Etcd介绍

布满荆棘的人生 2022-06-13 11:23 226阅读 0赞

## 一、Etcd是什么（what） ##

### （一）概述 ###

etcd is a distributed, consistent key-value store for shared configuration and service discovery, with a focus on being:

*  Secure: automatic TLS with optional client cert authentication\[可选的SSL客户端证书认证：支持https访问 \]
 *  Fast: benchmarked 10,000 writes/sec\[单实例每秒 1000 次写操作\]
 *  Reliable: properly distributed using Raft\[使用Raft保证一致性\]

etcd是一个分布式、一致性的键值存储系统，主要用于配置共享和服务发现。\[以上内容来自etcd官网\]

### （二）Raft协议\[分布式一致性算法\] ###

![Center][]

二、为什么使用Etcd（why）

### （一）Etcd的优势 ###

1.  简单。使用Go语言编写部署简单；使用HTTP作为接口使用简单；使用Raft算法保证强一致性让用户易于理解。
2.  数据持久化。etcd默认数据一更新就进行持久化。
3.  安全。etcd支持SSL客户端安全认证。

## 三、如何实现Etcd架构（how） ##

### （一）Etcd的相关名词解释 ###

*  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。
 *  Candidate：当Follower超过一定时间接收不到Leader的心跳时转变为Candidate开始竞选。【候选人】
 *  Term：某个节点成为Leader到下一次竞选时间，称为一个Term。【任期】
 *  Index：数据项编号。Raft中通过Term和Index来定位数据。

### （二）Etcd的架构图 ###

![Center 1][]

一个用户的请求发送过来，会经由HTTP Server转发给Store进行具体的事务处理，如果涉及到节点的修改，则交给Raft模块进行状态的变更、日志的记录，然后再同步给别的etcd节点以确认数据提交，最后进行数据的提交，再次同步。

#### 1、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。

#### 2、Raft: ####

Raft强一致性算法的具体实现，是etcd的核心。

#### 3、WAL: ####

Write Ahead Log（预写式日志），是etcd的数据存储方式，用于系统提供原子性和持久性的一系列技术。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。WAL中，所有的数据提交前都会事先记录日志。

1.  Entry\[日志内容\]:
    
    负责存储具体日志的内容。
2.  Snapshot\[快照内容\]:
    
    Snapshot是为了防止数据过多而进行的状态快照，日志内容发生变化时保存Raft的状态。

#### 4、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。