Nacos

https://nacos.io/zh-cn/docs/architecture.html

什么是 Nacos

Nacos 致力于帮助您发现、配置和管理微服务。Nacos 提供了一组简单易用的特性集，帮助您快速实现动态服务发现、服务配置、服务元数据及流量管理。

Nacos 帮助您更敏捷和容易地构建、交付和管理微服务平台。 Nacos 是构建以“服务”为中心的现代应用架构 (例如微服务范式、云原生范式) 的服务基础设施。

服务（Service）是 Nacos 世界的一等公民。Nacos 支持几乎所有主流类型的“服务”的发现、配置和管理：

Nacos 的关键特性包括:

• 服务发现和服务健康监测

  Nacos 支持基于 DNS 和基于 RPC 的服务发现。服务提供者使用 原生SDK、OpenAPI、或一个独立的Agent TODO注册 Service 后，服务消费者可以使用DNS TODO 或HTTP&API查找和发现服务。

  Nacos 提供对服务的实时的健康检查，阻止向不健康的主机或服务实例发送请求。Nacos 支持传输层 (PING 或 TCP)和应用层 (如 HTTP、MySQL、用户自定义）的健康检查。 对于复杂的云环境和网络拓扑环境中（如 VPC、边缘网络等）服务的健康检查，Nacos 提供了 agent 上报模式和服务端主动检测2种健康检查模式。Nacos 还提供了统一的健康检查仪表盘，帮助您根据健康状态管理服务的可用性及流量。

• 动态配置服务

  动态配置服务可以让您以中心化、外部化和动态化的方式管理所有环境的应用配置和服务配置。

  动态配置消除了配置变更时重新部署应用和服务的需要，让配置管理变得更加高效和敏捷。

  配置中心化管理让实现无状态服务变得更简单，让服务按需弹性扩展变得更容易。

  Nacos 提供了一个简洁易用的UI (控制台样例 Demo) 帮助您管理所有的服务和应用的配置。Nacos 还提供包括配置版本跟踪、金丝雀发布、一键回滚配置以及客户端配置更新状态跟踪在内的一系列开箱即用的配置管理特性，帮助您更安全地在生产环境中管理配置变更和降低配置变更带来的风险。

• 动态 DNS 服务

  动态 DNS 服务支持权重路由，让您更容易地实现中间层负载均衡、更灵活的路由策略、流量控制以及数据中心内网的简单DNS解析服务。动态DNS服务还能让您更容易地实现以 DNS 协议为基础的服务发现，以帮助您消除耦合到厂商私有服务发现 API 上的风险。

  Nacos 提供了一些简单的 DNS APIs TODO 帮助您管理服务的关联域名和可用的 IP:PORT 列表.

• 服务及其元数据管理

  Nacos 能让您从微服务平台建设的视角管理数据中心的所有服务及元数据，包括管理服务的描述、生命周期、服务的静态依赖分析、服务的健康状态、服务的流量管理、路由及安全策略、服务的 SLA 以及最首要的 metrics 统计数据。

• 更多的特性列表 …

里面的一些概念性名词

Region(地域)

Physical data centers, unalterable after resources are created.

物理的数据中心，资源创建成功后不能更换。

Available Zone（可用区）

Physical areas with independent power grids and networks in one region. The network latency for instances in the same zone is lower.

同一地域内，电力和网络互相独立的物理区域。同一可用区内，实例的网络延迟较低。

Endpoint（接入点）

The entry domain name of a service in each region

地域的某个服务的入口域名。

Namespace（命名空间）

For configuration isolation by tenants. Different namespaces may have configurations with the same Group or Data ID. One of the common scenarios for namespace is to differentiate and isolate the configurations in different environments, as in development and test environment and production environment.

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（如配置、服务）隔离等。

Configuration配置

During system development, developers usually extract some parameters or variables that need to be changed from the code and manage them in a separate configuration file. This enables the static system artifacts or deliverables (such as WAR and JAR packages) to fit with the physical operating environment in a better way. Configuration management is usually a part of system deployment, which is executed by the administrator or operation and maintenance personnel,. Configuration modification is an effective way to adjust the behavior of a running system.

在系统开发过程中，开发者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。配置变更是调整系统运行时的行为的有效手段。

Configuration Management（配置管理）

Configuration-related activities including editing, storage, distribution, modification management, release version management, and modification audit.

Configuration Item（配置项）

A specific configurable parameter with its value range, generally in the form of param-key=param-value. For example, the log output level (logLevel=INFO|WARN|ERROR) of a system is regarded as a 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。

Configuration Set配置集

A collection of related or unrelated configuration items.In a system, a configuration file is generally a configuration set which contains all the configurations of the system. For example, a configuration set may contain configuration items such as data sources, thread pools, and log levels.

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。

Data ID（配置集 ID）

The ID of a configuration set in Nacos. It is one of the dimensions according to which configurations are organized. Data ID is generally used to organize the system configuration sets. A system or application can contain multiple configuration sets, each of which can be identified by a meaningful name. The Data ID usually uses the naming rule similar to Java packages (for example, com.taobao.tc.refund.log.level) to ensure global uniqueness. This naming rule is not mandatory.

Nacos 中的某个配置集的 ID。配置集 ID 是组织划分配置的维度之一。Data ID 通常用于组织划分系统的配置集。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 通常采用类 Java 包（如 com.taobao.tc.refund.log.level）的命名规则保证全局唯一性。此命名规则非强制。

Group(配置分组)

The group of configuration sets in Nacos. It is one of the dimensions according to which configurations are organized. The configuration sets are always grouped by a meaningful string such as Buy or Trade to differentiate the configuration sets with the same Data ID. When you create a configuration on Nacos, the group name is replaced by DEFAULT_GROUP by default if not specified. A typical scenario of Group is when the same configuration type is used for different applications or components, such as database_url configuration and MQ_topic configuration.

Nacos 中的一组配置集，是组织配置的维度之一。通过一个有意义的字符串（如 Buy 或 Trade ）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类型，如 database_url 配置和 MQ_topic 配置。

Configuration Snapshot（配置快照）

The Nacos client SDK can generate snapshots of configurations on local machines. Snapshots can be used to indicate the overall disaster recovery capabilities of the system when the client cannot connect to the Nacos server. Configuration snapshot is similar to local commit in Git, or cache, which is updated at the appropriate time, but does not have the notion of expiration as in cache.

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。

Service（服务）

Software functions which are provided to the client via the network through a predefined interface.

通过预定义接口网络访问的提供给客户端的软件功能。

Service Name（服务名）

Identifier provided by the service, by which the service it refers to can be uniquely determined.

服务提供的标识，通过该标识可以唯一确定其指代的服务。

Service Registry（服务注册中心）

Database which stores the instances of services and the load balancing policies for services.

存储服务实例和服务负载均衡策略的数据库。

Service Discovery（服务发现）

On a computer network, the address and metadata of an instance under the service are probed (usually using a service name) and provided to the client for querying with a predefined interface.

在计算机网络上，（通常使用服务名）对服务下的实例的地址和元数据进行探测，并以预先定义的接口提供给客户端进行查询。

Metadata（元信息）

Custom configuration information, such as a disaster recovery policy, a load balancing policy, an authentication configuration, and various tags. From the scope of action, it is divided into meta-information of service level, meta-information of virtual cluster, and meta-information of instance.

Nacos数据（如配置和服务）描述信息，如服务版本、权重、容灾策略、负载均衡策略、鉴权配置、各种自定义标签 (label)，从作用范围来看，分为服务级别的元信息、集群的元信息及实例的元信息。

Application（应用）

Property of service which can be used to identify the service provider.

用于标识服务提供方的服务的属性。

Service Group（服务分组）

Different services can be categorized into the same service group.

不同的服务可以归类到同一分组。

Virtual Cluster（虚拟集群）

Service instances under the same service can be further classified. One possible unit of this classification is Virtual Cluster.

同一个服务下的所有服务实例组成一个默认集群, 集群可以被进一步按需求划分，划分的单位可以是虚拟集群。

Instance（实例）

A process with an accessible network address (IP:Port) that provides one or more services.

提供一个或多个服务的具有可访问网络地址（IP:Port）的进程。

Weight（权重）

Instance-level configuration. Weight is a floating-point number. The greater the weight, the greater the traffic that the instance expects to be allocated.

实例级别的配置。权重为浮点数。权重越大，分配给该实例的流量越大。

Health Check（健康检查）

Health check of the instances under a service in a specified manner to ensure that the instances can work properly. Instances are judged to be healthy or unhealthy according to the inspection results. Unhealthy instances are not returned to the client when initiating a resolution request to the service.

以指定方式检查服务下挂载的实例 (Instance) 的健康度，从而确认该实例 (Instance) 是否能提供服务。根据检查结果，实例 (Instance) 会被判断为健康或不健康。对服务发起解析请求时，不健康的实例 (Instance) 不会返回给客户端。

Protect Threshold（健康保护阈值）

To prevent traffic from flowing to healthy instances because of some unhealthy instances, which causes traffic pressure, healthy instance collapse, and finally an avalanche, the health protection threshold should be defined as a floating point number between 0 and 1. When the proportion of the domain name healthy instance to the total instance is smaller than this value, the instance is returned to the client regardless of the health of the instance. Although this can result in a loss of some of the traffic, we ensure that the remaining healthy instances can work normally.

为了防止因过多实例 (Instance) 不健康导致流量全部流向健康实例 (Instance) ，继而造成流量压力把健康 健康实例 (Instance) 压垮并形成雪崩效应，应将健康保护阈值定义为一个 0 到 1 之间的浮点数。当域名健康实例 (Instance) 占总服务实例 (Instance) 的比例小于该值时，无论实例 (Instance) 是否健康，都会将这个实例 (Instance) 返回给客户端。这样做虽然损失了一部分流量，但是保证了集群的剩余健康实例 (Instance) 能正常工作。

逻辑架构及其组件介绍

• 服务管理：实现服务CRUD，域名CRUD，服务健康状态检查，服务权重管理等功能
• 配置管理：实现配置管CRUD，版本管理，灰度管理，监听管理，推送轨迹，聚合数据等功能
• 元数据管理：提供元数据CURD 和打标能力
• 插件机制：实现三个模块可分可合能力，实现扩展点SPI机制
• 事件机制：实现异步化事件通知，sdk数据变化异步通知等逻辑
• 日志模块：管理日志分类，日志级别，日志可移植性（尤其避免冲突），日志格式，异常码+帮助文档
• 回调机制：sdk通知数据，通过统一的模式回调用户处理。接口和数据结构需要具备可扩展性
• 寻址模式：解决ip，域名，nameserver、广播等多种寻址模式，需要可扩展
• 推送通道：解决server与存储、server间、server与sdk间推送性能问题
• 容量管理：管理每个租户，分组下的容量，防止存储被写爆，影响服务可用性
• 流量管理：按照租户，分组等多个维度对请求频率，长链接个数，报文大小，请求流控进行控制
• 缓存机制：容灾目录，本地缓存，server缓存机制。容灾目录使用需要工具
• 启动模式：按照单机模式，配置模式，服务模式，dns模式，或者all模式，启动不同的程序+UI
• 一致性协议：解决不同数据，不同一致性要求情况下，不同一致性机制
• 存储模块：解决数据持久化、非持久化存储，解决数据分片问题
• Nameserver：解决namespace到clusterid的路由问题，解决用户环境与nacos物理环境映射问题
• CMDB：解决元数据存储，与三方cmdb系统对接问题，解决应用，人，资源关系
• Metrics：暴露标准metrics数据，方便与三方监控系统打通
• Trace：暴露标准trace，方便与SLA系统打通，日志白平化，推送轨迹等能力，并且可以和计量计费系统打通
• 接入管理：相当于阿里云开通服务，分配身份、容量、权限过程
• 用户管理：解决用户管理，登录，sso等问题
• 权限管理：解决身份识别，访问控制，角色管理等问题
• 审计系统：扩展接口方便与不同公司审计系统打通
• 通知系统：核心数据变更，或者操作，方便通过SMS系统打通，通知到对应人数据变更
• OpenAPI：暴露标准Rest风格HTTP接口，简单易用，方便多语言集成
• Console：易用控制台，做服务管理、配置管理等操作
• SDK：多语言sdk
• Agent：dns-f类似模式，或者与mesh等方案集成
• CLI：命令行对产品进行轻量化管理，像git一样好用

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