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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
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
- 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