Etcd是CoreOS基于Raft協(xié)議開發(fā)的分布式key-value存儲(chǔ)，可用于服務(wù)發(fā)現(xiàn)、共享配置以及一致性保障（如數(shù)據(jù)庫選主、分布式鎖等）。

如，Etcd也可以作為微服務(wù)的注冊中心，比如SpringCloud也基于ETCD實(shí)現(xiàn)了注冊中心功能，可以替代earka，具體參考：Spring Cloud Etcd
在分布式系統(tǒng)中，如何管理節(jié)點(diǎn)間的狀態(tài)一直是一個(gè)難題，etcd是專門為集群環(huán)境的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和注冊而涉及，它提供了數(shù)據(jù)TTL失效、數(shù)據(jù)改變監(jiān)視、多值、目錄監(jiān)聽、分布式鎖原子操作等功能，可以方便的跟蹤并管理集群節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。

Etcd被形容為Kubernetes集群的大腦，是 Kubernetes的關(guān)鍵組件，因?yàn)樗鎯?chǔ)了集群的整個(gè)狀態(tài)：其配置，規(guī)格以及運(yùn)行中的工作負(fù)載的狀態(tài)。

在Kubernetes世界中，etcd用作服務(wù)發(fā)現(xiàn)的后端，并存儲(chǔ)集群的狀態(tài)及其配置。

Etcd被部署為一個(gè)集群，幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信由Raft算法處理。在生產(chǎn)環(huán)境中，集群包含奇數(shù)個(gè)節(jié)點(diǎn)，并且至少需要三個(gè)。

特點(diǎn)
etcd作為一個(gè)受到ZooKeeper與doozer啟發(fā)而催生的項(xiàng)目，除了擁有與之類似的功能外，更專注于以下四點(diǎn)。

簡單：基于HTTP+JSON的API讓你用curl就可以輕松使用。
安全：可選SSL客戶認(rèn)證機(jī)制。
快速：每個(gè)實(shí)例每秒支持一千次寫操作。
可信：使用Raft算法充分實(shí)現(xiàn)了分布式。
? ? ? ? 簡單：curl可訪問的用戶的API（HTTP + JSON）

? ? ? ? 安全：可選的SSL客戶端證書認(rèn)證

? ? ? ? 快速：單實(shí)例每秒1000次寫操作

? ? ? ? 可靠：使用Raft算法保證一致性

主要功能
? ? ? ? 1. 基本的key-value存儲(chǔ)

? ? ? ? 2. 監(jiān)聽機(jī)制

? ? ? ? 3. key的過期及續(xù)約機(jī)制， 用于監(jiān)控和服務(wù)發(fā)現(xiàn)

? ? ? ? 4. 原子Compare And Swap和Compare And Delete, 用于分布式鎖和leader選舉
架構(gòu)

基礎(chǔ)模塊介紹
client 層： 包含 client v2 和 v3 兩個(gè)大版本 API 客戶端
API 網(wǎng)絡(luò)層：主要包含 client 訪問 server 和 server 節(jié)點(diǎn)之間的通信協(xié)議。client 訪問 server 分為兩個(gè)版本：v2 API 采用 HTTP/1.x 協(xié)議，v3 API 采用 gRPC 協(xié)議。server 之間的通信：是指節(jié)點(diǎn)間通過 Raft 算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)復(fù)制和 Leader 選舉等功能時(shí)使用的 HTTP 協(xié)議
Raft 算法層：實(shí)現(xiàn)了 Leader 選舉、日志復(fù)制、ReadIndex 等核心算法特性，用于保障 etcd 多節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)一致性、提升服務(wù)可用性等，是 etcd 的基石和亮點(diǎn)
功能邏輯層：etcd 核心特性實(shí)現(xiàn)層。如典型的 KVServer 模塊、MVCC 模塊、Auth 鑒權(quán)模塊、Lease 租約模塊、Compactor 壓縮模塊等，其中 MVCC 模塊主要有 treeIndex 模塊和 boltdb 模塊組成
存儲(chǔ)層：包含預(yù)寫日志 WAL 模塊、快照 Snapshot 模塊、 boltdb 模塊，其中 WAL 可保障 etcd crash 后數(shù)據(jù)不丟失，boltdb 則保存了集群元數(shù)據(jù)和用戶寫入的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)寫入流程
client 發(fā)起一個(gè)更新 hello 為 world 請求后

若 Leader 收到寫請求，它會(huì)將此請求持久化到 WAL 日志，并廣播給各個(gè)節(jié)點(diǎn)

a. 若一半以上節(jié)點(diǎn)持久化成功，則該請求對應(yīng)的日志條目被標(biāo)識為已提交

b. 之后，etcdserver 模塊異步從 Raft 模塊獲取已提交的日志條目，應(yīng)用到狀態(tài)機(jī)（boltdb等）
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Kubernetes 中的 Etcd

在Kubernetes集群的上下文中，etcd實(shí)例可以作為Pod部署在master節(jié)點(diǎn)上（這是我們將在本文中使用的示例）。

文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-692269.html

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