一定的时延。
- 幂等性
nacos 可能在网络状况欠佳时会向订阅者发送重复的数据通知,订阅者对数据通知的处理应满足幂等性,支持重复推送,相同配置回调多次不应产生异常预期外的情况。
- 轻回调
在回调监听器中,处理逻辑应尽量轻量化,高耗时操作容易堵塞回调线程,影响其他配置的推送。对于重回调的场景,可以自定义业务线程池异步化处理。
错用场景:
- 配置超过 1M,频繁变更导致配置中心数据库可用性下降
- 配置频繁变更,导致对客户端造成推送风暴,造成客户端应用 cpu,gc 压力。
- 客户端在流量链路中调用 getConfig 方法查询配置,业务请求上涨时,配置中心服务端压力上涨,可用性下降
- 回调方法中处理远程 RPC,IO 操作,锁等待等造成回调方法执行堵塞,进而堵塞其他配置变更推送,影响业务
配置中心高可用
1.客户端容灾
容灾目录
当服务端不可用时且短时无法恢复时,用户可以在本地的容灾目录中手动更新配置内容,以达到模拟服务端配置发生变更的场景。容灾目录中的配置内容具有最高优先级,配置的查询&监听逻辑都将返回容灾配置内容,因此当远程 nacos 服务端恢复正常时,需要将容灾目录中的内容发布到远端,然后删除本地容灾目录。
容灾目录地址:
- public 命名空间:{user.home}/nacos/config/{servername}_nacos/data/config-data
- 非 public 命名空间:{user.home}/nacos/config/{servername}_nacos/data/config-data-tenant
本地缓存
nacos向服务端查询一次配置内容时,会将内容同步到本地磁盘,当下一次访问服务端接口失败时,会读取本地配置内容,以最大程度保证客户端可用。
缓存目录地址:
- public 命名空间:{user.home}/nacos/config/{servername}_nacos/snapshot
- 非 public 命名空间:{user.home}/nacos/config/{servername}_nacos/snapshot-tenant
2.服务端反脆弱
在上一章节中的使用须知里,我们分享了使用 nacos 配置中心的一些使用限制及误用场景,而当客户端错用已经发生时,服务端的反脆弱机制保证了客户端的错用不会影响服务端的可用性。
服务端的反脆弱机制包括连接限流,频繁变更限流,配置发布流量限流等机制来保证可用性。
商业化 MSE 优势
微服务引擎 MSE 是一个面向业界主流开源微服务框架 SpringCloud、Dubbo 以及多语言等一站式微服务平台,支持服务网格生态,标准、灵活、精准的控制流量,帮助提升系统整体的可用性,并且 MSE 在高可用、性能、安全方面大量增强,让您的应用获得企业级的保障。
MSE Nacos 和自建 Nacos 对比
迁移指引
- 自建 Nacos 迁移 Mse Nacos详见:
- https://help.aliyun.com/document_detail/460944.html
- ACM 迁移 MSE Nacos详见:
- https://help.aliyun.com/document_detail/312705.html
- Applo 等迁移 MSE Nacos详见:
- https://help.aliyun.com/document_detail/460717.html
Nacos 3.0
Nacos3.0 中,在 SDK 能力提升,界面交互升级,服务端核心能力,可观测可运维,稳定性&高可用方面都规划了诸多功能,除了基础通用的产品能力外,其中配置中心规划了社区呼声较高的模糊订阅功能,也将基于长连接的一致性协议进行升级,提升当前版本在边界异常场景下的稳定性及可靠性,欢迎对 Nacos 感兴趣的社区开发者参与其中。
点击此处查看微服务引擎产品