etcd

信息

etcd 是一个分布式键值对存储系统,由coresos 开发,内部采用 raft 协议作为一致性算法，用于可靠、快速地保存关键数据，并提供访问。通过分布式锁、leader选举和写屏障(write barriers)，来实现可靠的分布式协作。etcd集群是为高可用、持久化数据存储和检索而准备。

概念词汇

Raft： etcd所采用的保证分布式系统强一致性的算法。
Node：一个Raft状态机实例。
Member：一个etcd实例。它管理着一个Node，并且可以为客户端请求提供服务。
Cluster：由多个Member构成、可以协同工作的etcd集群。
Peer：对同一个etcd集群中另外一个Member的称呼。
Client：向etcd集群发送HTTP请求的客户端。
WAL：预写式日志，etcd用于持久化存储的日志格式。
snapshot： etcd防止WAL文件过多而设置的快照，存储etcd数据状态。
Proxy： etcd的一种模式，为etcd集群提供反向代理服务。
Leader： Raft算法中，通过竞选而产生的、处理所有数据提交的节点。
Follower：竞选失败的节点作为Raft中的从属节点，为算法提供强一致性保证。
Term：某个节点成为Leader到下一次竞选时间，称为一个Term。
Index：数据项编号。Raft中通过Term和Index来定位数据

应用场景

服务发现
消息发布与订阅
负载均衡
分布式通知与协调
分布式锁、分布式队列
集群监控与Leader竞选

ectd 与 redis

etcd: 用于共享配置和服务发现的分布式一致键值存储. etcd 是一种分布式键值存储, 它提供了一种跨机器集群存储数据的可靠方式. etcd 在网络分区期间优雅地处理 master 选举, 并且会容忍机器故障.

redis: 持久化在磁盘上的内存数据库, Redis 是一个开源、BSD 许可的高级键值存储. 它通常被称为数据结构服务器, 因为键可以包含字符串、散列、列表、集合和排序集合.

代码实现

服务注册

import (
    "context"
    "github.com/coreos/etcd/clientv3"
    "log"
    "time"
)

// ServiceRegister 创建租约注册服务
type ServiceRegister struct {
    cli *clientv3.Client //etcd client 
    leaseID clientv3.leaseID //租约ID
    keepAliveChan <-chan *clientv3.LeaseKeepAliveResponse
    key string //key 
    val string //value
}
//NewServiceRegister 新建注册服务
func NewServiceRegister(endpoints []string, key, val string, lease int64) (*ServiceRegister, error) {
    cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{
        Endpoints:   endpoints,
        DialTimeout: 5 * time.Second,
    })
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
 
    ser := &ServiceRegister{
        cli: cli,
        key: key,
        val: val,
    }
 
    //申请租约设置时间keepalive并注册服务
    if err := ser.putKeyWithLease(lease); err != nil {
        return nil, err
    }
 
    return ser, nil
}
 
//设置租约
func (s *ServiceRegister) putKeyWithLease(lease int64) error {
    //设置租约时间
    resp, err := s.cli.Grant(context.Background(), lease)
    if err != nil {
        return err
    }
    //注册服务并绑定租约
    _, err = s.cli.Put(context.Background(), s.key, s.val, clientv3.WithLease(resp.ID))
    if err != nil {
        return err
    }
    //设置续租 定期发送需求请求
    leaseRespChan, err := s.cli.KeepAlive(context.Background(), resp.ID)
 
    if err != nil {
        return err
    }
    s.leaseID = resp.ID
    log.Println(s.leaseID)
    s.keepAliveChan = leaseRespChan
    log.Printf("Put key:%s  val:%s  success!", s.key, s.val)
    return nil
}
 
//ListenLeaseRespChan 监听 续租情况
func (s *ServiceRegister) ListenLeaseRespChan() {
    for leaseKeepResp := range s.keepAliveChan {
        log.Println("续约成功", leaseKeepResp)
    }
    log.Println("关闭续租")
}
 
// Close 注销服务
func (s *ServiceRegister) Close() error {
    //撤销租约
    if _, err := s.cli.Revoke(context.Background(), s.leaseID); err != nil {
        return err
    }
    log.Println("撤销租约")
    return s.cli.Close()
}
 
func main() {
    var endpoints = []string{"192.168.79.134:2379"}
    ser, err := NewServiceRegister(endpoints, "/web", "192.168.1.51:8000", 5)
    if err != nil {
        log.Fatalln(err)
    }
    //监听续租相应chan
    go ser.ListenLeaseRespChan()
    select {
    case <-time.After(20 * time.Second):
        ser.Close()
    }
}

　　　　服务发现　　

package main
 
import (
    "context"
    "log"
    "sync"
    "time"
 
    "github.com/coreos/etcd/clientv3"
    "github.com/coreos/etcd/mvcc/mvccpb"
)
 
//ServiceDiscovery 服务发现
type ServiceDiscovery struct {
    cli        *clientv3.Client  //etcd client
    serverList map[string]string //服务列表
    lock       sync.Mutex
}
 
//NewServiceDiscovery  新建发现服务
func NewServiceDiscovery(endpoints []string) *ServiceDiscovery {
    cli, err := clientv3.New(clientv3.Config{
        Endpoints:   endpoints,
        DialTimeout: 5 * time.Second,
    })
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
 
    return &ServiceDiscovery{
        cli:        cli,
        serverList: make(map[string]string),
    }
}
 
//WatchService 初始化服务列表和监视
func (s *ServiceDiscovery) WatchService(prefix string) error {
    //根据前缀获取现有的key
    resp, err := s.cli.Get(context.Background(), prefix, clientv3.WithPrefix())
    if err != nil {
        return err
    }
 
    for _, ev := range resp.Kvs {
        s.SetServiceList(string(ev.Key), string(ev.Value))
    }
 
    //监视前缀，修改变更的server
    go s.watcher(prefix)
    return nil
}
 
//watcher 监听前缀
func (s *ServiceDiscovery) watcher(prefix string) {
    rch := s.cli.Watch(context.Background(), prefix, clientv3.WithPrefix())
    log.Printf("watching prefix:%s now...", prefix)
    for wresp := range rch {
        for _, ev := range wresp.Events {
            switch ev.Type {
            case mvccpb.PUT: //修改或者新增
                s.SetServiceList(string(ev.Kv.Key), string(ev.Kv.Value))
            case mvccpb.DELETE: //删除
                s.DelServiceList(string(ev.Kv.Key))
            }
        }
    }
}
 
//SetServiceList 新增服务地址
func (s *ServiceDiscovery) SetServiceList(key, val string) {
    s.lock.Lock()
    defer s.lock.Unlock()
    s.serverList[key] = string(val)
    log.Println("put key :", key, "val:", val)
}
 
//DelServiceList 删除服务地址
func (s *ServiceDiscovery) DelServiceList(key string) {
    s.lock.Lock()
    defer s.lock.Unlock()
    delete(s.serverList, key)
    log.Println("del key:", key)
}
 
//GetServices 获取服务地址
func (s *ServiceDiscovery) GetServices() []string {
    s.lock.Lock()
    defer s.lock.Unlock()
    addrs := make([]string, 0)
 
    for _, v := range s.serverList {
        addrs = append(addrs, v)
    }
    return addrs
}
 
//Close 关闭服务
func (s *ServiceDiscovery) Close() error {
    return s.cli.Close()
}
 
func main() {
    var endpoints = []string{"192.168.79.134:2379"}
    ser := NewServiceDiscovery(endpoints)
    defer ser.Close()
    _ = ser.WatchService("/web")
    for {
        select {
        case <-time.Tick(10 * time.Second):
            log.Println(ser.GetServices())
        }
    }
}

etcd

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应用场景​

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代码实现​

服务注册​

服务发现 ​