2.2 构建Nacos服务

Nacos是Dynamic Naming and Configuration Service的首字母组合而成的，致力于帮助开发人员发现、配置和管理微服务。Nacos提供了一组简单易用的功能集，帮助你快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。可以说，Nacos是Spring Cloud Alibaba中最重要的技术组件。本节将帮助你了解Nacos的整体架构。更为重要的，你将基于Nacos掌握构建高可用注册中心的实现架构和操作方法。

2.2.1 Nacos整体架构

Nacos是构建以“服务”为中心的现代应用架构的基础设施组件，在业界应用非常广泛，已经构成了一个生态系统。图2-6展示的就是Nacos的各个应用场景以及与其他主流开源框架的整合路径。

在图2-6中，我们看到Nacos无缝支持一些主流的开源框架，例如：Spring Cloud、Apache Dubbo和Dubbo Mesh、Kubernetes。

Nacos之所以能够构建如此强大的生态系统，关键是因为它的功能特性。经过阿里巴巴多年的探索和沉淀，以及“双11”等大流量场景的真实考验，Nacos积累了丰富而实用的功能特性，列举如下。

❑ 简单数据模型和标准API。

❑ 数据变更毫秒级推送生效。

❑ 十万级服务/配置。

❑ 99.9%高可用。

基于上述功能，使用Nacos为开发人员提供了简化服务治理和配置管理的解决方案。而在这个解决方案背后，是Nacos对于“服务”这一概念的高度抽象以及对于“服务管理”这一过程的架构设计。图2-7展示了Nacos的整体架构。

基于架构分层的思想和实践，我们不难看出Nacos采用了如下四层架构。

❑ 用户层：解决用户使用的易用性问题。

❑ 业务层：解决服务发现和配置管理的功能问题。

❑ 内核层：解决分布式系统一致性、存储、高可用等核心问题。

❑ 插件层：解决框架扩展性问题。

其中，有一个概念我们需要重视，那就是服务元数据（Service Metadata）。所谓服务元数据，是指服务端点、服务标签、服务版本号、服务实例权重、路由规则、安全策略等描述服务的数据。这些元数据在实现定制化路由和负载均衡等领域具有广泛的应用。随着SpringOrder案例系统的不断演进，我们也会基于服务元数据实现一系列针对服务管理上的扩展功能。

2.2.2 构建Nacos高可用架构

Nacos是一个独立的服务端组件，想要使用Nacos首先得搭建它的运行环境。Nacos为开发人员提供了两种部署模式：一种是单机模式，一种是集群模式。

1.单机模式

在单机模式下启动Nacos的方法很简单，我们只需要在startup启动命令之后添加-m standalone参数即可。当Nacos成功启动之后，我们可以通过浏览器来查看Nacos的控制台，如图2-8所示。

Nacos单机模式比较适合开发、测试环境的使用需求。而如果是生产环境，那就需要采用集群模式构建高可用的服务端架构。集群模式也是Nacos默认的运行模式，搭建过程比较复杂，接下来我们对这一运行模式进行详细的展开。

2.集群模式

Nacos集群的搭建有一套固定的步骤，如图2-9所示。

（1）准备Nacos部署包

正如图2-9所示，我们首先需要从Nacos的github官网（https://github.com/alibaba/nacos/tags）上下载任一版本的Nacos部署包，并根据集群大小准备若干个部署包副本。假设我们需要构建具有三个实例的Nacos集群，那么我们就需要准备三个Nacos部署包副本。

（2）调整集群配置文件

当我们打开Nacos部署包并来到它的config文件夹，可以看到如图2-10所示的文件列表，其中用红框标识的就是我们需要操作的配置文件和SQL（结构化查询语言）脚本。

我们需要打开图2-10所示的cluster.conf文件，添加集群实例的IP和端口地址。如果你使用本地环境作为Nacos服务器，那么可以采用如代码清单2-1所示的配置效果。

你可以根据需要将代码清单2-1中的IP替换成你的IP地址，然后确保所设置的端口没有被其他应用占用。当我们将上述配置同步更新到Nacos所有部署包副本中的cluster.conf文件，集群配置文件的调整就完成了。

（3）设置Nacos服务端口

设置完集群配置文件之后，下一步就是设置Nacos服务的启动端口。Nacos服务本质上也是一个Spring Boot应用程序，所以我们只需要在图2-10所示的application.properties配置文件中设置如代码清单2-2所示的配置项即可。

这里有一个注意点。因为Nacos 2.0以后每个服务实例的启动会占用两个连续端口${server.port} 和 ${server.port}+1，所以端口设置上不要使用连续端口，正如我们在上一步所设置的那样。

（4）初始化数据库模式

Nacos的集群化运行需要将运行时数据保存在关系型数据库中，因此，我们需要创建一个新的数据库并使用图2-10所示的nacos-mysql.sql脚本对其进行初始化。

（5）指定数据库配置

在完成数据库初始化之后，不要忘记在每个Nacos部署副本的application.properties配置文件中指定数据库的连接地址。

（6）启动集群并验证

使用-m cluster参数来执行所有Nacos部署副本中的startup命令。当所有Nacos服务实例都启动成功之后，我们访问这些Nacos实例的控制台就可以看到如图2-11所示的集群运行效果，代表Nacos集群搭建成功。