如何打通CMDB實(shí)現(xiàn)就近訪問

本篇文章為大家展示了如何打通CMDB實(shí)現(xiàn)就近訪問，內(nèi)容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

CMDB在企業(yè)中，一般用于存放與機(jī)器設(shè)備、應(yīng)用、服務(wù)等相關(guān)的元數(shù)據(jù)。當(dāng)企業(yè)的機(jī)器及應(yīng)用達(dá)到一定規(guī)模后就需要這樣一個(gè)系統(tǒng)來存儲和管理它們的元數(shù)據(jù)。有一些廣泛使用的屬性，例如機(jī)器的IP、主機(jī)名、機(jī)房、應(yīng)用、region等，這些數(shù)據(jù)一般會在機(jī)器部署時(shí)錄入到CMDB，運(yùn)維或者監(jiān)控平臺會使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行展示或者相關(guān)的運(yùn)維操作。

在服務(wù)進(jìn)行多機(jī)房或者多地域部署時(shí)，跨地域的服務(wù)訪問往往延遲較高，一個(gè)城市內(nèi)的機(jī)房間的典型網(wǎng)絡(luò)延遲在1ms左右，而跨城市的網(wǎng)絡(luò)延遲，例如上海到北京大概為30ms。此時(shí)自然而然的一個(gè)想法就是能不能讓服務(wù)消費(fèi)者和服務(wù)提供者進(jìn)行同地域訪問。我們在集團(tuán)內(nèi)部的實(shí)踐中，這樣的需求是通過和CMDB打通來實(shí)現(xiàn)的。在Nacos的服務(wù)發(fā)現(xiàn)組件中，對接CMDB，然后通過配置的訪問規(guī)則，來實(shí)現(xiàn)服務(wù)消費(fèi)者到服務(wù)提供者的同地域優(yōu)先。

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圖1 服務(wù)的同地域優(yōu)先訪問

這實(shí)際上就是一種負(fù)載均衡策略，在Nacos的規(guī)劃中，豐富的服務(wù)端的可配置負(fù)載均衡策略是我們的重要發(fā)展方向，這與當(dāng)前已有的注冊中心產(chǎn)品不太一樣。在設(shè)計(jì)如何在開源的場景中，支持就近訪問的時(shí)候，與企業(yè)自帶的CMDB集成是我們考慮的一個(gè)核心問題。除此之外，我們也在考慮將Nacos自身擴(kuò)展為一個(gè)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)功能的CMDB。無論如何，我們都需要能夠從某個(gè)地方獲取IP的環(huán)境信息，這些信息要么是從企業(yè)的CMDB中查詢而來，要么是從自己內(nèi)置的存儲中查詢而來。

CMDB插件機(jī)制

先不考慮如何將CMDB的數(shù)據(jù)應(yīng)用于負(fù)載均衡，我們需要首先在Nacos里將CMDB的數(shù)據(jù)通過某種方法獲取。在實(shí)際使用中，基本上每個(gè)公司都會通過購買或者自研搭建自己的CMDB，那么為了能夠解耦各個(gè)企業(yè)的CMDB具體實(shí)現(xiàn)，一個(gè)比較好的策略是使用SPI機(jī)制，約定CMDB的抽象調(diào)用接口，由各個(gè)企業(yè)添加自己的CMDB插件，無需任何代碼上的重新構(gòu)建，即可在運(yùn)行狀態(tài)下對接上企業(yè)的CMDB。

圖2 Nacos CMDB SPI機(jī)制原理

如圖2所示，Nacos定義了一個(gè)SPI接口，里面包含了與第三方CMDB約定的一些方法。用戶依照約定實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的SPI接口后，將實(shí)現(xiàn)打成jar包放置到Nacos安裝目錄下，重啟Nacos即可讓Nacos與CMDB的數(shù)據(jù)打通。整個(gè)流程并不復(fù)雜，但是理解CMDB SPI接口里方法和相應(yīng)概念的含義不太簡單。在這里對CMDB機(jī)制的相關(guān)概念和接口含義做一個(gè)詳細(xì)說明。

CMDB抽象概念

實(shí)體（Entity）

實(shí)體是作為CMDB里數(shù)據(jù)的承載方，在一般的CMDB中，一個(gè)實(shí)體可以指一個(gè)IP、應(yīng)用或者服務(wù)。而這個(gè)實(shí)體會有很多屬性，例如IP的機(jī)房信息，服務(wù)的版本信息等。

實(shí)體類型（Entity Type）

我們并不限定實(shí)體一定是IP、應(yīng)用或者服務(wù)，這取決于實(shí)際的業(yè)務(wù)場景。Nacos有計(jì)劃在未來支持不同的實(shí)體類型，不過就目前來說，服務(wù)發(fā)現(xiàn)需要的實(shí)體類型是IP。

標(biāo)簽（Label）

Label是我們抽象出的Entity屬性，Label定義為一個(gè)描述Entity屬性的K-V鍵值對。Label的key和value的取值范圍一般都是預(yù)先定義好的，當(dāng)需要對Label進(jìn)行變更，如增加新的key或者value時(shí)，需要調(diào)用單獨(dú)的接口并觸發(fā)相應(yīng)的事件。一個(gè)常見的Label的例子是IP的機(jī)房信息，我們認(rèn)為機(jī)房（site）是Label的key，而機(jī)房的集合（site1, site2, site3）是Label的value，這個(gè)Label的定義就是：site: {site1, site2, site3}。

實(shí)體事件（Entity Event）

實(shí)體的標(biāo)簽的變更事件。當(dāng)CMDB的實(shí)體屬性發(fā)生變化，需要有一個(gè)事件機(jī)制來通知所有訂閱方。為了保證實(shí)體事件攜帶的變更信息是最新準(zhǔn)確的，這個(gè)事件里只會包含變更的實(shí)體的標(biāo)識以及變更事件的類型，不會包含變更的標(biāo)簽的值。

CMDB約定接口

在設(shè)計(jì)與CMDB交互接口的時(shí)候，我們參考了內(nèi)部對CMDB的訪問接口，并與若干個(gè)外部客戶進(jìn)行了討論。我們最終確定了以下要求第三方CMDB插件必須實(shí)現(xiàn)的接口：

獲取標(biāo)簽列表

Set<String> getLabelNames();

這個(gè)方法將返回CMDB中需要被Nacos識別的標(biāo)簽名集合，CMDB插件可以按需決定返回什么標(biāo)簽個(gè)Nacos。不在這個(gè)集合的標(biāo)簽將會被Nacos忽略，即使這個(gè)標(biāo)簽出現(xiàn)在實(shí)體的屬性里。我們允許這個(gè)集合會在運(yùn)行時(shí)動態(tài)變化，Nacos會定時(shí)去調(diào)用這個(gè)接口刷新標(biāo)簽集合。

獲取實(shí)體類型

Set<String> getEntityTypes();

獲取CMDB里的實(shí)體的類型集合，不在這個(gè)集合的實(shí)體類型會被Nacos忽略。服務(wù)發(fā)現(xiàn)模塊目前需要的實(shí)體類似是ip，如果想要通過打通CMDB數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)服務(wù)的高級負(fù)載均衡，請務(wù)必在返回集合里包含“ip”。

獲取標(biāo)簽詳情

Label getLabel(String labelName);

獲取標(biāo)簽的詳細(xì)信息。返回的Label類里包含標(biāo)簽的名字和標(biāo)簽值的集合。如果某個(gè)實(shí)體的這個(gè)標(biāo)簽的值不在標(biāo)簽值集合里，將會被視為無效。

查詢實(shí)體的標(biāo)簽值

String getLabelValue(String entityName, String entityType, String labelName);
Map<String, String> getLabelValues(String entityName, String entityType);

這里包含兩個(gè)方法，一個(gè)是獲取實(shí)體某一個(gè)標(biāo)簽名對應(yīng)的值，一個(gè)是獲取實(shí)體所有標(biāo)簽的鍵值對。參數(shù)里包含實(shí)體的值和實(shí)體的類型。注意，這個(gè)方法并不會在每次在Nacos內(nèi)部觸發(fā)查詢時(shí)去調(diào)用，Nacos內(nèi)部有一個(gè)CMDB數(shù)據(jù)的緩存，只有當(dāng)這個(gè)緩存失效或者不存在時(shí)，才會去訪問CMDB插件查詢數(shù)據(jù)。為了讓CMDB插件的實(shí)現(xiàn)盡量簡單，我們在Nacos內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的緩存和刷新邏輯。

查詢實(shí)體

Map<String, Map<String, Entity>> getAllEntities();
Entity getEntity(String entityName, String entityType);

查詢實(shí)體包含兩個(gè)方法：查詢所有實(shí)體和查詢單個(gè)實(shí)體。查詢單個(gè)實(shí)體目前其實(shí)就是查詢這個(gè)實(shí)體的所有標(biāo)簽，不過我們將這個(gè)方法與獲取所有標(biāo)簽的方法區(qū)分開來，因?yàn)椴樵儐蝹€(gè)實(shí)體方法后面可能會進(jìn)行擴(kuò)展，比查詢所有標(biāo)簽獲取的信息要更多。

查詢所有實(shí)體則是一次性將CMDB的所有數(shù)據(jù)拉取過來，該方法可能會比較消耗性能，無論是對于Nacos還是CMDB。Nacos內(nèi)部調(diào)用該方法的策略是通過可配置的定時(shí)任務(wù)周期來定時(shí)拉取所有數(shù)據(jù)，在實(shí)現(xiàn)該CMDB插件時(shí)，也請關(guān)注CMDB服務(wù)本身的性能，采取合適的策略。

查詢實(shí)體事件

List<EntityEvent> getEntityEvents(long timestamp);

這個(gè)方法意在獲取最近一段時(shí)間內(nèi)實(shí)體的變更消息，增量的去拉取變更的實(shí)體。因?yàn)镹acos不會實(shí)時(shí)去訪問CMDB插件查詢實(shí)體，需要這個(gè)拉取事件的方法來獲取實(shí)體的更新。參數(shù)里的timestamp為上一次拉取事件的時(shí)間，CMDB插件可以選擇使用或者忽略這個(gè)參數(shù)。

CMDB插件開發(fā)流程

參考 https://github.com/nacos-group/nacos-examples，這里已經(jīng)給出了一個(gè)示例plugin實(shí)現(xiàn)。
具體步驟如下：

1. 新建一個(gè)maven工程，引入依賴nacos-api:

           <dependency>
               <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
               <artifactId>nacos-api</artifactId>
               <version>0.7.0</version>
           </dependency>

   
   

2. 引入打包插件：

               <plugin>
                   <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                   <artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
                   <configuration>
                       <descriptorRefs>
                           <descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
                       </descriptorRefs>
                   </configuration>
               </plugin>

   
   

3. 定義實(shí)現(xiàn)類，繼承com.alibaba.nacos.api.cmdb.CmdbService，并實(shí)現(xiàn)相關(guān)方法。

1. 在src/main/resource/目錄下新建目錄：META-INF/services

1. 代碼自測完成后，執(zhí)行命令進(jìn)行打包：

   mvn package assembly:single -Dmaven.test.skip=true

   
   

2. 將target目錄下的包含依賴的jar包上傳到nacos CMDB插件目錄：

   {nacos.home}/plugins/cmdb

   
   

3. 在nacos的application.properties里打開加載插件開關(guān)：

   nacos.cmdb.loadDataAtStart=true

   
   

4. 重啟nacos Server，即可加載到您實(shí)現(xiàn)的nacos-cmdb插件獲取您的CMDB數(shù)據(jù)。

使用Selector實(shí)現(xiàn)同機(jī)房優(yōu)先訪問

在拿到CMDB的數(shù)據(jù)之后，就可以運(yùn)用CMDB數(shù)據(jù)的強(qiáng)大威力來實(shí)現(xiàn)多種靈活的負(fù)載均衡策略了，下面舉例來說明如何使用CMDB數(shù)據(jù)和Selector來實(shí)現(xiàn)就近訪問。

假設(shè)目前Nacos已經(jīng)通過CMDB拿到了一些IP的機(jī)房信息，且它們對應(yīng)的標(biāo)簽信息如下：

11.11.11.11
    site: x11

22.22.22.22
    site: x12

33.33.33.33
    site: x11

44.44.44.44
    site: x12

55.55.55.55
    site: x13

11.11.11.11、22.22.22.22、33.33.33.33、44.44.44.44和55.55.55.55.55都包含了標(biāo)簽site，且它們對應(yīng)的值分別為x11、x12、x11、x12、x13。我們先注冊一個(gè)服務(wù)，下面掛載IP11.11.11.11和22.22.22.22。

圖4 編輯服務(wù)路由類型

這里我們將服務(wù)路由類型選擇為標(biāo)簽，然后輸入標(biāo)簽的表達(dá)式：

CONSUMER.label.site = PROVIDER.label.site

這個(gè)表達(dá)式的格式和我們抽象的Selector機(jī)制有關(guān)，具體將會在另外一篇文章中介紹。在這里您需要記住的就是，任何一個(gè)如下格式的表達(dá)式：

CONSUMER.label.labelName = PROVIDER.label.labelName

將能夠?qū)崿F(xiàn)基于同labelName優(yōu)先的負(fù)載均衡策略。

然后假設(shè)服務(wù)消費(fèi)者的IP分別為33.33.33.33、44.44.44.44和55.55.55.55，它們在使用如下接口查詢服務(wù)實(shí)例列表：

naming.selectInstances("nacos.test.1", true)

那么不同的消費(fèi)者，將獲取到不同的實(shí)例列表。33.33.33.33獲取到11.11.11.11，44.44.44.44將獲取到22.22.22.22，而55.55.55.55將同時(shí)獲取到11.11.11.11和22.22.22.22。

上述內(nèi)容就是如何打通CMDB實(shí)現(xiàn)就近訪問，你們學(xué)到知識或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識儲備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。