etcd概念及原理以及應(yīng)用場景選型

一、什么是etcd

github：https://github.com/etcd-io/etcd
官方：https://etcd.io/

etcd是CoreOS團(tuán)隊于2013年6月發(fā)起的開源項目，授權(quán)協(xié)議為Apache。etcd是用于共享配置和服務(wù)發(fā)現(xiàn)的分布式，一致性的KV存儲系統(tǒng)。etcd內(nèi)部采用raft協(xié)議作為一致性算法，etcd基于Go語言實現(xiàn)

提供配置共享和服務(wù)發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)比較多，其中最為大家熟知的是[Zookeeper]（后文簡稱ZK），而ETCD可以算得上是后起之秀了。在項目實現(xiàn)，一致性協(xié)議易理解性，運維，安全等多個維度上，ETCD相比Zookeeper都占據(jù)優(yōu)勢。

在分布式系統(tǒng)中，如何管理節(jié)點間的狀態(tài)一直是一個難題，etcd像是專門為集群環(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)點的狀態(tài)。

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

• 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)證機制。
• 快速：每個實例每秒支持一千次寫操作。
• 可信：使用Raft算法充分實現(xiàn)了分布式。

etcd性能

按照官網(wǎng)給出的[Benchmark], 在2CPU，1.8G內(nèi)存，SSD磁盤這樣的配置下，單節(jié)點的寫性能可以達(dá)到16K QPS, 而先寫后讀也能達(dá)到12K QPS。這個性能還是相當(dāng)可觀的。

二、ETCD vs ZK

本文選取ZK作為典型代表與ETCD進(jìn)行比較，而不考慮[Consul]項目作為比較對象，原因為Consul的可靠性和穩(wěn)定性還需要時間來驗證（項目發(fā)起方自身服務(wù)并未使用Consul, 自己都不用)。

一致性協(xié)議： ETCD使用[Raft]協(xié)議， ZK使用ZAB（類PAXOS協(xié)議），前者容易理解，方便工程實現(xiàn)；
運維方面：ETCD方便運維，ZK難以運維；
項目活躍度：ETCD社區(qū)與開發(fā)活躍，ZK已經(jīng)快死了；
API：ETCD提供HTTP+JSON, gRPC接口，跨平臺跨語言，ZK需要使用其客戶端；
訪問安全方面：ETCD支持HTTPS訪問，ZK在這方面缺失；

三、etcd應(yīng)用場景

1. etcd應(yīng)用場景分類

【推薦】】etcd學(xué)習(xí)(1)-etcd的使用場景
參考URL: https://www.cnblogs.com/ricklz/p/15033193.html
etcd應(yīng)用場景
參考URL: https://www.hi-linux.com/posts/40915.html

應(yīng)用場景有如下幾類：

• 場景一：服務(wù)發(fā)現(xiàn)（Service Discovery）
• 場景二：消息發(fā)布與訂閱
• 場景三：負(fù)載均衡
• 場景四：分布式通知與協(xié)調(diào)
• 場景五：分布式鎖、分布式隊列
• 場景六：集群監(jiān)控與Leader競選

舉個最簡單的例子，如果你需要一個分布式存儲倉庫來存儲配置信息，并且希望這個倉庫讀寫速度快、支持高可用、部署簡單、支持http接口，那么就可以使用etcd。

目前，cloudfoundry使用etcd作為hm9000的應(yīng)用狀態(tài)信息存儲，kubernetes用etcd來存儲docker集群的配置信息等。

在微服務(wù)或者組件設(shè)計，特別是最為大家熟知的就是 Kubernetes (k8s)，其底層就依賴于 etcd 實現(xiàn)集群狀態(tài)和配置的管理，會把etcd作為狀態(tài)持有者，如果etcd出了問題，會導(dǎo)致整個集群都出現(xiàn)問題，可見etcd的重要性。

etcd是一個非?？煽康膋v存儲系統(tǒng)，常在分布式系統(tǒng)中存儲著關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。etcd常用來做分布式系統(tǒng)中一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的存儲服務(wù)，比如服務(wù)注冊和服務(wù)發(fā)現(xiàn)。

總結(jié)：etcd 在微服務(wù)和 Kubernates 集群中不僅可以作為服務(wù)注冊于發(fā)現(xiàn)，還可以作為 key-value 存儲的中間件。
通俗的講就是：etcd 最常用于服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)，作為集群管理的組件使用;也可以用于K-V存儲，作為數(shù)據(jù)庫使用

2. 服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)

一個用戶的api請求，可能調(diào)用多個微服務(wù)資源，這些服務(wù)我們可以使用etcd進(jìn)行服務(wù)注冊和服務(wù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)每個服務(wù)啟動的時候就注冊到etcd中，當(dāng)我們需要使用的時候，直接在etcd中尋找，調(diào)用即可。

服務(wù)注冊發(fā)現(xiàn)解決的是分布式系統(tǒng)中最常見的問題之一，即在同一個分布式系統(tǒng)中，找到我們需要的目標(biāo)服務(wù)。

etcd非常適合用于服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)。主要原因有:

1. etcd是開源的、高可用的分布式鍵值存儲系統(tǒng),天然適合存儲服務(wù)實例信息。
2. etcd支持HTTP和gRPC接口調(diào)用,提供豐富的客戶端庫,便于不同語言的服務(wù)注冊。
3. etcd支持Watch機制,可以實時監(jiān)聽服務(wù)和配置的變化,實現(xiàn)動態(tài)服務(wù)發(fā)現(xiàn)。
4. etcd支持主備模式、Raft協(xié)議,可以構(gòu)建高可用集群,避免單點故障。
5. etcd內(nèi)置服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能,如自動負(fù)載均衡、健康檢查等,使用簡單。
6. etcd支持TLS證書認(rèn)證、權(quán)限控制等安全機制,保證系統(tǒng)安全。
7. etcd分布式架構(gòu),可橫向擴展,支持大規(guī)模的服務(wù)部署。
8. etcd社區(qū)活躍,版本迭代快,可靠性較高。

etcd是一個優(yōu)秀的開源項目,它高效、可靠、安全的特性非常符合服務(wù)注冊與發(fā)現(xiàn)的需求。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-731774.html

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