构建Nacos高可用集群

Docker构建过程
在这里插入图片描述
创建Docker网络

docker network create -d bridge bdg-nacos-cluster

创建MySQL容器，并初始化数据库nacos_config

mkdir -p /etc/nacos-mysql/initdb
cd /etc/nacos-mysql/initdbrm -f mysql-schema.sql
wget http://manongbiji.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/ittailkshow/sca2023/download/mysql-schema.sqldocker rm -f mysql8
docker volume rm -f nacos-mysql-data
docker volume create nacos-mysql-datadocker run --name mysql8 --hostname=mysql8 -d \
-p=8306:3306 --network=bdg-nacos-cluster --restart=always \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
-v nacos-mysql-data:/var/lib/mysql \
-v /etc/nacos-mysql/initdb:/docker-entrypoint-initdb.d \
mysql:8

该命令使用 Docker 运行了一个名为 mysql8 的容器，使用 MySQL 8 镜像。该容器被分配了 bdg-nacos-cluster 网络，并且容器内部的主机名被设置为 mysql8。容器还被配置为始终重启，并在 8306 端口上公开 MySQL 服务。
该命令还设置了一系列参数，包括：
● -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root：指定 MySQL 的 root 用户的密码为 root，该密码将用于初始登录和访问 MySQL 数据库。
● -v nacos-mysql-data:/var/lib/mysql：创建名为 nacos-mysql-data 的数据卷，并将其挂载到容器中的 /var/lib/mysql 目录，用于存储 MySQL 数据库文件，以实现持久化存储。
● -v /etc/nacos-mysql/initdb:/docker-entrypoint-initdb.d：将主机上的 /etc/nacos-mysql/initdb 目录挂载到容器中的 /docker-entrypoint-initdb.d 目录。该目录包含 SQL 脚本文件，用于在容器启动时自动执行 MySQL 数据库初始化操作，以创建数据库和表等。
● -p 8306:3306：将容器内的 MySQL 服务的默认端口 3306 映射到主机上的 8306 端口，以便在主机上通过 8306 端口访问 MySQL 服务。
运行后
在这里插入图片描述
这些数据表是Nacos中存储配置信息和权限信息的表格，它们的作用如下：
● config_info：存储配置信息的主要表格，包含配置信息的ID、数据ID、分组、配置内容、MD5值、配置类型、创建时间、最后修改时间等信息。
● config_info_aggr：聚合配置信息的表格，用于存储聚合配置信息的ID、数据ID、分组、配置内容、MD5值、配置类型、创建时间、最后修改时间等信息。
● config_info_beta：存储配置信息的Beta版本，用于存储Beta版本的ID、数据ID、分组、配置内容、MD5值、配置类型、创建时间、最后修改时间等信息。
● config_info_tag：存储配置信息标签的表格，用于存储标签信息的ID、标签名称、标签描述等信息。
● config_tags_relation：存储配置信息和标签关系的表格，用于存储配置信息和标签之间的对应关系，包含关系ID、配置信息ID、标签ID等信息。
● group_capacity：存储分组容量信息的表格，用于存储分组容量的ID、分组名称、最大容量等信息。
● his_config_info：存储历史配置信息的表格，用于存储配置信息的历史版本，包含历史版本ID、数据ID、分组、配置内容、MD5值、配置类型、创建时间、最后修改时间等信息。
● permissions：存储权限信息的表格，用于存储权限信息的ID、权限名称、权限描述等信息。
● roles：存储角色信息的表格，用于存储角色信息的ID、角色名称、角色描述等信息。
● tenant_capacity：存储租户容量信息的表格，用于存储租户容量的ID、租户名称、最大容量等信息。
● tenant_info：存储租户信息的表格，用于存储租户信息的ID、租户名称、租户描述等信息。
● users：存储用户信息的表格，用于存储用户信息的ID、用户名、密码、角色等信息。
创建3个Nacos节点
● nacos1:8848 -> 8848
● nacos2:8849 -> 8848
● nacos3:8850 -> 8848

export CNAME=nacos1
docker rm -f ${CNAME}
docker volume rm -f ${CNAME}-logs
docker volume create ${CNAME}-logsdocker run -d --name ${CNAME} \
--network=bdg-nacos-cluster --restart=always \
--hostname=${CNAME} \
-e PREFER_HOST_MODE=hostname \
-e NACOS_SERVERS="nacos1:8848 nacos2:8848 nacos3:8848" \
-e SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql \
-e MYSQL_SERVICE_HOST=mysql8 \
-e MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos_config \
-e MYSQL_SERVICE_PORT=3306 \
-e MYSQL_SERVICE_USER=root \
-e MYSQL_SERVICE_PASSWORD=root \
-e MYSQL_SERVICE_DB_PARAM="characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true" \
-e NACOS_AUTH_IDENTITY_KEY=2222 \
-e NACOS_AUTH_IDENTITY_VALUE=2xxx \
-e NACOS_AUTH_TOKEN=SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789 \
-v ${CNAME}-logs:/home/nacos/logs \
-p 8848:8848 -p 9848:9848  -d \
nacos/nacos-server:v2.2.1-slim 

export CNAME=nacos2
docker rm -f ${CNAME}
docker volume rm -f ${CNAME}-logs
docker volume create ${CNAME}-logsdocker run -d --name ${CNAME} \
--network=bdg-nacos-cluster --restart=always \
--hostname=${CNAME} \
-e PREFER_HOST_MODE=hostname \
-e NACOS_SERVERS="nacos1:8848 nacos2:8848 nacos3:8848" \
-e SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql \
-e MYSQL_SERVICE_HOST=mysql8 \
-e MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos_config \
-e MYSQL_SERVICE_PORT=3306 \
-e MYSQL_SERVICE_USER=root \
-e MYSQL_SERVICE_PASSWORD=root \
-e MYSQL_SERVICE_DB_PARAM="characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true" \
-e NACOS_AUTH_IDENTITY_KEY=2222 \
-e NACOS_AUTH_IDENTITY_VALUE=2xxx \
-e NACOS_AUTH_TOKEN=SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789 \
-v ${CNAME}-logs:/home/nacos/logs \
-p 8849:8848 -p 9849:9848  -d \
nacos/nacos-server:v2.2.1-slim

该命令使用Docker运行了一个名为 C N A M E 的容器，使用 N a c o s S e r v e r v 2.2.1 − s l i m 镜像。该容器被分配了 b d g − n a c o s − c l u s t e r 网络，并且容器内部的主机名被设置为 {CNAME}的容器，使用Nacos Server v2.2.1-slim镜像。该容器被分配了bdg-nacos-cluster网络，并且容器内部的主机名被设置为 CNAME的容器，使用NacosServerv2.2.1−slim镜像。该容器被分配了bdg−nacos−cluster网络，并且容器内部的主机名被设置为{CNAME}。容器还被配置为始终重启，并在8849和9849端口上公开Nacos Server服务。
该命令还设置了一系列环境变量，包括：
● PREFER_HOST_MODE=hostname：设置容器内部使用容器的主机名
● NACOS_SERVERS=“nacos1:8848 nacos2:8848 nacos3:8848”：指定Nacos Server的地址列表，用于集群中的多个Nacos节点之间进行通信
● SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql：指定使用MySQL数据库作为数据源
● MYSQL_SERVICE_HOST=mysql8：指定MySQL数据库的主机名或IP地址
● MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos_config：指定要使用的MySQL数据库名称
● MYSQL_SERVICE_PORT=3306：指定MySQL数据库的端口号
● MYSQL_SERVICE_USER=root：指定MySQL数据库的用户名
● MYSQL_SERVICE_PASSWORD=root：指定MySQL数据库的密码
● MYSQL_SERVICE_DB_PARAM=“characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true”：指定其他MySQL连接参数，例如字符编码和连接超时等
● NACOS_AUTH_IDENTITY_KEY=2222：指定Nacos Server的认证标识符密钥
● NACOS_AUTH_IDENTITY_VALUE=2xxx：指定Nacos Server的认证标识符值
● NACOS_AUTH_TOKEN=SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789：指定Nacos Server的身份验证令牌
此外，该命令还使用了一个数据卷${CNAME}-logs，用于将Nacos Server日志持久化到主机上。

export CNAME=nacos3
docker rm -f ${CNAME}
docker volume rm -f ${CNAME}-logs
docker volume create ${CNAME}-logsdocker run -d --name ${CNAME} \
--network=bdg-nacos-cluster --restart=always \
--hostname=${CNAME} \
-e PREFER_HOST_MODE=hostname \
-e NACOS_SERVERS="nacos1:8848 nacos2:8848 nacos3:8848" \
-e SPRING_DATASOURCE_PLATFORM=mysql \
-e MYSQL_SERVICE_HOST=mysql8 \
-e MYSQL_SERVICE_DB_NAME=nacos_config \
-e MYSQL_SERVICE_PORT=3306 \
-e MYSQL_SERVICE_USER=root \
-e MYSQL_SERVICE_PASSWORD=root \
-e MYSQL_SERVICE_DB_PARAM="characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false&allowPublicKeyRetrieval=true" \
-e NACOS_AUTH_IDENTITY_KEY=2222 \
-e NACOS_AUTH_IDENTITY_VALUE=2xxx \
-e NACOS_AUTH_TOKEN=SecretKey012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789 \
-v ${CNAME}-logs:/home/nacos/logs \
-p 8850:8848 -p 9850:9848  -d \
nacos/nacos-server:v2.2.1-slim

Spring Boot微服务实例接入

server.port=8081
spring.application.name=first-microservice
spring.cloud.nacos.discovery.username=nacos
spring.cloud.nacos.discovery.password=nacos
spring.cloud.nacos.discovery.server-addr=192.168.31.230:8850,192.168.31.230:8849,192.168.31.230:8848

按配置顺序从前到后尝试登录Nacos，之后基于随机策略接入某一个节点通过Distro 协议进行集群内部消息同步

DEBUG 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.client.naming          : HTTP method: POST, url: http://192.168.31.230:8850/nacos/v1/auth/users/login?username=nacos, body: {password=nacos}
...
INFO 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [RpcClientFactory] create a new rpc client of e7e25e68-df6b-410d-a5f1-3cb4919b221f
INFO 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [e7e25e68-df6b-410d-a5f1-3cb4919b221f] RpcClient init, ServerListFactory = com.alibaba.nacos.client.naming.core.ServerListManager
INFO 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [e7e25e68-df6b-410d-a5f1-3cb4919b221f] Registry connection listener to current client:com.alibaba.nacos.client.naming.remote.gprc.redo.NamingGrpcRedoService
INFO 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [e7e25e68-df6b-410d-a5f1-3cb4919b221f] Register server push request handler:com.alibaba.nacos.client.naming.remote.gprc.NamingPushRequestHandler
INFO 44088 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [2e12c2db-d7de-4ff3-a8b2-d361673ad050] Try to connect to server on start up, server: {serverIp = '192.168.31.230', server main port = 8849}----restart-----
INFO 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [e7e25e68-df6b-410d-a5f1-3cb4919b221f] Try to connect to server on start up, server: {serverIp = '192.168.31.230', server main port = 8848}----restart-----
INFO 17208 --- [           main] com.alibaba.nacos.common.remote.client   : [e7e25e68-df6b-410d-a5f1-3cb4919b221f] Try to connect to server on start up, server: {serverIp = '192.168.31.230', server main port = 8850}

Distro 协议
在这里插入图片描述
Distro 协议是 Nacos 社区自研的⼀种 AP 分布式协议，是面向临时实例设计的⼀种分布式协议，其保证了在某些 Nacos 节点宕机后，整个临时实例处理系统依旧可以正常工作。作为⼀种有状态的中间件应用的内嵌协议，Distro 保证了各个 Nacos 节点对于海量注册请求的统⼀协调和存储。
Distro 协议的主要设计思想如下：
● Nacos 每个节点是平等的都可以处理写请求，同时把新数据同步到其他节点。
● 每个节点只负责部分数据，定时发送自己负责数据的校验值到其他节点来保持数据⼀致性。
● 每个节点独立处理读请求，及时从本地发出响应
写操作
对于⼀个已经启动完成的 Distro 集群，在⼀次客户端发起写操作的流程中，当注册非持久化的实例的写请求打到某台 Nacos 服务器时，Distro 集群处理的流程图如下：
在这里插入图片描述
读操作
由于每台机器上都存放了全量数据，因此在每⼀次读操作中，Distro 机器会直接从本地拉取数据，快速响应
在这里插入图片描述
这种机制保证了 Distro 协议可以作为⼀种 AP 协议，对于读操作都进行及时的响应。在网络分区的情况下，对于所有的读操作也能够正常返回；当网络恢复时，各个 Distro 节点会把各数据分片的数据进行合并恢复。

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