简介
Nacos官网:https://nacos.io
Nacos源码:https://github.com/alibaba/nacos
下载Nacos服务端压缩包:https://github.com/alibaba/nacos/releases
Nacos三种部署模式
- 单机模式 - 用于测试和单机试用。
- 集群模式 - 用于生产环境,确保高可用。
- 多集群模式 - 用于多数据中心场景。
Nacos安装
单机配置文件
vim /usr/local/nacos/conf/application.properties
#*************** Spring Boot Related Configurations ***************#
### Default web context path:
server.servlet.contextPath=/nacos
### Default web server port:
server.port=8848
#*************** Config Module Related Configurations ***************#
### If user MySQL as datasource:
spring.datasource.platform=mysql
### Count of DB:
db.num=1
### Connect URL of DB:
db.url.0=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user=root
db.password=yibo
启动与关闭服务
[root@nacos-71 nacos]# /usr/local/nacos/bin/startup.sh -m standalone
[root@nacos-71 nacos]# /usr/local/nacos/bin/shutdown.sh
日志状态
2020-06-27 07:58:24,537 INFO Initializing ExecutorService 'taskScheduler'
2020-06-27 07:58:24,961 INFO Tomcat started on port(s): 8848 (http) with context path '/nacos'
2020-06-27 07:58:24,977 INFO Nacos Log files: /usr/local/nacos/logs
2020-06-27 07:58:24,980 INFO Nacos Log files: /usr/local/nacos/conf
2020-06-27 07:58:24,981 INFO Nacos Log files: /usr/local/nacos/data
2020-06-27 07:58:24,981 INFO Nacos started successfully in stand alone mode. use external storage
说明:nacos服务启动完成,并且已经看到日志路径以及配置文件路径与数据目录
日志路径
[root@nacos-71 logs]# tailf /usr/local/nacos/logs/start.out
安装完毕访问
http://192.168.31.71:8848/nacos/#/login
帐号:nacos
密码:nacos
集群搭建
集群搭建架构图设计
设置主机hosts文件
vim /etc/hosts
192.168.31.31 nacos1
192.168.31.32 nacos2
192.168.31.33 nacos3
nacos集群文件要求设计
#*************** Spring Boot Related Configurations ***************#
### Default web context path:
server.servlet.contextPath=/nacos
### Default web server port:
server.port=8848
#*************** Config Module Related Configurations ***************#
### If user MySQL as datasource:
spring.datasource.platform=mysql 开启mysql数据库
### Count of DB:
db.num=2 设为2代表连接几个数据库实例
### Connect URL of DB:
db.url.1=jdbc:mysql://192.168.31.30:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.url.2=jdbc:mysql://192.168.31.31:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.user=root
db.password=yibo
配置数据库
在nacos/conf目录下找到schema.sql
文件,执行schema.sql
相关文件,新建nacos库和相关表。
配置集群文件
在nacos的解压目录nacos/的conf目录下,有配置文件cluster.conf,请每行配置成ip:port。(请配置3个或3个以上节点)
- 更改配置文件名称
[root@nacos-71 conf]# mv cluster.conf.example cluster.conf
- 设置集群内部IP
[root@nacos-71 conf]# vim /usr/local/nacos/conf/cluster.conf
#it is ip
#example
192.168.31.31:8848
192.168.31.32:8848
192.168.31.33:8848
注意:三台设置一样即可,启动三台nacos服务,切记一定添加主机/etc/hosts进行解析。
- 启动与关闭服务
[root@nacos-71 nacos]# /usr/local/nacos/bin/startup.sh -m standalone
[root@nacos-71 nacos]# /usr/local/nacos/bin/shutdown.sh
总配置文件详解
#*************** Spring Boot Related Configurations ***************#
### Default web context path:
server.servlet.contextPath=/nacos 项目目录
### Default web server port:
server.port=8848 默认端口
#*************** Network Related Configurations ***************#
### If prefer hostname over ip for Nacos server addresses in cluster.conf:
#nacos.inetutils.prefer-hostname-over-ip=false
### Specify local server's IP:
当本地环境比较复杂的时候,Nacos服务在启动的时候需要选择运行时使用的IP或者网卡。Nacos从多网卡获取IP参考Spring Cloud设计,
通过nacos.inetutils参数,可以指定Nacos使用的网卡和IP地址。目前支持的配置参数有:
#nacos.inetutils.ip-address=
use-only-site-local-interfaces参数可以让nacos使用局域网ip,这个在nacos部署的机器有多网卡时很有用,可以让nacos选择局域网网卡
nacos.inetutils.use-only-site-local-interfaces=true
ignored-interfaces支持网卡数组,可以让nacos忽略多个网卡
nacos.inetutils.ignored-interfaces[0]=eth0
nacos.inetutils.ignored-interfaces[1]=eth1
preferred-networks参数可以让nacos优先选择匹配的ip,支持正则匹配和前缀匹配
nacos.inetutils.preferred-networks[0]=30.5.124.
nacos.inetutils.preferred-networks[0]=30.5.124.(25[0-5]|2[0-4]\\d|((1d{2})|([1-9]?\\d))),30.5.124.(25[0-5]|2[0-4]\\d|((1d{2})|([1-9]?\\d)))
#*************** Config Module Related Configurations ***************#
### If user MySQL as datasource:
spring.datasource.platform=mysql
### Count of DB: 多数据库连接,如设置2个代表连接两个数据库。
db.num=1
### Connect URL of DB:
db.url.1=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos创建的数据库?....此处省略
true&useUnicode=true&useSSL=false&serverTimezone=UTC
db.url.2=jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/nacos创建的数据库?....此处省略
db.user=nacos 帐号:用户名
db.password=nacos 密码:密码
Nginx配置文件信息
worker_processes 1;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include mime.types;
default_type application/octet-stream;
sendfile on;
keepalive_timeout 65;
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log logs/access.log main;
upstream server_nacos {
server 192.168.x.64:8880;
server 192.168.x.65:8880;
server 192.168.x.66:8880;
}
server {
listen 80;
server_name 192.168.30.110;
location /{
rewrite ^/(.*)$ http://192.168.x.110/nacos/$1;
}
location /nacos/{
proxy_pass http://server_nacos/nacos/;
proxy_set_header host $host;
proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
}
}
}
Keepalived配置文件
Master
! Configuration File for keepalived
global_defs {
}
router_id nacos1
}
vrrp_instance VI_52 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 52
priority 150
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.30.110
}
}
Slave
! Configuration File for keepalived
global_defs {
}
router_id nacos1
}
vrrp_instance VI_52 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 52
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.30.110
}
}
Nacos集群工作原理
集群选举问题:
Nacos支持集群模式,很显然。而一旦涉及到集群,就涉及到主从,那么nacos是一种什么样的机制来实现的集群呢?
Nacos的集群类似于zookeeper, 它分为leader角色和follower角色, 那么从这个角色的名字可以看出来,这个集群存在选举的机制。 因为如果自己不具备选举功能,角色的命名可能就是master/slave了。
选举算法 :
Nacos集群采用 raft 算法来实现,它是相对zookeeper的选举算法较为简单的一种。选举算法的核心在 RaftCore 中,包括数据的处理和数据同步。
raft 算法演示地址:http://thesecretlivesofdata.com/raft/
在Raft中,节点有三种角色,每个节点都拥有以下三种角色中的一种:
- Leader:负责接收客户端的请求,并向集群中其他节点下达指令。
- Candidate:用于选举Leader的一种角色(竞选状态)。
- Follower:负责响应来自Leader或者Candidate的请求。
产生选举的三个时机
- 1、在Nacos启动后,还没有产生Leader时的选举。
- 2、集群成员总量变更时重新选举。
- 3、Leader节点停止服务后重新选举。
所有节点启动的时候,都是follower状态。 如果在一段时间内如果没有收到leader的心跳(可能是没有leader,也可能是leader挂了),那么follower会变成Candidate。然后发起选举,选举之前,会增加 term,这个 term 和 zookeeper 中的 epoch 的道理是一样的。
follower会投自己一票,并且给其他节点发送票据vote,等到其他节点回复在这个过程中,可能出现几种情况
- 1、收到过半的票数通过,则成为leader。
- 2、被告知其他节点已经成为leader,则自己切换为follower。
- 3、一段时间内没有收到过半的投票,则重新发起选举。
约束条件在任一term中,单个节点最多只能投一票
选举的几种情况 :
-
1、第一种情况,赢得选举之后,leader会给所有节点发送消息,避免其他节点触发新的选举。
-
2、第二种情况,比如有三个节点A B C。A B同时发起选举,而A的选举消息先到达C,C给A投了一票,当B的消息到达C时,已经不能满足上面提到的约束条件,即C不会给B投票,而A和B显然都不会给对方投票。A胜出之后,会给B,C发心跳消息,节点B发现节点A的term不低于自己的term,知道有已经有Leader了,于是转换成follower。
-
3、第三种情况, 没有任何节点获得majority投票,可能是平票的情况。加入总共有四个节点(A/B/C/D),Node C、Node D同时成为了candidate,但Node A投了NodeD一票,NodeB投了Node C一票,这就出现了平票 split vote的情况。这个时候大家都在等啊等,直到超时后重新发起选举。如果出现平票的情况,那么就延长了系统不可用的时间,因此raft引入了 randomizedelection timeouts来尽量避免平票情况。
注意:
- 1、只要UP状态节点不小于1+N/2,集群就能正常运行。
- 2、小于1+N/2,集群任然可以提供基本服务,但已无法保证Nacos各节点数据一致性。
步骤(注册中心指定为follower节点):
- 1、follower会自动将注册心跳包转给Leader节点。
- 2、Leader节点完成实质的注册登记工作。
- 3、Leader节点完成注册后向其他follower节点发起同步注册日志的指令。
- 4、所有可用follower节点在收到指令后进行ack应答,通知消息已收到。
- 5、当Leader收到过半数follower节点的ack应答后,返回给微服务注册成功的响应信息。
注意——Nacos CP/AP模式切换
CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中,Consistency(一致性)、 Availability(可用性)、Partition tolerance(分区容错性),三者不可得兼。
-
一致性(C):在分布式系统中的所有数据备份,在同一时刻是否同样的值。(等同于所有节点访问同一份最新的数据副本)。
-
可用性(A):在集群中一部分节点故障后,集群整体是否还能响应客户端的读写请求。(对数据更新具备高可用性)。
-
分区容忍性(P):以实际效果而言,分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在C和A之间做出选择。
CAP原则的精髓就是在分布式情况下,要么AP,要么CP,要么AC,但是不存在CAP。如果在某个分布式系统中数据无副本, 那么系统必然满足强一致性条件, 因为只有独一数据,不会出现数据不一致的情况,此时C和P两要素具备,但是如果系统发生了网络分区状况或者宕机,必然导致某些数据不可以访问,此时可用性条件就不能被满足,即在此情况下获得了CP系统,但是CAP不可同时满足 。
Nacos 集群默认支持的是CAP原则中的AP原则,但是也可切换为CP原则,切换命令如下:
curl -X PUT '$NACOS_SERVER:8848/nacos/v1/ns/operator/switches?entry=serverMode&value=CP'
同时微服务的bootstrap.properties 需配置如下选项指明注册为临时/永久实例
AP模式不支持数据一致性,所以只支持服务注册的临时实例,CP模式支持服务注册的永久实例,满足配置文件的一致性。
#false为永久实例,true表示临时实例开启,注册为临时实例
spring.cloud.nacos.discovery.ephemeral=false
参考:
https://www.gylinux.cn/3210.html
https://blog.csdn.net/weixin_41358004/article/details/108506237
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