微服务自动化管理初步认识与使用

目录

一、ETCD

1.1、ETCD简介

对于实施工程师：

1.2、特点

1.3. 使用场景

1.4、 关键字

1.5 工作原理

二、ETCD的安装

2.1、下载路径

2.2、介绍

2.3、具体操作

 安装服务端

安装etcd客户端

测试

三、ETCD使用

 3.1、前奏具体操作

3.2、 常用操作

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一、ETCD

1.1、ETCD简介

etcd是一个开源的分布式键值存储系统(数据库)，通常用于在分布式系统中存储配置信息、元数据等。它是由CoreOS开发的，基于Raft一致性算法实现高可用性和一致性。etcd提供简单的HTTP API，使得应用程序可以方便地读写存储在其中的键值数据。在Kubernetes等容器编排平台中，etcd通常用于存储集群状态信息。

是CoreOS团队于2013年6月发起的开源项目，它的目标是构建一个高可用的分布式键值(key-value)数据库。

干什么的：是数据库存储数据，监听状态

对于实施工程师：

服务注册于发现，可以做不同宿主机，里面容器互相通信，因为现在服务器不同了一个是Linux一个是Windows他们两通信，所有需要借助etcd完成

1.2、特点

1. 一致性：etcd使用Raft一致性算法来保证集群中数据的一致性，确保数据的可靠性和正确性。

2. 高可用性：etcd支持自动选举和故障转移，即使部分节点故障，集群仍然可以正常运行，保证系统的高可用性。

3. 高性能：etcd使用Go语言编写，具有高效的读写性能，适用于需要快速响应的应用场景。

4. 安全性：etcd支持SSL/TLS加密传输，可以保护数据在网络传输中的安全，同时支持访问控制和认证机制，确保数据的安全性。

5. 简单易用：etcd提供了简单的HTTP API和命令行工具，方便用户进行数据的读写和管理，降低了系统的维护成本。

1、简单的接口，通过标准的HTTP API进行调用，也可以使用官方提供的 etcdctl 操作存储的数据（通信使用）

2、键值对存储

3、有监听机制，可以监听特定键的变化，并作出响应

总的来说，etcd是一个可靠、高效、安全且易用的分布式键值存储系统，适用于构建分布式系统和微服务架构。

监控机制类似之前抖音： 发一个视频----->发消息到注册中心----->监听节点方式变化任务

1.3. 使用场景

• 服务发现（Service Discovery）（一需要mysql服务，一个找mysql服务，所有他们会去中心找）
• 消息发布与订阅
• 负载均衡（多个人找）
• 分布式通知与协调
• 分布式锁

1.4、 关键字

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(领导者)：Raft算法中通过竞选而产生的处理所有数据提交的节点。
Follower(跟随者)：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。
Candidate：当Follower超过一定时间接收不到Leader的心跳时转变为Candidate开始Leader竞选。
Term：某个节点成为Leader到下一次竞选开始的时间周期，称为一个Term。
Index：数据项编号。Raft中通过Term和Index来定位数据。

1.5 工作原理

第1部分是HTTP Server： 用于处理用户发送的API请求，以及其它etcd节点的同步与心跳信息请求
第2部分是Store：用于处理etcd支持的各类功能的事务，包括数据索引、节点状态变更、监控与反馈、事件处理与执行等等，是etcd对用户提供的大多数API功能的具体实现
第3部分是Raft：Raft强一致性算法的具体实现，是etcd的核心
第4部分是WAL：Write Ahead Log（预写式日志），是etcd的数据存储方式。除了在内存中存有所有数据的状态以及节点的索引以外，etcd就通过WAL进行持久化存储。
在WAL中，所有的数据提交前都会事先记录日志。Snapshot是为了防止数据过多而进行的状态快照；Entry表示存储的具体日志内容

二、ETCD的安装

2.1、下载路径

• etcd项目地址：https://github.com/coreos/etcd/
• etcd下载地址：https://github.com/etcd-io/etcd/releases 根据需要查找对应版本下载即可

2.2、介绍

• etcd在生产环境中一般推荐集群方式部署
• etcd使用的2个默认端口号：2379和2380
  2379：用于客户端通信(类似于sqlserver的1433/oracle的1521/mysql的3306)
  2380：用于与集群中的Peer通信
• 因为etcd是go语言编写的，安装只需要下载对应的二进制文件，并放到合适的路径就行。

2.3、具体操作

1、 创建etc存放路径并切换到下载目录

mkdir /usr/local/mytools && cd /usr/local/mytools

 mytools放etcd工具----安装包

&&：同时执行多个命令

2、下载安装包，并存放到目录上

wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.3/etcd-v3.4.3-linux-amd64.tar.gz 

下载比较慢

3、解压文件到当前目录

 tar xzvf etcd-v3.4.3-linux-amd64.tar.gz

4、进入解压后的文件，查看内容

切换至etcd根目录，运行查看命令ls，里面会有一些文档和2个二进制文件etcd和etcdctl。etcd是server端，etcdctl是客户端

cd etcd-v3.4.3-linux-amd64 && ls

 安装服务端

5、复制到bin，--------------------就安装服务端好了

将etcd和etcdctl二进制文件复制到/usr/local/bin目录, 这样系统中可以直接调用etcd/etcdctl这两个程序

bin：二进制文件

cp etcd etcdctl /usr/local/bin

etcd启动市数据含义 

1.name表示节点名称，默认为default。

2.data-dir 保存日志和快照的目录，默认为当前工作目录default.etcd/目录下。

3.在http://localhost:2380和集群中其他节点通信。

4.在http://localhost:2379提供客户端交互。

5.heartbeat为100ms，该参数的作用是leader多久发送一次心跳到followers，默认值是100ms。

6.election为1000ms，该参数的作用是重新投票的超时时间，如果follow在该时间间隔没有收到心跳包，会触发重新投票，默认为1000ms。

7.snapshot count为10000，该参数的作用是指定有多少事务被提交时，触发截取快照保存到磁盘。

8.集群和每个节点都会生成一个uuid。

9.启动的时候会运行raft，选举出leader

6、查看etcd版本

etcd --version

安装etcd客户端

注意：etct3.4.3默认使用v3命令所以步骤7可省略，之前版本此步骤不可少，例如：v3.3.10

1、配置环境变量

#编辑配置文件
vi /etc/profile

加的内容：

# 最后一行指定etcdctl命令的版本为v3
export ETCDCTL_API=3

i进入编辑模式，ESC :wq退出并保存

2、 刷新环境变量 

source /etc/profile

#查看当前etcdctl的版本信息
#v2版本命令和v3命令是不一样的，例如：
#v2查看版本号
etcdctl -version或 etcdctl -v
#v3查看版本号
etcdctl version
# 更多命令帮助可以查询
etcdctl --help  

测试

#v3查看版本号
etcdctl version

三、ETCD使用

 3.1、前奏具体操作

1. 建立两个etcd相关目录(即数据文件和配置文件的保存位置，类似mysql里面的data文件夹)
   /etc目录是整个Linux系统的中心，其中包含所有系统管理和维护方面的配置文件，所以etcd的配置也放在这里

1、创建文件夹

创建新的：因为etcd做一个数据库，默认之前安装的服务，不去指定存储路径，所有需要做配置，重新做一个新的etcd服务，所有只具备存储数据功能

mkdir -p /var/lib/etcd/ && mkdir -p /etc/etcd/

lib存数据，etc放配置文件夹 

2、切换到目录中，创建etcd配置文件

cd /etc/etcd/

3、重命名

 配置文件名必须叫etcd.conf

mv etcd-单机版.conf  etcd.conf

4、做成服务

cd /etc/systemd/system

 

5、服务重命名

  配置文件名必须叫etcd.service

mv etcd-单机版.service  etcd.service

7、重新加载systemd服务

systemctl daemon-reload

  

8、设置开机自启动

systemctl enable etcd

9、查看etcd运行状态

systemctl status etcd

10、启动etcd 

systemctl start etcd

 

其他操作：

停止服务
systemctl stop etcd

重启etcd
systemctl restart etcd
 

3.2、 常用操作

1、 如何获取帮助

etcdctl -h

2、put把值放到键里 

etcdctl put /testdir/testkey "Hello world"

 testdir---键

"Hello world"-----值

支持的选项包括
--ttl '0' 该键值的超时时间(单位为秒)，不配置(默认为0)则永不超时
--swap-with-value value 若该键现在的值是value，则进行设置操作
--swap-with-index '0' 若该键现在的索引值是指定索引，则进行设置操作

3、get通过键获取值

etcdctl get /testdir/testkey

--sort 对结果进行排序
--consistent 将请求发给主节点，保证获取内容的一致性。

4、del删除

# 清空数据--清除所有
etcdctl del / --prefix#删除所有/test前缀的节点----清除指定的
etcdctl del /test --prefix

 

5、watch监听

#1. 增加一个key，（客户端窗口1）
etcdctl put key1 "hello"

#2. 打开一个新的客户端窗口2，监听key1的变化
etcdctl watch key1#3. 回到窗口1，向key1 中put新值
etcdctl put key1 "hello work"# 4. 此时可以在窗口2中看到监听输出# 查看版本信息
curl http://127.0.0.1:2379/version