etcd节点扩/缩容

etcd集群节点数量的说明

etcd 是基于 raft算法的分布式键值数据库，生来就为集群化而设计的，由于Raft算法在做决策时需要超半数节点的投票，所以etcd集群一般推荐奇数节点，如3、5或者7个节点构成一个集群。

对于具有 n 个成员的集群，仲裁为 (n/2)+1,ETCD 集群高可用允许 (N-1)/2 的节点出现临时性故障，3台etcd集群允许宕机一台；超过(N-1)/2节点，那集群将暂时不可用，直到节点个数恢复到超过 (N-1)/2.

etcd官方推荐3、5、7个节点，虽然raft算法也是半数以上投票才能有 leader，但奇数只是推荐，其实偶数也是可以的。如 2、4、8个节点。下面分情况说明：

  • 1 个节点：就是单实例，没有集群概念，不做讨论
  • 2 个节点：是集群，但没人会这么配，尽管双节点的etcd能启动，启动时也能有主，可以正常提供服务，但是一台挂掉之后，就选不出主了，因为存活的节点只能拿到1票，剩下的那台也无法提供服务，也就是双节点无容错能力，不要使用。
  • 3 节点：标准的3 节点etcd 集群只能容忍1台机器宕机，挂掉 1 台此时等于2个节点的情况，如果再挂 1 台，就和 2节点的情形一致了，一直选，一直增加任期，但就是选不出来，服务也就不可用了
  • 4 节点：最大容忍1 台 服务器宕机
  • 5 节点：最大容忍 2 台 服务器宕机
  • 6 节点：最大容忍 2 台 服务器宕机
  • 7和8个节点，最大容忍3台 服务器宕机

以此类推，9和10个节点，最大容忍4台 服务器宕机，总结以上可以得出结论：偶数节点虽然多了一台机器，但是容错能力是一样的，也就是说即便设置偶数节点，但没增加什么能力，还浪费了一台机器。同时etcd 是通过复制数据给所有节点来达到一致性，因此偶数的多一台机器增加不了性能，反而会拉低写入速度。

etcd集群节点数越多越好吗？

etcd 集群是一个 Raft Group，没有 shared。所以它的极限有两部分，一是单机的容量限制，内存和磁盘；二是网络开销，每次 Raft 操作需要所有节点参与，每一次写操作需要集群中大多数节点将日志落盘成功后，Leader 节点才能修改内部状态机，并将结果返回给客户端。因此节点越多性能越低，并且出错的概率会直线上升，并且是呈现线性的性能下降，所以扩展很多 etcd 节点是没有意义的，其次，如果etcd集群超过7个达到十几个几十个，那么，对运维来说也是一个不小的压力了，并且集群的配置什么的也会更加的复杂，而不是简单易用了。因此，etcd集群的数量一般是 3、5、7， 3 个是最低标准，7个也就是最高了。

扩容

1、新增节点部署etcd

部署新节点配置需要包含集群节点信息。

$ wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.4.27/etcd-v3.4.27-linux-amd64.tar.gz
$ tar xvf etcd-v3.4.27-linux-amd64.tar.gz
$ mv etcd-v3.4.27-linux-amd64/etcd* /usr/local/bin/ ##复制etcd命令文件
$ mkdir -p /var/lib/etcd/   ##创建数据存放目录
$ mkdir -p /etc/etcd ##创建配置文件存放目录

配置：

$ cat /etc/etcd/etcd.conf
ETCD_NAME=etcd-4
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd"
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://10.0.19.128:2380"
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://127.0.0.1:2379,http://10.0.19.128:2379"
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://10.220.43.206:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-2=https://10.0.19.129:2380,etcd-4=https://10.0.19.128:2380,etcd-1=https://10.0.19.127:2380,etcd-3=https://10.0.19.130:2380"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="singless"
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://10.0.19.128:2379"

2、集群添加新节点

#add 增加新节点
[root@k8s-master1 etcd]# ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://10.0.19.127:2379" member add etcd-4 --peer-urls=https://10.0.19.128:2380
Member 1e1a799fc9c59a7b added to cluster 983f3fe4681bf439#list  查看节点状态
[root@k8s-master1 etcd]#  ETCDCTL_API=3 /opt/etcd/bin/etcdctl --cacert=/opt/etcd/ssl/ca.pem --cert=/opt/etcd/ssl/server.pem --key=/opt/etcd/ssl/server-key.pem --endpoints="https://10.0.19.127:2379" member list --write-out=table
+------------------+-----------+--------+--------------------------+--------------------------+
|        ID        |  STATUS   |  NAME  |        PEER ADDRS        |       CLIENT ADDRS       |
+------------------+-----------+--------+--------------------------+--------------------------+
|   db5a2c24a8bf7a |   started | etcd-2 | https://10.0.19.129:2380 | https://10.0.19.129:2379 |
| 1e1a799fc9c59a7b |   started |        | https://10.0.19.128:2380 |                          |
| 318ff80236db7a1e |   started | etcd-1 | https://10.0.19.127:2380 | https://10.0.19.127:2379 |
| ee6138446f578296 |   started | etcd-3 | https://10.0.19.130:2380 | https://10.0.19.130:2379 |
+------------------+-----------+--------+--------------------------+--------------------------+

3、修改所有etcd配置并重启

[root@k8s-master1 etcd]# cat /etc/etcd/etcd.conf|grep ETCD_INITIAL_CLUSTER
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd-2=https://10.0.19.129:2380,etcd-4=https://10.0.19.128:2380,etcd-1=https://10.0.19.127:2380,etcd-3=https://10.0.19.130:2380"
[root@k8s-master1 etcd]#  systemctl restart etcd
[root@k8s-master1 ~]# etcdctl  endpoint health
member db5a2c24a8bf7a is healthy: got healthy result from https://10.0.19.129:2379
member 1e1a799fc9c59a7b is healthy: got healthy result from https://10.0.19.128:2379
member 318ff80236db7a1e is healthy: got healthy result from https://10.0.19.127:2379
member ee6138446f578296 is healthy: got healthy result from https://10.0.19.130:2379

缩容

1、故障节点停服

在故障节点上停止etcd服务，以防止数据写入。

systemctl stop etcd

2 移除故障或不需要的成员

首先需要确定要移除的etcd成员的ID。可以通过以下命令查看集群成员列表：

etcdctl --endpoints=${existing-advertise-peer-urls} member list

然后，使用member remove命令移除指定的成员：

etcdctl --endpoints=${existing-advertise-peer-urls} member remove ${cluster_id}

这里的${cluster_id}是要移除的成员的ID。

3 确认成员已被移除

再次使用member list命令确认成员已被成功移除：

etcdctl --endpoints=${existing-advertise-peer-urls} member list

注意事项

  • 在进行缩容操作之前，确保已经备份了etcd集群的数据，以防数据丢失。
  • 缩容操作可能会影响集群的稳定性和性能，建议在业务低峰期进行。
  • 缩容后，需要确保集群中剩余的etcd成员能够正常通信，并且集群能够正常工作。

以上步骤提供了一个基本的etcd集群缩容流程。请根据具体环境和需求调整步骤和命令。

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