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「云托管」etcd快速入门

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2023-06-02

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什么是etcd？

etcd 集群是一个分布式系统，由多个节点相互通信构成整体对外服务。每个节点都存储了完整的数据，并且通过 raft 协议保证每个节点维护数据的一致性。在 raft 协议中，有一个强 leader，由它全权负责接收客户端的请求命令，并将命令作为日志条目复制给其他服务器，在确认安全后，将日志命令提交执行。当 leader 故障时，会选举产生一个新的 leader。在强 leader 的帮助下，raft 将一致性问题分解为三个问题：

●

leader election（领导人选举）：raft 通过选举机制产生一个强 leader，由它负责接收客户端的请求命令，并将命令作为日志条目复制给其他服务器。当 leader 故障时，会选举产生一个新的 leader。领导人选举是 raft 协议中最关键的部分，它确保了系统中至少有一个节点成为 leader，并负责协调其他节点的工作。

●

log replication（日志复制）：raft 通过将日志条目复制到所有节点来保证数据的一致性。当 leader 接收到客户端的请求命令时，它将命令作为一个新的日志条目写入自己的日志中，并将该条目复制到其他节点的日志中。随着时间的推移，所有节点的日志将逐渐变得相同。这个过程中还包括了日志的压缩等机制，以提高效率。

●

safety（安全性）：raft 通过多个机制来保证数据的安全性，包括领导人选举、日志复制、心跳机制等。其中最重要的机制是日志复制和安全性约束。raft 要求所有节点在提交日志条目之前必须得到多数派节点的确认，从而保证了数据的安全性。

etcd软件架构图

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http server：接受客户端发出的 api 请求以及其它 etcd 节点的同步与心跳信息请求。

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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。

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raft：强一致性算法的具体实现，是 etcd 的核心算法。

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wal（write ahead log，预写式日志）：是 etcd 的数据存储方式，etcd 会在内存中储存所有数据的状态以及节点的索引，此外，etcd 还会通过 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。

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snapshot：是为了防止数据过多而进行的状态快照；

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entry：表示存储的具体日志内容。

docker部署etcd集群

docker环境准备

docker环境准备可参见j9九游会登录入口首页新版官网：

镜像准备

etcd1

#基于的基础镜像

from quay.io/coreos/etcd:v3.4.22

#环境变量配置

env etcd_name=etcd1 \ etcd_initial_cluster=etcd1=http://172.20.0.2:2380,etcd2=http://172.20.0.3:2380,etcd3=http://172.20.0.4:2380 \

etcd_initial_advertise_peer_urls=http://172.20.0.2:2380 \

etcd_advertise_client_urls=http://172.20.0.2:2379 \

etcd_listen_peer_urls=http://0.0.0.0:2380 \

etcd_listen_client_urls=http://0.0.0.0:2379

#运行启动命令

cmd ["sh", "-c", "/usr/local/bin/etcd"]

参数含义

etcd2

etcd3

镜像构建

分别将测试的三个etcd1、etcd2、etcd3全部构建完成

创建自定义网络

因为默认模式不支持手动指定容器ip，所以需要创建一个自定义网络。

启动容器

分别将etcd1、etcd2、etcd3全部启动

进入容器

进入容器内部，查看etcd集群信息等

查看是否集群创建成功，可以通过在容器内部执行下面命令查看：

#ip地址可以是集群任一节地址

etcd的高可用

etcd的高可用性是通过raft一致性算法来实现的，主要体现在leader选举和故障转移。

通过kill掉leader，查看是否自动选举leader，实现高可用。可通过容器id看到etcd1为leader，kill掉etcd1。

再次查看leader信息。

可看到自动选举etcd3为leader。

分布式存储

etcd是一个分布式键值存储系统，可以用于存储关键数据和服务发现。

首先通过以下命令可以写入数据

查询数据命令

可以看到可以成功写入数据，并且在etcd1写入数据后，集群节点都会同步此数据

restful api

在etcd中，restful api是通过http协议来实现的，可以使用http客户端来访问etcd api，也可以使用etcd提供的命令行工具、客户端库或者第三方工具来访问api。

可以通过以下命令新增键名：

test

键值：

value

命令解析

查询、新增等操作都是通过base64编码或解码，如果直接查询就会出现下面报错：

通过cpt部署etcd集群

cpt安装

linux 上安装详情参见：

macos 上安装详情参见：

windows 上安装详情参见：

步骤一：登录云托管

在命令窗口中，执行

cpt login -a -k

，即可登录云托管。更多详情参见:

步骤二：服务部署

部署etcd服务

支持参数：

●

输入对应的环境名称与持久卷大小即可开始部署

●

查看到如下面截图内容即部署成功，

就可以看到对应的etcd服务

步骤三：查看服务设置与集群状态

通过云托管

服务管理>服务列表>服务设置

查看通过cpt部署配置的环境变量

参数解释

通过云托管

服务管理

服务里表

部署版本

任意登录一个实例中

执行以下命令即可查看集群状态信息：

小程序云etcd的高可用

查询集群的leader信息，可以看到7-0实例为leader

查询pid，kill掉该进程，看是否会重新竞选leader

重新进入一个实例内部，再次查看leader信息，可以发现leader已经切换

小程序云分布式存储

任意登录一台实例中，通过以下命令写入数据

小程序云restful api

登录同环境下任意服务的实例中（需要封装curl命令）

curl命令安装：

首先通过

cat /etc/os-release

查看系统版本，根据系统版本下载命令

在实例中执行下面命令新增数据

进入etcd集群中查看数据已经新增成功

查看集群其他节点，数据已同步成功

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