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墨滴

楼仔

2021/05/04  阅读:11  主题:默认主题

ETCD系列教程4 - 应用场景

服务注册与发现

服务发现(Service Discovery)要解决的是分布式系统中最常见的问题之一,即在同一个分布式集群中的进程或服务如何才能找到对方并建立连接。从本质上说,服务发现就是想要了解集群中是否有进程在监听udp或tcp端口,并且通过名字就可以进行查找和连接。要解决服务发现的问题,需要有下面三大支柱,缺一不可。

  • 一个强一致性、高可用的服务存储目录。基于Raft算法的etcd天生就是这样一个强一致性高可用的服务存储目录。
  • 一种注册服务和监控服务健康状态的机制。用户可以在etcd中注册服务,并且对注册的服务设置key TTL,定时保持服务的心跳以达到监控健康状态的效果。
  • 一种查找和连接服务的机制。通过在etcd指定的主题下注册的服务也能在对应的主题下查找到。为了确保连接,我们可以在每个服务机器上都部署一个proxy模式的etcd,这样就可以确保能访问etcd集群的服务都能互相连接。

下面来看一个使用etcd进行服务注册与发现的具体应用场景。微服务协同工作架构中,服务动态添加。随着Docker容器的流行,多种微服务共同协作,构成一个功能相对强大的架构的案例越来越多。透明化的动态添加这些服务的需求也日益强烈。通过服务发现机制,在etcd中注册某个服务名字的目录,在该目录下存储可用的服务节点的IP。在使用服务的过程中,只要从服务目录下查找可用的服务节点进行使用即可。

消息发布与订阅

在分布式系统中,最为适用的组件间通信方式是消息发布与订阅机制。具体而言,即构建一个配置共享中心,数据提供者在这个配置中心发布消息,而消息使用者则订阅他们关心的主题,一旦相关主题有消息发布,就会实时通知订阅者。通过这种方式可以实现分布式系统配置的集中式管理与实时动态更新。下面通过2个场景进行举例:

  1. etcd管理应用配置信息更新。这类场景的使用方式通常是这样的:应用在启动的时候主动从etcd获取一次配置信息,同时,在etcd节点上注册一个Watcher并等待,以后每次配置有更新的时候,etcd都会实时通知订阅者,以此达到获取最新配置信息的目的。
  2. 系统中信息需要动态自动获取与人工干预修改信息请求内容的情况。通常的解决方案是对外暴露接口,例如JMX接口,来获取一些运行时的信息或提交修改的请求。而引入etcd之后,只需要将这些信息存放到指定的etcd目录中,即可通过HTTP接口直接被外部访问。

负载均衡

在分布式系统中,为了保证服务的高可用以及数据的一致性,通常都会把数据和服务部署多份,以此达到对等服务,即使其中的某一个服务失效了,也不影响使用。这样的实现虽然会导致一定程度上数据写入性能的下降,但是却能实现数据访问时的负载均衡。因为每个对等服务节点上都存有完整的数据,所以用户的访问流量就可以分流到不同的机器上。

利用etcd维护一个负载均衡节点表。etcd可以监控一个集群中多个节点的状态,当有一个请求发过来后,可以轮询式地把请求转发给存活着的多个节点。类似KafkaMQ,通过Zookeeper来维护生产者和消费者的负载均衡。同样也可以用etcd来做Zookeeper的工作。

布式通知与协调

这里讨论的分布式通知与协调,与消息发布和订阅有些相似。两者都使用了etcd中的Watcher机制,通过注册与异步通知机制,实现分布式环境下不同系统之间的通知与协调,从而对数据变更进行实时处理。实现方式通常为:不同系统都在etcd上对同一个目录进行注册,同时设置Watcher监控该目录的变化(如果对子目录的变化也有需要,可以设置成递归模式),当某个系统更新了etcd的目录,那么设置了Watcher的系统就会收到通知,并作出相应处理。

  • 通过etcd进行低耦合的心跳检测。检测系统和被检测系统通过etcd上某个目录关联而非直接关联起来,这样可以大大减少系统的耦合性。
  • 通过etcd完成系统调度。某系统有控制台和推送系统两部分组成,控制台的职责是控制推送系统进行相应的推送工作。管理人员在控制台做的一些操作,实际上只需要修改etcd上某些目录节点的状态,而etcd就会自动把这些变化通知给注册了Watcher的推送系统客户端,推送系统再做出相应的推送任务。
  • 通过etcd完成工作汇报。大部分类似的任务分发系统,子任务启动后,到etcd来注册一个临时工作目录,并且定时将自己的进度进行汇报(将进度写入到这个临时目录),这样任务管理者就能够实时知道任务进度。

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2021/05/04  阅读:11  主题:默认主题

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