ETCD

 

1.什么是etcd

etcd 是一个分布式键值对存储，设计用来可靠而快速的保存关键数据并提供访问。通过分布式锁，leader
选举和写屏障(write barriers)来实现可靠的分布式协作。etcd集群是为高可用，持久性数据存储和检索
而准备。

"etcd"这个名字源于两个想法，即 unix “/etc” 文件夹和分布式系统"d"istibuted。 “/etc” 文件夹为
单个系统存储配置数据的地方，而 etcd 存储大规模分布式系统的配置信息。因此，"d"istibuted 的 
“/etc” ，是为 “etcd”。

etcd 以一致和容错的方式存储元数据。分布式系统使用 etcd 作为一致性键值存储，用于配置管理，服务
发现和协调分布式工作。使用 etcd 的通用分布式模式包括领导选举，分布式锁和监控机器活动.

etcd is a distributed reliable key-value store for the most critical data of a distributed 
system, with a focus on
being:
Simple: well-defined, user-facing API (gRPC)
Secure: automatic TLS with optional client cert authentication
Fast: benchmarked 10,000 writes/sec
Reliable: properly distributed using Raft
etcd is written in Go and uses the Raft consensus algorithm to manage a highly-available replicated log.
etcd is used in production by many companies, and the development team stands behind it in critical
deployment scenarios, where etcd is frequently teamed with applications such
as Kubernetes, locksmith, vulcand, Doorman, and many others. Reliability is further ensured by rigorous testing.
See etcdctl for a simple command line client.

2.使用案例

2.1 CoreOS 的容器

Linux: 在Container Linux上运行的应用程序获得自动的不宕机 Linux 内核更新。 容器 Linux 使用
locksmith来协调更新。locksmith 在 etcd 上实现分布式信号量，确保在任何给定时间只有集群的一个子
集重新启动。

2.2 Kubernetes

将配置数据存储到etcd中，用于服务发现和集群管理; etcd 的一致性对于正确安排和运行服务至关重要。
Kubernetes API 服务器将群集状态持久化在 etcd 中。它使用etcd的 watch API监视集群，并发布关键
的配置更改

3.优点

etcd作为一个受到ZooKeeper与doozer启发而催生的项目，除了拥有与之类似的功能外，更专注于以下四点。
1 简单：基于HTTP+JSON的API让你用curl就可以轻松使用。
2 安全：可选SSL客户认证机制。
3 快速：每个实例每秒支持一千次写操作。
4 可信：使用Raft算法充分实现了分布式。

4.应用场景

场景一：服务发现（Service Discovery）
场景二：消息发布与订阅
场景三：负载均衡
场景四：分布式通知与协调
场景五：分布式锁、分布式队列
场景六：集群监控与Leader竞选

5.相关概念

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。
Term：某个节点成为Leader到下一次竞选时间，称为一个Term。
Index：数据项编号。Raft中通过Term和Index来定位数据