云原生应用配置中心简述

Posted 2022-04-26 key_3_feng

在传统巨型单体应用纷纷转向细粒度微服务架构的历史进程中，构造云原生应用配置中心是微服务化不可缺少的一个系统组件，在这种背景下中心化的配置服务即配置中心应运而生。

配置中心概述

配置中心，是用来统一管理项目中所有配置的系统，保存应用运行过程与环境、业务规则相关的一些变量。这些变量一般和业务侧的服务逻辑无关，而只和当前的环境和特定场景有关，比如不同环境的数据库账号密码以及连接串、第三方服务的调用地址端口、监控系统的采样率、在线商品的基准折扣、特殊功能开关、业务规则参数等。

配置中心的思路是把项目中各种配置、参数、开关全部都放到一个集中的地方进行统一管理，并提供一套标准的接口。当各个服务需要获取配置时，就到配置中心的接口拉取。当配置中心中的各种配置项有更新时，也能通知各个服务实时同步最新的信息，使其动态更新。

配置中心架构

配置中心一般采用C/S模式，服务器端负责配置信息的管理运维和配置推送；客户端SDK面向不同的应用场景，负责配置信息的订阅及拉取。

配置中心服务器端一般采用分布式架构，其包括以下部分：

• 服务协议层：用于进行协议转换、鉴权验证等。
• 一致性管理层：用于配置的一致性管理和配置推送。
• 配置缓存层：通过分布式缓存提高配置查询和推送效率。
• 存储层：后台是一个分布式存储，用于存放配置，并具备高性能和高扩展性。
• 控制台：分布式配置控制台，用于配置管理。

配置中心客户端既提供Java语言的SDK，也提供RESTful API，以实现跨语言的配置访问。在某些场景下，配置中心提供agent来动态替换应用主机上的配置文件，此时配置中心的配置项和配置文件的对应关系需手动指定。

配置中心功能

配置中心的功能大概如下：

1、配置信息的增删改查。

2、配置的导入或导出，方便用户在多环境间同步配置。

3、通过命名空间隔离不同环境配置（开发、测试、预发布、灰度/生产）。

4、变更历史版本管理，让一切操作有据可查，并提供历史版本的回滚。

5、配置推送，可实时或定时推送配置项到所有的集群应用节点。

6、数据安全性，配置中心的访问授权，以及提高敏感配置数据的安全保护。

7、高性能、高可用性，一旦配置中心不能正常提供服务，就可能会导致项目整体故障，因此“高可用”是配置中心一个非常关键的指标。

8、高并发支持，可容纳百万级的配置及网络连接。

配置中心开源组件

• ZooKeeperZooKeeper 是一个分布式应用程序协调服务，是谷歌Chubby 的开源实现。它是一个为分布式应用提供一致性服务的软件，提供的功能包括配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。Dubbo微服务框架使用ZooKeeper作为其服务注册中心；在Hadoop集群等场景下，ZooKeeper同时充当应用配置管理的角色。但是由于它是CP［Consistency（一致性），Partition Tolerance（分区容错性）］类应用，因此在可用性和性能上都会受到一定的影响。
• etcd是一个高可用的键值存储系统，主要用于配置共享和服务发现。etcd内部采用Raft协议作为一致性算法，它的灵感来自ZooKeeper和Doozer，它使用Go语言编写，并通过Raft一致性算法处理日志复制，以保证强一致性。etcd和ZooKeeper类似，同样可以用于应用管理配置。但是由于它是强一致的管理类应用，因此其可用性和性能在某些场景会受到一定影响。
• Consul用于实现分布式系统的服务发现、服务隔离、服务配置。每一个功能既可以根据需要单独使用，也可以同时使用所有功能。Consul既可以用来做分布式服务注册中心，也可以用来做分布式配置中心。Consul是一个用来实现分布式系统的服务发现与配置的开源工具。
• Spring Cloud Config Server为服务器端和客户端提供了分布式系统的外部配置支持。配置服务器为各应用的所有环境提供了一个中心化的外部配置，配置服务器默认采用Git来存储配置信息，Spring Cloud Config Server不提供可视化的操作界面，配置也不是实时生效的，需要重启或刷新，所以比较适用于小型项目。
• Nacos是目前应用较为广泛的开源配置中心产品。Nacos除了提供配置中心的功能，还提供动态服务发现、服务共享与管理的功能，以降低服务化改造过程的难度。Nacos注册中心分为服务器端与客户端，服务器端采用Java语言编写，为客户端提供注册发现服务与配置服务；而客户端可以用多语言实现，客户端与微服务嵌套在一起，Nacos提供SDK和OpenAPI，如果没有SDK也可以根据OpenAPI手动编写服务注册与发现和配置拉取的逻辑。Nacos使用起来相对比较简洁，更适用于对性能要求比较高的大规模场景。
• Disconf是百度开源的一个分布式配置中心，是一套完整的基于ZooKeeper的分布式配置统一解决方案，依靠ZooKeeper的watch机制来做配置修改的实时推送。Disconf包含了客户端disconf-Client和管理端disconf-Web两个模块，均由Java语言实现。Disconf支持两种开发模式：基于XML配置或者基于注解，可完成复杂的配置分布式化。配置信息持久化存储在mysql数据库上。
• Apollo（阿波罗）是携程框架部门研发的分布式配置中心，能够集中化管理应用不同环境、不同集群的配置，配置修改后能够实时推送到应用端，并且具备规范的权限、流程治理等特性，适用于微服务配置管理场景。服务端基于Spring Boot和Spring Cloud开发，打包后可以直接运行，不需要额外安装Tomcat等应用容器。Java客户端不依赖任何框架，能够运行于所有Java运行时环境，同时对Spring/Spring Boot环境也有较好的支持。.Net客户端 不依赖任何框架，能够运行于所有.Net运行时环境。

至于这些开源组件该如何选择，需要根据企业自己的项目及团队人员来做最优的评估而后用。