1、簡介
Nacos官網：https://nacos.io/zh-cn/index.html
1.1、概覽
Nacos 致力於幫助您發現、配置和管理微服務。Nacos 提供了一組簡單易用的特性集，幫助您快速實現動態服務發現、服務配置、服務元數據及流量管理。
1.2、功能特性
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動態配置服務：動態配置服務讓您能夠以中心化、外部化和動態化的方式管理所有環境的配置。動態配置消除了配置變更時重新部署應用和服務的需要。配置中心化管理讓實現無狀態服務更簡單，也讓按需彈性擴展服務更容易。
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服務發現及管理：動態服務發現對以服務爲中心的（例如微服務和雲原生）應用架構方式非常關鍵。Nacos支持DNS-Based和RPC-Based（Dubbo、gRPC）模式的服務發現。Nacos也提供實時健康檢查，以防止將請求發往不健康的主機或服務實例。藉助Nacos，您可以更容易地爲您的服務實現斷路器。
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動態DNS服務：通過支持權重路由，動態DNS服務能讓您輕鬆實現中間層負載均衡、更靈活的路由策略、流量控制以及簡單數據中心內網的簡單DNS解析服務。動態DNS服務還能讓您更容易地實現以DNS協議爲基礎的服務發現，以消除耦合到廠商私有服務發現API上的風險。
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服務及其元數據管理：Nacos能讓您從微服務平臺建設的視角管理數據中心的所有服務及元數據，包括管理服務的描述、生命週期、服務的靜態依賴分析、服務的健康狀態、服務的流量管理、路由及安全策略、服務的SLA以及最首要的metrics 統計數據。
1.3、Nacos地圖
一圖看懂 Nacos
- 特性大圖：要從功能特性，非功能特性，全面介紹我們要解的問題域的特性訴求
- 架構大圖：通過清晰架構，讓您快速進入 Nacos 世界
- 業務大圖：利用當前特性可以支持的業務場景，及其最佳實踐
- 生態大圖：系統梳理 Nacos 和主流技術生態的關係
- 優勢大圖：展示 Nacos 核心競爭力
- 戰略大圖：要從戰略到戰術層面講 Nacos 的宏觀優勢
1.4、Nacos生態圖
Nacos無縫支持一些主流的開源生態，例如Spring Cloud、Apache Dubbo、Dubbo Mesh、Kubernetes、CNCF。
使用 Nacos 簡化服務發現、配置管理、服務治理及管理的解決方案，讓微服務的發現、管理、共享、組合更加容易。
2、Nacos架構
2.1、基本架構及概念
服務 (Service)：服務是指一個或一組軟件功能（例如特定信息的檢索或一組操作的執行），其目的是不同的客戶端可以爲不同的目的重用（例如通過跨進程的網絡調用）。Nacos 支持主流的服務生態，如 Kubernetes Service、gRPC|Dubbo RPC Service 或者 Spring Cloud RESTful Service.
服務註冊中心 (Service Registry)：服務註冊中心，它是服務，其實例及元數據的數據庫。服務實例在啓動時註冊到服務註冊表，並在關閉時註銷。服務和路由器的客戶端查詢服務註冊表以查找服務的可用實例。服務註冊中心可能會調用服務實例的健康檢查 API 來驗證它是否能夠處理請求。
服務元數據 (Service Metadata)：服務元數據是指包括服務端點(endpoints)、服務標籤、服務版本號、服務實例權重、路由規則、安全策略等描述服務的數據
服務提供方 (Service Provider)：是指提供可複用和可調用服務的應用方
服務消費方 (Service Consumer)：是指會發起對某個服務調用的應用方
配置 (Configuration)：在系統開發過程中通常會將一些需要變更的參數、變量等從代碼中分離出來獨立管理，以獨立的配置文件的形式存在。目的是讓靜態的系統工件或者交付物（如 WAR，JAR 包等）更好地和實際的物理運行環境進行適配。配置管理一般包含在系統部署的過程中，由系統管理員或者運維人員完成這個步驟。配置變更是調整系統運行時的行爲的有效手段之一。
配置管理 (Configuration Management)：在數據中心中，系統中所有配置的編輯、存儲、分發、變更管理、歷史版本管理、變更審計等所有與配置相關的活動統稱爲配置管理。
名字服務 (Naming Service)：提供分佈式系統中所有對象(Object)、實體(Entity)的“名字”到關聯的元數據之間的映射管理服務，例如 ServiceName -> Endpoints Info, Distributed Lock Name -> Lock Owner/Status Info, DNS Domain Name -> IP List, 服務發現和 DNS 就是名字服務的2大場景。
配置服務 (Configuration Service)
在服務或者應用運行過程中，提供動態配置或者元數據以及配置管理的服務提供者。
2.2、邏輯架構及其組件介紹
- 服務管理：實現服務CRUD，域名CRUD，服務健康狀態檢查，服務權重管理等功能
- 配置管理：實現配置管CRUD，版本管理，灰度管理，監聽管理，推送軌跡，聚合數據等功能
- 元數據管理：提供元數據CURD 和打標能力
- 插件機制：實現三個模塊可分可合能力，實現擴展點SPI機制
- 事件機制：實現異步化事件通知，sdk數據變化異步通知等邏輯
- 日誌模塊：管理日誌分類，日誌級別，日誌可移植性（尤其避免衝突），日誌格式，異常碼+幫助文檔
- 回調機制：sdk通知數據，通過統一的模式回調用戶處理。接口和數據結構需要具備可擴展性
- 尋址模式：解決ip，域名，nameserver、廣播等多種尋址模式，需要可擴展
- 推送通道：解決server與存儲、server間、server與sdk間推送性能問題
- 容量管理：管理每個租戶，分組下的容量，防止存儲被寫爆，影響服務可用性
- 流量管理：按照租戶，分組等多個維度對請求頻率，長鏈接個數，報文大小，請求流控進行控制
- 緩存機制：容災目錄，本地緩存，server緩存機制。容災目錄使用需要工具
- 啓動模式：按照單機模式，配置模式，服務模式，dns模式，或者all模式，啓動不同的程序+UI
- 一致性協議：解決不同數據，不同一致性要求情況下，不同一致性機制
- 存儲模塊：解決數據持久化、非持久化存儲，解決數據分片問題
- Nameserver：解決namespace到clusterid的路由問題，解決用戶環境與nacos物理環境映射問題
- CMDB：解決元數據存儲，與三方cmdb系統對接問題，解決應用，人，資源關係
- Metrics：暴露標準metrics數據，方便與三方監控系統打通
- Trace：暴露標準trace，方便與SLA系統打通，日誌白平化，推送軌跡等能力，並且可以和計量計費系統打通
- 接入管理：相當於阿里雲開通服務，分配身份、容量、權限過程
- 用戶管理：解決用戶管理，登錄，sso等問題
- 權限管理：解決身份識別，訪問控制，角色管理等問題
- 審計系統：擴展接口方便與不同公司審計系統打通
- 通知系統：核心數據變更，或者操作，方便通過SMS系統打通，通知到對應人數據變更
- OpenAPI：暴露標準Rest風格HTTP接口，簡單易用，方便多語言集成
- Console：易用控制檯，做服務管理、配置管理等操作
- SDK：多語言sdk
- Agent：dns-f類似模式，或者與mesh等方案集成
- CLI：命令行對產品進行輕量化管理，像git一樣好用
2.3、領域模型
2.3.1、數據模型
Nacos 數據模型 Key 由三元組唯一確定, Namespace默認是空串，公共命名空間（public），分組默認是 DEFAULT_GROUP。
2.3.2、nacos服務領域模型
2.3.3、配置領域模型
圍繞配置，主要有兩個關聯的實體，一個是配置變更歷史，一個是服務標籤（用於打標分類，方便索引），由 ID 關聯。
參考文獻：