Nacos 架构与原理
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Nacos架构与原理 - 配置模型

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 2024-04-15  阅读(1)
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原文作者：小工匠 原文地址： https://artisan.blog.csdn.net/article/details/131100504

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背景

在单体架构的时候我们可以将配置写在配置文件中，但有⼀个缺点就是每次修改配置都需要重启服务才能生效。

当应用程序实例比较少的时候还可以维护。如果转向微服务架构有成百上千个实例，每修改⼀次配置要将全部实例重启，不仅增加了系统的不稳定性，也提高了维护的成本。

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那么如何能够做到服务不重启就可以修改配置？所有就产生了四个基础诉求：

 需要支持动态修改配置

 需要动态变更有多实时

 变更快了之后如何管控控制变更风险，如灰度、回滚等

 敏感配置如何做安全配置

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概念介绍

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。

配置管理 (Configuration Management)

在 Nacos 中，系统中所有配置的存储、编辑、删除、灰度管理、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。

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.

配置项（Configuration Item）

⼀个具体的可配置的参数与其值域，通常以 param-key = param-value 的形式存在。

例如我们常配置系统的日志输出级别（logLevel = INFO | WARN | ERROR） 就是⼀个配置项。

配置集（Configuration Set）

⼀组相关或者不相关的配置项的集合称为配置集。

在系统中，⼀个配置文件通常就是⼀个配置集，包含了系统各个方面的配置。例如，⼀个配置集可能包含了数据源、线程池、日志级别等配置项。

命名空间（Namespace）

用于进行租户粒度的配置隔离。不同的命名空间下，可以存在相同的 Group 或 Data ID 的配置。

Namespace 的常用场景之⼀是不同环境的配置的区分隔离，例如开发测试环境和生产环境的资源（如数据库配置、限流阈值、降级开关）隔离等。

如果在没有指定 Namespace 的情况下，默认使用 public 命名空间

配置组（Group）

Nacos 中的⼀组配置集，是配置的维度之⼀。通过⼀个有意义的字符串（如 ABTest 中的实验组、对照组）对配置集进行分组，从而区分 Data ID 相同的配置集。

当您在 Nacos 上创建⼀个配置时，如果未填写配置分组的名称，则配置分组的名称默认采用 DEFAULT_GROUP 。

配置分组的常见场景：不同的应用或组件使用了相同的配置项，如 database_url 配置和 MQ_Topic 配置。

配置 ID（Data ID）

Nacos 中的某个配置集的 ID。配置集 ID 是划分配置的维度之⼀。Data ID 通常用于划分系统的配置集。

⼀个系统或者应用可以包含多个配置集，每个配置集都可以被⼀个有意义的名称标识。Data ID 尽量保障全局唯⼀，可以参考 Nacos Spring Cloud 中的命名规则：

    ${prefix}-${spring.profiles.active}-${file-extension}

配置快照（Configuration Snapshot）

Nacos 的客户端 SDK 会在本地生成配置的快照。当客户端无法连接到 Nacos Server 时，可以使用配置快照显示系统的整体容灾能力。

配置快照类似于 Git 中的本地 commit，也类似于缓存，会在适当的时机更新，但是并没有缓存过期（expiration）的概念。

Nacos 配置模型

基础模型

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  1. Nacos 提供可视化的控制台，可以对配置进行发布、更新、删除、灰度、版本管理等功能。
  2. SDK 可以提供发布配置、更新配置、监听配置等功能。
  3. SDK 通过 GRPC 长连接监听配置变更，Server 端对比 Client 端配置的 MD5 和本地 MD5是否相等，不相等推送配置变更。
  4. SDK 会保存配置的快照，当服务端出现问题的时候从本地获取。

配置资源模型

Namespace 的设计就是用来进行资源隔离的，我们在进行配置资源的时候可以从以下两个角度来看：

  • 从单个租户的角度来看，我们要配置多套环境的配置，可以根据不同的环境来创建 Namespace 。比如开发环境、测试环境、线上环境，我们就创建对应的 Namespace（dev、test、prod），Nacos 会自动生成对应的 Namespace Id 。如果同⼀个环境内想配置相同的配置，可以通过Group 来区分。如下图所示：

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  • 从多个租户的角度来看，每个租户都可以有自己的命名空间。我们可以为每个用户创建⼀个命名空间，并给用户分配对应的权限，比如多个租户（zhangsan、lisi、wangwu），每个租户都想有⼀套自己的多环境配置，也就是每个租户都想配置多套环境。那么可以给每个租户创建⼀个 Namespace （zhangsan、lisi、wangwu）。同样会生成对应的 Namespace Id。然后使用 Group 来区分不同环境的配置。如下图所示

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配置存储模型（ER 图）

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Nacos 存储配置有几个比较重要的表分别是:

 config_info 存储配置信息的主表，里面包含 dataId、groupId、content、tenantId、encryptedDataKey 等数据。

 config_info_beta 灰度测试的配置信息表，存储的内容和 config_info 基本相似。有⼀个 beta _ips 字段用于客户端请求配置时判断是否是灰度的 ip。

 config_tags_relation 配置的标签表，在发布配置的时候如果指定了标签，那么会把标签和配置的关联信息存储在该表中。

 his_config_info 配置的历史信息表，在配置的发布、更新、删除等操作都会记录⼀条数据，可以做多版本管理和快速回滚。

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文章标签： Nacos 架构