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K8S部署Nacos集群

简介

Nacos是阿里巴巴开源的一个动态服务发现、配置管理和服务管理平台，特别设计用于简化云原生应用的构建与管理。Nacos的核心特性包括：

服务发现与健康检查：Nacos支持DNS与RPC方式的服务发现机制，能够自动发现、路由及负载均衡微服务。它通过健康检查机制监控服务实例状态，确保只将请求转发给健康的实例

动态配置服务：提供了一个集中式的外部化配置存储，允许你在Nacos中集中管理应用的配置，应用可以在运行时动态获取或更新这些配置。配置变更时，Nacos能实时推送到相关应用

动态DNS服务：具备动态DNS服务功能，支持权重路由，为流量管理如蓝绿部署、灰度发布、流量镜像等场景提供灵活性

命名空间与分组管理：通过命名空间和分组，Nacos支持多环境或多租户的隔离，使得不同环境或团队的服务与配置可以独立管理，互不影响

权限控制与安全：Nacos提供了用户认证与授权机制，确保只有合法用户才能访问和修改服务及配置信息，提升了系统的安全性
服务与元数据管理：强大的服务和元数据管理能力，方便进行微服务及其相关信息的维护

Nacos旨在提升微服务平台的构建、部署与运维效率，不仅适用于云端环境，也适合传统数据中心。关于Nacos的部署，它默认开放四个端口以支持其功能，其中最重要的是客户端、控制台及OpenAPI使用的HTTP端口8848，以及客户端gRPC请求服务端端口9848。在集群部署时，通常只需对外暴露这两个端口即可

部署Nacos集群

Nacos项目环境

项目下载地址：https://github.com/alibaba/nacos/releases
参考文档：

https://nacos.io/zh-cn/docs/use-nacos-with-kubernetes.html
https://nacos.io/docs/latest/guide/user/auth/
https://nacos.io/blog/faq/nacos-user-question-history13425/

操作系统：Ubuntu 22.04
K8S版本：1.28.2
MySQL：5.7.44
Nacos：2.4.0
本文Nacos后端使用mysql存储，通过statefulset部署单实例mysql，生产环境必须部署mysql主从集群，并且根据自己的实际情况设定环境即可

创建Storage Class存储

获取NFS Subdir External Provisioner部署文件

$ wget https://github.com/kubernetes-sigs/nfs-subdir-external-provisioner/archive/refs/tags/nfs-subdir-external-provisioner-4.0.18.zip
$ unzip -o nfs-subdir-external-provisioner-4.0.18.zip
$ cd nfs-subdir-external-provisioner-nfs-subdir-external-provisioner-4.0.18/deploy/

创建命令空间

$ kubectl create ns nacos-test

创建RBAC资源

$ sed -i'' "s/namespace:.*/namespace: nacos-test/g"  rbac.yaml  deployment.yaml
$ kubectl create -f  rbac.yaml

$ vim deployment.yaml

注意：/data/nfs/nacos目录一定要提前创建好

$ kubectl apply -f  deployment.yaml

$ kubectl get deployment,pods -n nacos-test

部署Storage Class

$ vim class.yaml

$ kubectl apply -f class.yaml

$ kubectl get sc

配置mysql清单文件nacos-mysql.yaml

$ vim nacos-mysql.yaml 

配置mysql的secret

---
apiVersion: v1
data:
  # 密码为root 
  mysql_root_password: cm9vdA== 
kind: Secret
metadata:
  name: mysql-password 
  namespace: nacos-test 

配置mysql的svc

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nacos-mysql-svc 
  namespace: nacos-test 
  labels: 
    app: mysql 
spec:
  ports: 
  - port: 3306 
    name: mysql 
    targetPort: 3306 
    nodePort: 30306 
  selector: 
    app: mysql 
  type: NodePort 

sessionAffinity: ClientIP

配置mysql的statefulset

---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nacos-mysql 
  namespace: nacos-test 
spec:
  selector: 
    matchLabels: 
      app: mysql 
  serviceName: "nacos-mysql-svc" 
  replicas: 1 
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        app: mysql 
    spec: 
      terminationGracePeriodSeconds: 10 
      containers: 
      - args: 
        - --character-set-server=utf8mb4 
        - --collation-server=utf8mb4_unicode_ci 
        - --lower_case_table_names=1 
        - --default-time_zone=+8:00 
        name: mysql 
        image: swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/mysql:5.7.44 
        ports: 
        - containerPort: 3306 
          name: mysql 
        volumeMounts: 
        - name: mysql-data 
          mountPath: /var/lib/mysql 
        env: 
        - name: MYSQL_ROOT_PASSWORD 
          valueFrom: 
            secretKeyRef: 
              key: mysql_root_password 
              name: mysql-password 
  volumeClaimTemplates: 
  - metadata: 
      name: mysql-data 
      annotations: 
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs-client" 
    spec: 
      accessModes: [ "ReadWriteMany" ] 
      resources: 
        requests: 
          storage: 5Gi 

$ kubectl apply -f nacos-mysql.yaml

查看mysql各资源状态

$ kubectl get pvc,svc,pod  -n nacos-test

导入mysql初始化数据

nacos 2.4.0的mysql初始化sql文件：

https://github.com/alibaba/nacos/blob/2.4.0/distribution/conf/mysql-schema.sql

初始化sql文件在nacos每个版本的源码目录的conf目录下
mysql的service的3306端口已经映射为30306

$ mysql -u root -p -h 192.168.3.132 -P 30306
mysql> create  database nacos_config;
mysql> source /home/ubuntu2204/schma.sql;

生成configMap清单

$ kubectl create configmap nacos-config -n nacos-test \
--from-literal=mode=cluster \
--from-literal=nacos-servers='nacos-0.nacos-test-svc.nacos-test.svc.cluster.local:8848 nacos-1.nacos-test-svc.nacos-test.svc.cluster.local:8848' \
--from-literal=spring-datasource-platform=mysql \
--from-literal=mysql-service-host='nacos-mysql-0.nacos-mysql-svc.nacos-test.svc.cluster.local' \
--from-literal=mysql-service-port=3306 \
--from-literal=mysql-service-db-name=nacos_config \
--from-literal=mysql-service-user=root \
--from-literal=mysql-database-num=1 \
--from-literal=mysql-service-db-param='characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false' \
--from-literal=jvm-xms=656m \
--from-literal=jvm-xmx=856m \
--from-literal=jvm-xmn=428m \
--from-literal=nacos-auth-enable=true \
--from-literal=nacos-core-auth-server-identity-key=test \
--from-literal=nacos-core-auth-server-identity-value=test \
--from-literal=nacos-auth-token=SecretKeyM1Z2WDc4dnVyZkQ3NmZMZjZ3RHRwZnJjNFROdkJOemEK \
--dry-run=client -o yaml

注意：nacos 2.2.2及其以后版本必须配置以下参数才会有登录认证界面
传统部署方式需要修改application.properties的以下几个参数

nacos.core.auth.enabled=true                     #开启认证授权
nacos.core.auth.system.type=nacos         #认证类型
nacos.core.auth.plugin.nacos.token.secret.key=SecretKeyM1Z2WDc4dnVyZkQ3NmZMZjZ3RHRwZnJjNFROdkJOemEK                                #nacos的token
nacos.core.auth.server.identity.key=test     #这里配置的key可以是任意值
nacos.core.auth.server.identity.value=test

容器类部署需要传入以下环境变量

NACOS_AUTH_ENABLE=true
NACOS_CORE_AUTH_SERVER_IDENTITY_KEY=test    
NACOS_CORE_AUTH_SERVER_IDENTITY_VALUE=test
NACOS_AUTH_TOKEN=SecretKeyM1Z2WDc4dnVyZkQ3NmZMZjZ3RHRwZnJjNFROdkJOemEK

参考官方文档：https://nacos.io/docs/latest/guide/user/auth/
如果以上参数未添加会出现以下错误：


Nacos的hub官方镜像提供了很多可以传给容器的环境变量：https://hub.docker.com/r/nacos/nacos-server
Nacos官方文档系统参数：https://nacos.io/docs/latest/manual/admin/system-configurations/

变量名	描述
MODE	nacos启动模式，cluster为集群模式，standalone为单节点模式
NACOS_SERVERS	nacos集群的服务器地址，格式为ip1:port ip2:port多个用空格隔开
SPRING_DATASOURCE_PLATFORM	nacos使用的数据库，单节点支持mysql，默认为空
PREFER_HOST_MODE	是否支持主机名，默认是IP，k8s部署必须开启此变量
NACOS_SERVER_IP	多网络环境中配置nacos服务IP
NACOS_APPLICATION_PORT	nacos服务端口，默认是8848
MYSQL_SERVICE_HOST	mysql数据库地址
MYSQL_SERVICE_PORT	mysql端口
MYSQL_SERVICE_DB_NAME	nacos的mysql数据库名
MYSQL_SERVICE_USER	nacos访问数据库的用户名
MYSQL_SERVICE_PASSWORD	nacos访问数据库的用户名密码
MYSQL_DATABASE_NUM	mysql数据库的数量，默认为1
MYSQL_SERVICE_DB_PARAM	mysql连接字符串后面的参数，默认：characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false
JVM_XMS	jvm永久区最小大小，默认1G
JVM_XMX	jvm永久区最大大小，默认1G
JVM_XMN	jvm新生区大小，默认512M
JVM_MS	-XX:MetaspaceSize元空间大小，默认128M
JVM_MMS	-XX:MaxMetaspaceSize最大元空间大小，默认320M
NACOS_DEBUG	是否开启远程DEBUG，默认开启
TOMCAT_ACCESSLOG_ENABLED	是否开启nacos中的tomcat访问日志，默认关闭
NACOS_AUTH_SYSTEM_TYPE	nacos的认证方式，默认以及仅仅支持nacos
NACOS_AUTH_ENABLE	是否开启认证授权，默认关闭
NACOS_AUTH_TOKEN_EXPIRE_SECONDS	token过期时间，默认18000s
NACOS_AUTH_TOKEN	nacos的token，开启授权后需要指定
NACOS_AUTH_CACHE_ENABLE	开启或关闭认证信息缓存，默认关闭，开启后信息更新会有15s延迟
MEMBER_LIST	通过环境变量或配置文件的方式设置集群地址列表
EMBEDDED_STORAGE	是否开启集群嵌入式存储模式，默认为空
NACOS_AUTH_USER_AGENT_AUTH_WHITE_ENABLE	是否开启nacos认证用户白名单
NACOS_AUTH_IDENTITY_KEY	nacos认证授权指定key
NACOS_AUTH_IDENTITY_VALUE	nacos认证授权指定key的值
NACOS_SECURITY_IGNORE_URLS	nacos忽略安全校验的地址
DB_POOL_CONNECTION_TIMEOUT	数据库连接池超时时间，单位为毫秒
NACOS_CONSOLE_UI_ENABLED	开启或关闭nacos控制台，默认开启
NACOS_CORE_PARAM_CHECK_ENABLED	是否开启nacos服务端参数校验，默认false

配置nacos集群清单文件nacos-test.yaml

$ vim nacos-test.yaml

#配置nacos的configMap
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: nacos-config 
  namespace: nacos-test 
data:
  jvm-xmn: 428m 
  jvm-xms: 656m 
  jvm-xmx: 856m 
  mode: cluster 
  mysql-database-num: "1" 
  mysql-service-db-name: nacos_config 
  mysql-service-db-param: characterEncoding=utf8&connectTimeout=1000&socketTimeout=3000&autoReconnect=true&useSSL=false 
  mysql-service-host: nacos-mysql-0.nacos-mysql-svc.nacos-test.svc.cluster.local 
  mysql-service-port: "3306" 
  mysql-service-user: root 
  mysql-service-pd: root 
  nacos-servers: nacos-0.nacos-headless.nacos-test.svc.cluster.local:8848 nacos-1.nacos-headless.nacos-test.svc.cluster.local:8848  
  spring-datasource-platform: mysql 
  nacos-auth-enable: "true" 
  nacos-auth-token: "SecretKeyM1Z2WDc4dnVyZkQ3NmZMZjZ3RHRwZnJjNFROdkJOemEK" 
  nacos-core-auth-server-identity-key: "test" 
  nacos-core-auth-server-identity-value: "test" 
#配置nacos集群对外访问的service
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nacos-external 
  namespace: nacos-test 
  labels: 
    app: nacos-external 
spec:
  ports: 
  - name: 8848-8848 
    protocol: TCP 
    port: 8848 
    targetPort: 8848 
    nodePort: 31848 
  type: NodePort 
  selector: 
    app: nacos 
#配置nacos集群的无头服务
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: nacos-headless 
  namespace: nacos-test 
  labels: 
    app: nacos 
spec:
  ports: 
  - port: 8848 
    name: server 
    targetPort: 8848 
  - name: clien-rpc 
    port: 9848 
    targetPort: 9848 
  - name: old-ratf-rpc 
    port: 7848 
    targetPort: 7848 
  - name: ratf-rpc 
    port: 9849 
    targetPort: 9849 
  clusterIP: None 
  type: ClusterIP 
  selector: 
    app: nacos 
#配置nacos的statefulset
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: nacos 
  namespace: nacos-test 
spec:
  selector: 
    matchLabels: 
      app: nacos 
  serviceName: "nacos-headless" 
  replicas: 2 
  template: 
    metadata: 
      labels: 
        app: nacos 
    spec: 
      terminationGracePeriodSeconds: 10 
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner 
      containers: 
      - name: nacos 
        image:  swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com/ddn-k8s/docker.io/nacos/nacos-server:v2.4.0
        ports: 
        - name: server 
          containerPort: 8848 
        - name: clien-rpc 
          containerPort: 9848 
        - name: old-ratf-rpc 
          containerPort: 7848 
        - name: ratf-rpc 
          containerPort: 9849 
        env: 
        - name: PREFER_HOST_MODE 
          value: hostname 
        - name: JVM_XMN 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: jvm-xmn 
              name: nacos-config 
        - name: JVM_XMS 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: jvm-xms 
              name: nacos-config 
        - name: JVM_XMX 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: jvm-xmx 
              name: nacos-config 
        - name: MODE 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mode 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_DATABASE_NUM 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-database-num 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_SERVICE_DB_NAME 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-service-db-name 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_SERVICE_DB_PARAM 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-service-db-param 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_SERVICE_HOST 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-service-host 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_SERVICE_PASSWORD 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-service-pd 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_SERVICE_PORT 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-service-port 
              name: nacos-config 
        - name: MYSQL_SERVICE_USER 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: mysql-service-user 
              name: nacos-config 
        - name: NACOS_SERVERS 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: nacos-servers 
              name: nacos-config 
        - name: MEMBER_LIST 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: nacos-servers 
              name: nacos-config 
        - name: SPRING_DATASOURCE_PLATFORM 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: spring-datasource-platform 
              name: nacos-config 
        - name: NACOS_AUTH_ENABLE 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: nacos-auth-enable 
              name: nacos-config 
        - name: NACOS_CORE_AUTH_SERVER_IDENTITY_KEY 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: nacos-core-auth-server-identity-key 
              name: nacos-config 
        - name: NACOS_CORE_AUTH_SERVER_IDENTITY_VALUE 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: nacos-core-auth-server-identity-value 
              name: nacos-config 
        - name: NACOS_AUTH_TOKEN 
          valueFrom: 
            configMapKeyRef: 
              key: nacos-auth-token 
              name: nacos-config 
        volumeMounts: 
        - name: datadir 
          mountPath: /home/nacos/data 
        - name: logdir 
          mountPath: /home/nacos/logs 
  volumeClaimTemplates: 
  - metadata: 
      name: datadir 
      annotations: 
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs-client" 
    spec: 
      accessModes: [ "ReadWriteMany" ] 
      resources: 
        requests: 
          storage: 5Gi 
  - metadata: 
      name: logdir 
      annotations: 
        volume.beta.kubernetes.io/storage-class: "nfs-client" 
    spec: 
      accessModes: [ "ReadWriteMany" ] 
      resources: 
        requests: 
          storage: 5Gi 

$ kubectl apply -f nacos-test.yaml

查看各个资源状态

$ kubectl get pod,svc,pvc -n nacos-test

查看初始化日志

$ kubectl logs -f nacos-1 -n nacos-test

在nacos某一节点的初始化日志中可以看到nacos的自动发现脚本自动将找到的集群节点的DNS加入到cluster.conf文件中

访问登录Nacos

自2.4.0版本开始，Nacos构建时不再提供管理员用户nacos的默认密码，需要在首次开启鉴权后，通过API或 Nacos控制台进行管理员用户nacos的密码初始化 。当Nacos集群开启鉴权后，访问Nacos控制台时，会校验管理员用户nacos的密码是否已经初始化，若发现未初始化密码时，则会跳转至初始化密码的页面进行初始化
资源清单中已经将nacos的访问端口映射为30848，使用浏览器访问k8s集群的任何一个节点IP都可以访问nacos登录界面，这里使用http://192.168.3.132:30848/nacos，默认用户名是nacos，密码也是nacos



出现“权限认证失败”后点击确定，然后输入上面初始化的用户名和密码登录，查看“集群管理”->“节点管理”，可以看到两个nacos节点都为up状态

测试配置
找到“配置管理”->“配置列表”，点击“创建配置”，填写完基本信息后点击“发布”


登录数据库查看信息

mysql> use nacos_config;
mysql> select * from `nacos_config`.`config_info`;

通过Nacos API接口测试
使用用户名和密码登陆nacos集群，若用户名和密码正确会返回Token信息

$ curl -X POST 'http://192.168.8.181:31848/nacos/v1/auth/login' -d 'username=nacos&password=nacos'
{"accessToken":"eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTcyOTA3Njc3MH0.jBDTcSYb6q9mg2IBLwJieu53jQthmRqwTB35f6lmRjY","tokenTtl":18000,"globalAdmin":true,"username":"nacos"}

服务注册

$ curl -X POST 'http://192.168.8.181:31848/nacos/v1/ns/instance?accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTcyOTA3Njc3MH0.jBDTcSYb6q9mg2IBLwJieu53jQthmRqwTB35f6lmRjY&serviceName=nacos.naming.serviceName&ip=192.168.8.181&port=30306'

返回ok
服务发现

$ curl -X GET 'http://192.168.8.181:31848/nacos/v1/ns/instance/list?accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTcyOTA3Njc3MH0.jBDTcSYb6q9mg2IBLwJieu53jQthmRqwTB35f6lmRjY&serviceName=nacos.naming.serviceName'

返回

{"name":"DEFAULT_GROUP@@nacos.naming.serviceName","groupName":"DEFAULT_GROUP","clusters":"","cacheMillis":10000,"hosts":[],"lastRefTime":1729060467432,"checksum":"","allIPs":false,"reachProtectionThreshold":false,"valid":true}

发布配置

$ curl -X POST 'http://192.168.8.181:31848/nacos/v1/cs/configs?accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTcyOTA3Njc3MH0.jBDTcSYb6q9mg2IBLwJieu53jQthmRqwTB35f6lmRjY&dataId=nacos.cfg.dataId&group=test&content=helloWorld"

返回true

获取配置

$ curl -X GET 'http://192.168.8.181:31848/nacos/v1/cs/configs?accessToken=eyJhbGciOiJIUzI1NiJ9.eyJzdWIiOiJuYWNvcyIsImV4cCI6MTcyOTA3Njc3MH0.jBDTcSYb6q9mg2IBLwJieu53jQthmRqwTB35f6lmRjY&dataId=nacos.cfg.dataId&group=test'

返回helloWorld

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