Nacos是阿里于2018年开源的项目,其核心定位是『一个更易于帮助云原生应用的动态服务发现、配置和服务管理平台』。本质上其是由VIPServer、ConfigServer和Diamond这三个重要中间件产品整合而来。目前Nacos已加入CNCF landscape。
其开源该项目的初衷:
- 通过打造Dubbo + Nacos的组合释放在Dubbo在未来云原生及Service Mesh时代,加强其在大规模微服务治理、流量治理、服务集成与服务共享等服务平台能力建设上的威力;
- 加紧其对接主流生态进度,包括Spring Cloud和Kubernetes云原生体系;
架构以及概念
服务 (Service)
服务是指一个或一组软件功能(例如特定信息的检索或一组操作的执行),其目的是不同的客户端可以为不同的目的重用(例如通过跨进程的网络调用)。Nacos 支持主流的服务生态,如 Kubernetes Service、gRPC|Dubbo RPC Service 或者 Spring Cloud RESTful Service。
服务注册中心 (Service Registry)
服务注册中心,它是服务,其实例及元数据的数据库。服务实例在启动时注册到服务注册表,并在关闭时注销。服务和路由器的客户端查询服务注册表以查找服务的可用实例。服务注册中心可能会调用服务实例的健康检查 API 来验证它是否能够处理请求。
服务元数据 (Service Metadata)
服务元数据是指包括服务端点(endpoints)、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。
服务提供方 (Service Provider)
服务消费方 (Service Consumer)
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)
在数据中心中,系统中所有配置的编辑、存储、分发、变更管理、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。
名字服务 (Naming Service)
提供分布式系统中所有对象(Object)、实体(Entity)的“名字”到关联的元数据之间的映射管理服务,例如 ServiceName -> Endpoints Info, Distributed Lock Name -> Lock Owner/Status Info, DNS Domain Name -> IP List, 服务发现和 DNS 就是名字服务的2大场景。
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。
逻辑架构及其组件介绍

(学会这样画图)
- 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
具体细节可以参考官方文档,很超神的那种文档。
使用方式
管理端
安装后可以通过链接http://localhost:8848/nacos/index.html 来访问。
程序使用
目前包含了多种多样的对接方式:
- Nacos Spring;
- Nacos Spring Boot;
- Nacos Spring Cloud;
-
功能点剖析
注册中心
服务注册
支持持久化实例注册:当实例下线(宕机)后,保留实例,只是将该实例状态置为不健康
- 支持临时实例注册:临时实例,需要通过上报心跳的方式保活,若一段时间内没有上报心跳,支持将该实例从服务下的实例列表中删除
- 服务级别『元数据metadata』不会自动注销(Nacos支持服务、集群和实例多级别的元数据信息,与服务实例可以被自动注销相对的,服务本身的元数据信息不能随着服务的下线而丢失,因为这些元数据通常是在创建服务时有人为设定上去的(例如负载均衡策略,权重规则,保护阈值等)。这意味着同一个服务的实例的上上下下,再注册上来的时候,应该依然保有服务原来设定的相关的元数据信息。)
产品上创建服务
服务列表
服务订阅者列表
健康检查
- 心跳上报方式;
- 服务端主动探测;
服务发现
具备「保护阀值」功能
配置中心
部署监控
nacos支持通过暴露metric数据接入第三方监控系统监控nacos运行状态,目前支持prometheus,es和influxdb。官网给出了结合prometheus和grafana监控Nacos,如下图,详情请参考官网。
继 Kubernetes 之后,Prometheus成为第二个正式从 CNCF 毕业的开源项目。Nacos及Nacos-Sync支持Prometheus metrics也是Nacos「拥抱云原生」的第一步。
prometheus采集metric信息
通过访问http://{ip}:9090/graph可以看到prometheus的采集数据,在搜索栏搜索nacos_monitor可以搜索到Nacos数据说明采集数据成功
Grafana显示metric信息
生态
Dubbo生态
在阿里内部环境中,Dubbo和Nacos天然结合在一起,在外部,由于Nacos的缺失,传统注册中心(zk)解决方案让Dubbo在服务治理、流量治理、服务运营和管理方面的能力被削弱了,Nacos的开源将助力Dubbo释放其已有的威力。从V0.6版本开始支持了Dubbo的服务注册和配置管理。
Spring Cloud生态
Nacos会无缝支持Spring Cloud,为Spring Cloud用户其提供更简便的配置中心和注册中心的解决方案,使用Nacos不用再仅仅为使用服务和配置,就需要使用Spring Cloud Eureka Server,Spring Cloud Config Server,Git,RabbitMQ/Kafka 起码四个开源产品。
对接Spring Cloud生态的实质:
- 实现了spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery。
- TODO
Service Mesh
Nacos支持Istio MCP协议
实现的逻辑就是启动一个gRPC Server来进行MCP数据的传输,代码可以参考。
认证鉴权
认证采用的是JWT Token(JSON Web Token),通过用户用户名和密码获取一个token,后续每次请求都会带上token来表明身份。
鉴权
Nacos采用的鉴权系统使用的是 基于角色的访问控制RBAC(Role-Based policies Access Control)模式。
已管理员账号nacos登录平台,进行一下操作:
管理用户
管理角色
管理权限
Nacos Sync
随着Nacos 的开源,必然会存在很多情况,如用户是否可将已有的微服务注册中心数据迁移至Nacos中,Nacos Sync正是该问题的解决方案。
详情请参考nacos-sync和迁移手册,目前支持的迁移情况如下所示:
典型应用场景
- 多个网络互通的Region之间服务共享,打破Region之间的服务调用限制

- 双向同步功能,支持Dubbo+Zookeeper服务平滑迁移到Dubbo+Naocs,享受Nacos更加优质的服务
Nacos Sync产品使用方式
集群配置
集群配置即配置注册中心的地址信息,如下图所示:
添加后的集群配置列表为:
服务同步
服务同步即添加需要配置需要同步的服务信息(目前只能逐个添加单个服务),新增同步如下所示,其中源集群、目标集群为上一步骤中配置的集群:
添加后的服务同步列表如下所示,支持服务同步 【暂停】、【删除】:
Nacos Sync问题
- 目前Nacos Sync支持同步的粒度为「服务」,未能完成 「产品线/租户下」 全量同步功能。
- 未支持多种注册中心认证相关功能。
- 但从个人使用感受感受来讲,Nacos Sync仅仅实现了「同步功能」,生产环境中还有很多的工作需要做,如Nacos Sync产品设计、错误提醒、稳定性等。
商业化产品
目前商业化产品包括:
- MSE:微服务引擎 ( MSE ) 是开源注册、配置中心的全托管平台,提供高可用、免运维的 ZooKeeper、Nacos 注册中心 和 Eureka 等集群。
- ACM:应用配置中心产品。
