Centos7 etcd集群原理

什么是ETCD

etcd是基于go语言实现的一个高可用的分布式键值(key-value)数据库，内部使用了raft协议作为一致性算法，保证所有节点数据的一致性。在网络分区期间，能够在单点故障的情况下不影响服务以及数据的丢失。etcd的结构是有一位领导者(leader)，其他节点作为follower进行选举，在此过程follower会同步leader上的数据。所以，必须保证etcd节点数是奇数，如果不是奇数就会出现所有节点都收到同样的选举票数，导致leader无法正常工作。

ETCD的作用

etcd是一个受到zookeeper与docker而催生的项目，最常用的就是在k8s环境中使用，将所有的kubernetes的所有配置数据都存储在etcd中，用于服务的发现和集群管理。kubernetes API服务器将集群状态的持久化在etcd中，用etcd的watch api监控集群，并发布关键的配置修改。

以下是etcd的四个特性:

简单：基于 HTTP+JSON 的 API让用户的请求。
安全：可选 SSL 客户认证机制。
快速：每个实例每秒支持一千次写操作。
可信：使用 Raft 算法充分实现了分布式。

应用场景：

服务发现(Service Discovery)
消息发布于订阅
负载均衡
分布式通知与协调
分布式锁、分布式队列
集群监控与leader竞选

ETCD的优势

ETCD的结构

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。
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。
Raft：Raft强一致性算法的具体实现，是etcd的核心。
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。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。

过程：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。