Nacos实战攻略：从入门到精通，全面掌握服务治理与配置管理！（上）

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发布时间：2023-02-13

本文共 10082 字，大约阅读时间需要 33 分钟。

Nacos概述与安装部署指南

一、Nacos概述

1. Nacos简介

在当今的云计算和微服务架构时代，服务发现和配置管理是构建高可用、高灵活性的分布式系统的关键组成部分。Nacos（Naming and Configuration Service）作为阿里巴巴开源的一个全新的注册中心和配置中心，旨在解决微服务架构中的服务发现和配置管理问题，为开发者提供了一种更加高效、便捷的解决方案。

1.1 Nacos的起源与发展

Nacos最早起源于阿里巴巴内部的一个项目，用于解决内部微服务架构中的服务发现和配置管理问题。随着微服务架构的普及，Nacos逐渐发展成为一个开源项目，并在2018年正式对外发布。自开源以来，Nacos受到了广泛关注，并在社区中迅速发展壮大。

1.2 Nacos的核心功能

Nacos主要提供以下核心功能：

服务发现：Nacos支持基于DNS和基于RPC的服务发现。服务提供者在启动时向Nacos注册自己，消费者则可以通过Nacos获取服务提供者的信息，实现服务的自动发现。

服务健康监测：Nacos可以对注册的服务进行健康检查，确保服务提供者的可用性。当服务不可用时，Nacos会自动将其从服务列表中剔除，避免消费者访问到不可用的服务。

动态配置服务：Nacos提供了动态配置管理功能，允许开发者动态地更新和获取配置信息。配置变更后，Nacos会实时推送给使用该配置的服务，实现配置的热更新。

服务融合：Nacos支持多种服务发现和配置管理协议，如DNS、RPC等，可以实现不同微服务框架之间的服务融合。

多云管理：Nacos支持多云环境下的服务发现和配置管理，可以帮助开发者实现跨云平台的服务管理和配置同步。

1.3 Nacos的应用场景

Nacos适用于以下几种典型的应用场景：

微服务架构：在微服务架构中，服务数量众多，服务之间的依赖关系复杂。Nacos可以帮助开发者快速实现服务发现和配置管理，提高系统的可维护性和可扩展性。

分布式系统：分布式系统中的服务通常部署在多个节点上，Nacos可以帮助实现服务之间的自动发现和配置同步，简化分布式系统的部署和维护。

动态配置管理：在需要动态调整系统配置的场景中，Nacos可以实时推送配置变更，实现系统的热更新，提高系统的灵活性和可定制性。

多云管理：在多云环境中，Nacos可以帮助开发者实现跨云平台的服务管理和配置同步。

大型企业级应用：在大型企业级应用中，Nacos同样具有广泛的应用场景，包括服务监控与告警、权限控制与审计等。

2. Nacos核心特性

2.1 服务发现

服务发现是Nacos最基本的功能之一，它允许服务提供者在启动时向Nacos注册自己，而服务消费者则可以通过Nacos查询到所需的服务信息，实现服务的自动发现。

服务注册：服务提供者通过发送REST请求将服务的IP地址、端口号、服务名等信息注册到Nacos中。

服务查询：服务消费者可以通过Nacos提供的API查询到注册的服务列表，并根据服务信息进行服务调用。

服务分组：Nacos支持服务分组，允许开发者将相同的服务分为不同的组，实现服务的隔离和分组管理。

2.2 服务健康监测

Nacos提供了服务健康监测功能，确保服务提供者的可用性。这一特性对于维护系统的稳定性和可靠性至关重要。

心跳机制：Nacos通过心跳机制来检测服务提供者的健康状态。服务提供者需要定期向Nacos发送心跳，证明自己仍然在线。

健康检查：Nacos支持自定义健康检查脚本，可以根据服务的具体需求来编写检查脚本，确保服务真正可用。

自动剔除：当服务提供者长时间没有发送心跳或健康检查失败时，Nacos会自动将其从服务列表中剔除，避免消费者访问到不可用的服务。

2.3 动态配置服务

动态配置服务是Nacos的另一个核心特性，它允许开发者动态地更新和获取配置信息，而无需重启服务。

配置中心：Nacos提供了一个配置中心，开发者可以将配置信息存储在Nacos中，并通过Nacos提供的API进行管理。

配置发布与获取：开发者可以通过Nacos的API发布配置，客户端则可以通过API获取配置。配置更新后，Nacos会实时推送给使用该配置的服务，实现配置的热更新。

配置版本管理：Nacos支持配置版本管理，可以查看配置的历史版本，回滚到之前的版本，或者对比不同版本之间的差异。

2.4 服务融合

Nacos支持多种服务发现和配置管理协议，如DNS、RPC等，可以实现不同微服务框架之间的服务融合。

跨平台支持：Nacos支持多种语言和框架，如Java、Go、Python等，使得不同平台和框架的服务可以无缝集成。

服务互操作性：Nacos支持服务互操作性，即使使用不同服务发现协议的服务也可以通过Nacos进行通信。

2.5 多云管理

在多云环境中，Nacos可以帮助开发者实现跨云平台的服务管理和配置同步。

云平台兼容性：Nacos可以与主流云平台如AWS、Azure、阿里云等无缝集成，支持多云环境下的服务管理和配置同步。

跨云服务发现：Nacos支持跨云服务发现，允许服务在不同云平台之间进行通信和协作。

二、Nacos安装与部署

1. 环境要求

在深入探讨Nacos的安装与部署之前，首先需要了解其运行所需的环境要求。确保以下环境准备就绪，将为后续的Nacos部署和运行打下坚实的基础。

1.1 Java环境

Nacos 是基于 Java 开发的，因此，确保拥有一个稳定且兼容的 Java 环境是首要条件。

JDK 版本：Nacos 支持的最低 JDK 版本为 JDK 1.8。虽然更高版本的 JDK 也是兼容的，但官方推荐使用 JDK 1.8，因为它经过了广泛的测试和验证，确保了稳定性和兼容性。

Java Home 配置：确保在操作系统中正确配置了 Java Home 环境变量。这可以通过在终端中运行 java -version 命令来验证。如果系统未正确识别 Java 环境，可能需要手动设置 Java Home。

1.2 操作系统

Nacos 支持多种操作系统平台，包括但不限于以下几种：

Linux：大多数生产环境都运行在 Linux 系统上，Nacos 对 Linux 系统提供了良好的支持。

Windows：虽然 Windows 系统在开发环境中较为常见，但也可以用于生产环境。确保操作系统版本至少为 Windows 7 或更高版本。

Mac OS：Mac OS 也被广泛用于开发和测试环境，Nacos 在 Mac OS 上同样可以正常运行。

1.3 磁盘空间

Nacos 在运行过程中会占用一定的磁盘空间，主要用于存储配置文件和服务元数据。以下是推荐的磁盘空间要求：

最小磁盘空间：至少 1GB 的可用磁盘空间。这个空间包括了 Nacos 的安装目录和日志文件等。

推荐磁盘空间：为了确保系统的稳定性和未来的可扩展性，建议预留至少 10GB 的可用磁盘空间。

1.4 网络要求

Nacos 需要与外部系统进行通信，因此网络环境的要求也是不可忽视的。

网络连通性：确保 Nacos 服务能够访问互联网，以便下载必要的依赖和更新。

防火墙设置：如果服务器位于防火墙后面，需要确保 Nacos 服务使用的端口（默认为 8848）被开放，以便客户端能够正常访问。

1.5 其他依赖

Nacos 还依赖于以下外部组件，这些组件需要在部署前预先安装和配置：

MySQL：Nacos 可以使用 MySQL 作为数据存储，因此需要安装和配置 MySQL 数据库。

Maven：如果需要编译 Nacos 源代码或者构建项目，需要安装 Maven 工具。

2. 下载与安装

在了解了Nacos的环境要求之后，接下来我们将详细介绍如何下载和安装Nacos。以下是详细的步骤和注意事项，确保您能够顺利部署Nacos服务。

2.1 下载Nacos

首先，您需要从Nacos的官方GitHub仓库或者官方网站下载Nacos的压缩包。以下是下载Nacos的步骤：

访问Nacos官方网站：在浏览器中输入，或者直接访问。

选择版本：在发布页面，您会看到多个版本的Nacos。建议选择最新稳定版本的Nacos，以确保拥有最新的功能和修复的漏洞。

下载压缩包：根据您的操作系统选择对应的压缩包，Nacos提供了tar.gz和zip两种格式的压缩包。

验证下载：下载完成后，可以通过解压并运行Nacos来验证压缩包的完整性。

2.2 安装Nacos

下载完成后，接下来是安装Nacos。以下是在不同操作系统中安装Nacos的步骤：

在Linux系统中安装

解压压缩包：在终端中，使用以下命令解压下载的压缩包：

tar -zxvf nacos-server-$version.tar.gz

其中 $version 是您下载的Nacos版本号。

移动到指定目录：将解压后的文件夹移动到您希望安装Nacos的目录：

mv nacos-server-$version /usr/local/nacos

创建软链接（可选）：为了方便管理，您可以创建一个软链接指向Nacos的安装目录：

ln -s /usr/local/nacos nacos

在Windows系统中安装

解压压缩包：使用WinRAR或其他解压缩工具解压下载的zip文件。

移动到指定目录：将解压后的文件夹移动到您希望安装Nacos的目录。

2.3 启动Nacos服务

解压并移动到指定目录后，就可以启动Nacos服务了。以下是启动Nacos服务的步骤：

在Linux系统中启动

进入Nacos目录：在终端中，切换到Nacos的bin目录：

cd /usr/local/nacos/bin

启动命令：运行以下命令启动Nacos服务：

./startup.sh -m standalone

-m standalone 参数表示以单机模式启动Nacos。

在Windows系统中启动

进入Nacos目录：打开命令提示符或PowerShell，切换到Nacos的bin目录。

启动命令：运行以下命令启动Nacos服务：

startup.cmd

2.4 验证Nacos服务

启动Nacos服务后，您可以通过访问Nacos的Web界面来验证服务是否成功启动。在浏览器中输入地址：

http://localhost:8848/nacos/

如果看到Nacos的登录界面，说明Nacos服务已经成功启动。

2.5 注意事项

端口冲突：确保Nacos默认的端口（8848）没有被其他服务占用。

防火墙设置：如果服务器位于防火墙后面，确保Nacos使用的端口被开放。

环境变量：在Linux系统中，您可能需要设置JAVA_HOME环境变量，并确保Nacos能够找到JDK。

通过以上步骤，您应该能够成功下载和安装Nacos服务。接下来，您可以继续学习如何配置Nacos，以及如何在Nacos中进行服务注册和发现。

三、Nacos配置文件说明

在成功安装和启动Nacos服务之后，了解和配置Nacos的配置文件是确保服务正常运行和满足特定需求的关键步骤。以下是关于Nacos配置文件的详细说明。

3.1 配置文件位置

Nacos的配置文件位于Nacos的 conf 目录下。主要配置文件包括：

application.properties：用于配置Nacos服务的各种参数。

application.yml：如果使用YAML格式，也可以使用此文件进行配置。

cluster.conf：用于配置Nacos集群，其中定义了集群中各个节点的地址和端口。

3.2 application.properties配置

application.properties 文件是Nacos的主要配置文件，其中包含了服务的基本配置项。以下是一些常见的配置项及其说明：

server.port：Nacos服务的端口号，默认为8848。

spring.datasource.platform：数据库类型，默认为H2，也可以配置为MySQL。

spring.datasource.url：数据库连接地址。

spring.datasource.username：数据库用户名。

spring.datasource.password：数据库密码。

spring.datasource.driver-class-name：数据库驱动类名。

nacos.standalone：是否以单机模式运行，默认为true。

以下是一个 application.properties 的配置示例：

server.port=8848spring.datasource.platform=mysqlspring.datasource.url=jdbc:mysql://localhost:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=truespring.datasource.username=nacosspring.datasource.password=nacosspring.datasource.driver-class-name=com.mysql.jdbc.Drivernacos.standalone=false

3.3 application.yml配置

如果您更倾向于使用YAML格式的配置文件，可以创建或修改 application.yml 文件。以下是一个YAML格式的配置示例：

server:  port: 8848spring:  datasource:    platform: mysql    url: jdbc:mysql://localhost:3306/nacos?characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true    username: nacos    password: nacos    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Drivernacos:  standalone: false

3.4 cluster.conf配置

cluster.conf 文件用于配置Nacos集群，其中定义了集群中各个节点的地址和端口。以下是一个集群配置的示例：

# server list127.0.0.1:8848127.0.0.1:8848127.0.0.1:8848

3.5 修改配置文件

修改配置文件时，需要注意以下几点：

重启Nacos服务：修改配置文件后，需要重启Nacos服务以使配置生效。

配置校验：在修改配置文件时，应确保所有配置项的格式正确，避免因配置错误导致服务启动失败。

环境变量：某些配置项可以通过环境变量进行覆盖，具体请参考Nacos官方文档。

3.6 配置文件的高级用法

Nacos还支持一些高级配置，例如：

自定义命名空间：通过配置文件可以定义不同的命名空间，以便在不同的环境中隔离配置。

自定义配置加载方式：Nacos支持从外部文件系统、数据库等多种方式加载配置。

配置加密：为了确保配置的安全性，Nacos支持对敏感信息进行加密。

通过深入了解和合理配置Nacos的配置文件，您可以更好地管理和优化Nacos服务的运行环境，确保服务的稳定性和高效性。

四、Nacos服务注册与发现

1、服务注册

在微服务架构中，服务注册是确保服务之间能够相互发现和通信的关键步骤。Nacos作为一个服务中心，提供了高效的服务注册机制。以下是关于如何在Nacos中进行服务注册的详细指南。

1.1 服务注册的基本概念

服务注册指的是将服务的信息，如服务名、IP地址、端口号等，注册到服务中心。这样，其他服务就可以通过服务中心获取到这些信息，进而与服务进行通信。

1.2 Nacos服务注册流程

以下是使用Nacos进行服务注册的一般流程：

初始化Nacos客户端：首先，需要在服务中引入Nacos客户端依赖。对于Java服务，通常通过引入对应的Nacos客户端库来实现。


      
     
      com.alibaba.nacos
       
     
      nacos-client
       
     
      版本号

配置Nacos服务端地址：在服务的配置文件中，指定Nacos服务端的地址。

nacos:  server-addr: 127.0.0.1:8848

创建Nacos服务注册实例：通过Nacos客户端API创建一个服务注册实例。

Properties properties = new Properties();properties.put("server_addr", "127.0.0.1:8848");Naming naming = NacosFactory.createNamingService(properties);

注册服务：使用Nacos客户端API将服务注册到Nacos。

Instance instance = new Instance();instance.setIp("127.0.0.1");instance.setPort(8080);instance.setServiceName("example-service");naming.registerInstance("example-service", instance);

1.3 服务注册参数说明

服务注册时，需要提供以下参数：

服务名：服务的唯一标识，通常使用服务英文名称或API路径。

地址：服务的IP地址，通常是服务的公网IP或内网IP。

端口号：服务监听的端口号。

健康检查：可以配置健康检查的路径，Nacos会定期检查服务的健康状态。

2、服务发现

在微服务架构中，服务发现是服务注册的后续步骤，它允许客户端动态地查找和调用注册在服务中心的服务。Nacos 提供了强大的服务发现功能，使得服务之间的通信变得更加灵活和可靠。

2.1 服务发现的基本概念

服务发现是指客户端能够查询到已注册服务的列表，并根据这些信息进行服务调用。在分布式系统中，服务实例可能会频繁地启动和停止，服务发现机制能够确保客户端始终能够找到可用的服务实例。

2.2 Nacos服务发现机制

Nacos 支持基于 DNS 和基于 RPC 的服务发现。在基于 DNS 的服务发现中，Nacos 将服务信息注册到 DNS 中，客户端通过解析 DNS 记录来获取服务列表。而在基于 RPC 的服务发现中，客户端直接向 Nacos 发送请求以获取服务信息。

2.3 Nacos服务发现流程

以下是使用 Nacos 进行服务发现的一般流程：

初始化 Nacos 发现实例：首先，客户端需要初始化一个 Nacos 服务发现实例，并配置 Nacos 服务端的地址。

Properties properties = new Properties();properties.put("server_addr", "127.0.0.1:8848");Naming naming = NacosFactory.createNamingService(properties);

获取服务列表：客户端通过调用 Nacos API 来获取服务列表。

List
    
      instances = naming.getAllInstances("example-service");

服务实例健康检查：Nacos 会定期对服务实例进行健康检查，不健康的实例不会被包含在查询结果中。

服务实例选择：客户端可以根据负载均衡策略从服务列表中选择一个实例进行调用。

2.4 服务发现的最佳实践

服务实例缓存：客户端可以缓存服务实例列表，减少对 Nacos 的查询次数，同时也要定期更新缓存。

服务实例负载均衡：客户端可以实现自己的负载均衡策略，如轮询、随机选择等，以优化服务调用。

服务实例监控：对服务实例进行监控，收集关键指标，如响应时间、成功率等，以便于性能优化和故障排查。

3、服务注销

服务注销是服务生命周期管理的重要部分，它允许服务在不再可用时从服务注册中心中安全地移除。Nacos 提供了完善的服务注销机制，以确保服务注册中心中的信息与实际运行的服务状态保持一致。

3.1 服务注销的重要性

资源清理：当服务不再运行时，及时从注册中心注销可以清理资源，避免不必要的资源占用。

避免无效调用：客户端在调用服务时，会查询注册中心获取服务列表。如果服务已经停止，但未从注册中心注销，客户端可能会尝试调用这些无效的服务实例，导致调用失败。

服务监控：服务注销可以帮助监控系统及时识别和响应服务的变化，从而进行相应的处理。

3.2 Nacos服务注销流程

以下是使用 Nacos 进行服务注销的一般流程：

初始化 Nacos 服务实例：首先，需要创建一个 Nacos 服务实例，用于与服务注册中心进行交互。

Properties properties = new Properties();properties.put("server_addr", "127.0.0.1:8848");Naming naming = NacosFactory.createNamingService(properties);

注销服务实例：通过调用 Nacos 提供的 API 来注销服务实例。

Instance instance = new Instance();instance.setIp("192.168.1.2");instance.setPort(8080);instance.setServiceName("example-service");naming.deregisterInstance("example-service", instance);

3.3 服务注销的关键步骤

服务实例信息获取：在注销服务之前，需要确保获取到正确的服务实例信息，包括 IP 地址、端口号等。

服务注销确认：在执行注销操作之前，可以通过健康检查或其他机制确认服务是否真的不再可用。

注销操作执行：通过 Nacos API 执行注销操作，并确保操作的成功执行。

3.4 服务注销的最佳实践

自动化注销：在服务停止时自动执行注销操作，可以通过服务框架的钩子函数或定时任务来实现。

注销延迟：为了避免在服务短暂不可用时误触发注销，可以设置一定的延迟时间，确保服务的稳定下线。

注销通知：在注销服务后，可以通过事件通知或日志记录等方式通知相关人员或系统，以便于追踪和监控。

3.5 服务注销的注意事项

服务实例唯一性：注销时需要确保服务实例信息的准确性，避免错误地注销了其他服务实例。

注销后的清理：注销服务后，需要确保相关的资源得到释放，如数据库连接、文件句柄等。

监控和告警：注销操作应该被监控，并在出现异常时触发告警，以便及时处理。

3.6 服务注销的示例

以下是一个简单的服务注销示例，展示了如何在 Java 客户端中注销一个服务实例：

// 初始化 Nacos 客户端Properties properties = new Properties();properties.put("server_addr", "127.0.0.1:8848");Naming naming = NacosFactory.createNamingService(properties);// 构建服务实例信息Instance instance = new Instance();instance.setIp("192.168.1.2");instance.setPort(8080);instance.setServiceName("example-service");// 注销服务实例naming.deregisterInstance("example-service", instance);