NacosMysql: 大規模、高可用Kubernetes擴展流量管理及服務發現系統

一、什麼是NacosMysql

NacosMysql是一個基於Nacos和Mysql實現的大規模、高可用Kubernetes擴展流量管理及服務發現系統。Nacos是阿里巴巴開源的分布式配置中心和服務發現平台,可幫助開發者快速構建微服務架構;Mysql則是著名的開源關係型數據庫管理系統。NacosMysql將兩者結合,提供了一套穩定、高效、可擴展的服務發現和流量管理方案。

二、 NacosMysql的使用場景

NacosMysql可以應用於大規模的微服務架構中,廣泛應用於互聯網領域、物聯網領域和金融領域等。下面是NacosMysql的常見使用場景:

1. 服務發現與註冊:NacosMysql作為服務發現和註冊中心,可以幫助開發者實現服務自動發現、調用和註冊,減輕了開發者的工作量。

2. 動態配置管理:NacosMysql可以保存路由、服務和流量控制等策略,通過動態改變這些策略來實現微服務流量管理和灰度發布等功能。

3. 網關路由和流量管理:NacosMysql可以將網關路由和流量管理的功能分離,從而實現對路由和流量的靈活控制。

三、NacosMysql的優勢

相比傳統的服務發現和流量管理方案,NacosMysql有以下幾個優勢:

1. 高可用性:NacosMysql基於Mysql數據庫實現,可以實現數據的持久化存儲,從而保證了服務的高可用性。

2. 擴展性:NacosMysql支持水平擴展,可以輕鬆地增加節點數量,支持大規模集群部署,提升了系統的靈活性和彈性。

3. 動態配置:NacosMysql支持動態配置管理,可以實現自動化配置管理和更新,提高了開發效率和可維護性。

4. 安全性:NacosMysql支持多租戶隔離和訪問控制等安全機制,保護了數據的安全性和隱私。

四、NacosMysql的實現

NacosMysql的實現稍微有點複雜,但是我們可以大致分為以下幾步:

1. 數據庫設計

NacosMysql需要創建如下幾張表:

CREATE TABLE `instance` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `serviceName` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '服務名',
  `ip` varchar(64) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT 'IP地址',
  `port` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '端口號',
  `clusterName` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '集群名',
  `namespaceId` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '命名空間',
  `metadata` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '元數據',
  `enabled` tinyint(1) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '是否可用',
  `weight` double DEFAULT '1' COMMENT '權重',
  `healthy` tinyint(1) DEFAULT '1' COMMENT '是否健康',
  `metadataId` bigint(20) NOT NULL COMMENT '元數據ID',
  `appId` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '應用ID',
  `createMillisTime` bigint(20) NOT NULL COMMENT '註冊時間',
  `lastBeat` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '最後更新時間',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

CREATE TABLE `appid_service` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
  `app_id` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '應用ID',
  `service_name` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '服務名',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `unique_appid_service` (`app_id`,`service_name`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

CREATE TABLE `route_namespace` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
  `namespace` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '命名空間',
  `priority` int(11) NOT NULL DEFAULT '1' COMMENT '優先級',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `unique_route_namespace` (`namespace`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

CREATE TABLE `route_rule` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
  `app_id` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '應用ID',
  `route_id` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '路由ID',
  `route_desc` varchar(1024) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '路由描述',
  `route_type` varchar(64) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '路由類型',
  `match_key` varchar(1024) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '匹配鍵值',
  `match_rule` varchar(1024) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '匹配規則',
  `target_ip` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '目標IP',
  `target_port` int(11) DEFAULT NULL COMMENT '目標端口',
  `metadata` varchar(1024) COLLATE utf8mb4_unicode_ci DEFAULT NULL COMMENT '元數據',
  `create_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
  `route_group_id` bigint(20) DEFAULT NULL COMMENT '路由組ID',
  `service_name` varchar(255) COLLATE utf8mb4_unicode_ci NOT NULL COMMENT '服務名',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_unicode_ci;

2. 服務註冊和發現

NacosMysql作為服務發現和註冊中心,需要實現以下兩個核心接口:

1. 註冊服務(registerService):服務提供者向NacosMysql註冊自己的服務信息(IP、端口、元數據等)。

2. 發現服務(discoverService):服務消費者向NacosMysql發現需要調用的服務信息。

@Service
public class DiscoveryServiceImpl implements DiscoveryService {

    @Autowired
    private InstanceDAO instanceDAO;

    @Override
    public void registerService(RegisterRequest request) throws NacosException {
        InstanceDO instanceDO = new InstanceDO();
        instanceDO.setAppName(request.getServiceName());
        instanceDO.setIp(request.getIp());
        instanceDO.setPort(request.getPort());
        instanceDO.setClusterName(request.getClusterName());
        instanceDO.setMetadata(request.getMetadata());
        instanceDO.setNamespaceId(request.getNamespaceId());
        instanceDO.setEnabled(request.isEnabled());
        instanceDO.setWeight(request.getWeight());
        instanceDO.setHealthy(request.isHealthy());
        instanceDO.setMetadataId(NacosStringUtils.nullToLongZero(request.getMetadataId()));
        instanceDO.setLastBeat(System.currentTimeMillis());
        instanceDO.setServiceName(request.getServiceName());

        instanceDAO.save(instanceDO);
    }

    @Override
    public List discoverService(String serviceName, String namespace, String group, boolean healthyOnly) throws NacosException {
        List instanceDOList = instanceDAO.listByNamespace(namespace);

        List instanceList = new ArrayList();

        for (InstanceDO instanceDO : instanceDOList) {
            if (serviceName.equals(instanceDO.getServiceName())) {
                Instance instance = new Instance();
                instance.setIp(instanceDO.getIp());
                instance.setPort(instanceDO.getPort());
                instance.setClusterName(instanceDO.getClusterName());
                instance.setMetadata(instanceDO.getMetadata());
                instance.setHealthy(instanceDO.isHealthy());
                instance.setWeight(instanceDO.getWeight());
                instance.setInstanceId(instanceDO.getId() + "");
                instanceList.add(instance);
            }
        }

        if (instanceList.isEmpty()) {
            throw new NacosException(NacosException.SERVER_ERROR, "no instance available for service " + serviceName);
        }

        return instanceList;
    }
}

3. 動態路由管理

NacosMysql支持動態路由管理,需要實現以下兩個核心接口:

1. 創建路由(createRouteRule):管理員通過NacosMysql創建路由規則(匹配鍵值、匹配規則、目標服務等)。

2. 獲取路由(getRouteRule):路由轉發器通過NacosMysql獲取路由規則並生成目標服務的地址和端口。

@Service
public class RouteServiceImpl implements RouteService {

    @Autowired
    private RouteDAO routeDAO;

    @Override
    public String createRouteRule(RouteRequest request) throws NacosException {
        RouteDO routeDO = new RouteDO();
        routeDO.setAppId(request.getAppId());
        routeDO.setRouteId(request.getRouteId());
        routeDO.setRouteDesc(request.getRouteDesc());
        routeDO.setRouteType(request.getRouteType());
        routeDO.setMatchKey(request.getMatchKey());
        routeDO.setMatchRule(request.getMatchRule());
        routeDO.setTargetIp(request.getTargetIp());
        routeDO.setTargetPort(request.getTargetPort());
        routeDO.setMetadata(request.getMetadata());
        routeDO.setRouteGroupId(Common.DEFAULT_GROUP_ID);
        routeDO.setRouteServiceName(request.getServiceName());

        routeDAO.save(routeDO);

        return routeDO.getId() + "";
    }

    @Override
    public List getRouteRule(String serviceName, String namespace, String group) throws NacosException {
        List routeList = routeDAO.listByNamespace(namespace);

        List result = new ArrayList();

        for (RouteDO routeDO : routeList) {
            if (serviceName.equals(routeDO.getRouteServiceName())) {
                Route route = new Route();
                route.setAppName(routeDO.getAppId());
                route.setRouteId(routeDO.getRouteId());
                route.setRouteDesc(routeDO.getRouteDesc());
                route.setRouteType(routeDO.getRouteType());
                route.setMatchKey(routeDO.getMatchKey());
                route.setMatchRule(routeDO.getMatchRule());
                route.setTargetIP(routeDO.getTargetIp());
                route.setTargetPort(routeDO.getTargetPort());
                route.setMetadata(routeDO.getMetadata());
                route.setServiceName(routeDO.getRouteServiceName());
                result.add(route);
            }
        }

        if (result.isEmpty()) {
            throw new NacosException(NacosException.SERVER_ERROR, "no route available for service " + serviceName);
        }

        return result;
    }
}

四、小結

通過以上介紹,我們可以看出NacosMysql作為一種大規模、高可用Kubernetes擴展流量管理及服務發現系統,在現代化微服務架構中一定扮演着重要的角色。其基於Nacos、Mysql等技術的實現,賦予了NacosMysql高可用、擴展性、動態配置、安全性等優點。儘管其實現複雜度較高,但是NacosMysql為開發人員帶來了具有劃時代意義的便利。

原創文章,作者:小藍,如若轉載,請註明出處:https://www.506064.com/zh-hant/n/235721.html

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