etcd发现服务

作者：陆世亮

序言

  etcd发现服务被用于etcd集群的启动，在集群的启动阶段，通过一个共享的发现url，发现服务协议有助于新的成员发现其它的集群成员，并且最终加入到集群中去。与etcd发现服务功能类似的还有dns发现服务，本文仅仅介绍etcd发现服务。

  etcd发现服务协议仅仅只在集群的启动阶段使用，并且不能用于运行时配置重载或者集群监控。

  该协议使用一个全新的发现令牌来启动一个单独的集群。需要明确的是，一个发现令牌只能代表一个etcd集群。只要基于该令牌的发现服务协议启动了，即使中途失效，也不能将该令牌用于其它集群的启动。

  下文将通过例子来演示发现的流程，这些例子使用的是自己搭建的etcd发现集群。作为一项公共的etcd发现服务，discovery.etcd.io的流程也是一样的，但是多了一层过滤，以清除非法的url，自动生成 UUID，并且提供请求的过载保护。其核心机制正如白皮书中描述的一样，也是使用etcd集群来进行数据存储。

1.协议流程

  etcd发现服务的理念是使用一个内部的etcd集群来协助新集群的启动。首先，所有的新成员与发现服务进行交互，以获取到期望的成员列表，接着每个成员使用该列表来启动etcd服务，这个流程和使用-initial-cluster标识的内部流程是一致的。

  在下面的流程案例中，为了便于理解，本文以curl命令来演示协议的每个步骤。

  按照约定，etcd的发现服务使用键名前缀_etcd/registry。如果位于http://example.com的主机运行着用于服务发现的etcd集群，对应于发现秘钥空间的完整url是http://example.com/v2/keys/_etcd/registry。在这个例子中，本文将使用这个url前缀。

1.1 生成一个新的发现令牌

  生成一个独特的令牌，用于标识新的集群。在接下来的步骤中，该令牌在发现秘钥空间将作为一个独特的前缀。一个简单的方法是使用uuidgen环境变量作为令牌：

UUID=$(uuidgen)

1.2  指定预期的集群大小

  用户需要为该令牌指定期望的集群大小。发现服务使用该大小值来判断集群的初始化成员是否都已经到位。

curl -X PUT http://example.com/v2/keys/_etcd/registry/${UUID}/_config/size -d value=${cluster_size}

  通常集群的大小是3，5或者7。

1.3 启动etcd集群

  在已知发现url的基础上，用户可以将其用于指定-discovery标识，并且启动etcd进程。如果指定了-discovery标识，每一个etcd进程都将遵循下面的几步操作。

1.4 自我注册

  Etcd进程要做的第一件事情就是以成员的身份将自己注册到发现url中去。这是通过在发现url中生成成员ID来实现的。

curl -X PUT http://example.com/v2/keys/_etcd/registry/${UUID}/${member_id}?prevExist=false -d value="${member_name}=${member_peer_url_1}&${member_name}=${member_peer_url_2}"

1.5 检查状态

  发现服务会检查发现url中中预期的集群大小以及注册状态，以决定下一步的动作

curl -X GET http://example.com/v2/keys/_etcd/registry/${UUID}/_config/size
curl -X GET http://example.com/v2/keys/_etcd/registry/${UUID}

  如果注册的成员还没全部到位，发现服务会等待其它成员的出现。

  如果注册的成员数量大于预期的大小N，发现服务会将最先出现的N个成员视为集群的成员。如果成员本身就在成员列表中，发现流程会成功执行，并且从成员列表中获取所有的对端url。如果成员不在成员列表中，发现服务会返回失败，告知集群已经满员。

  在etcd的实现中，成员在注册自己之前可能会检查集群的状态。所以如果集群满员了，那么该成员的注册会很快失败。

1.6 等待所有成员出现

curl -X GET http://example.com/v2/keys/_etcd/registry/${UUID}?wait=true&waitIndex=${current_etcd_index}

  该命令会一直等待，直到发现所有成员。

2. 公共发现服务

  CoreOS Inc.在https://discovery.etcd.io/提供了一项公共的发现服务，该服务提供了一些易于使用的新特性。

2.1 掩盖键名前缀

  公共服务会将请求https://discovery.etcd.io/${UUID}导向背后真正的集群，该集群的实际url位于/v2/keys/_etcd/registry。公共服务掩盖了注册的键名前缀，暴露给用户的是简洁的发现url。

2.2 获取新令牌

GET /new

  http的query请求部分如下：

size=${cluster_size}

  可能的响应如下：

200 OK
400 Bad Request

  200状态码的实体数据部分包含：

最新生成的发现url

2.3 检查发现状态

GET /${UUID}

  通过请求该UUID的值，用户可以检查该令牌的状态，包括哪些机器已经注册到该令牌。

2.4 开源仓库

  该仓库位于https://github.com/coreos/discovery.etcd.io。用户可以使用它来部署自己的etcd发现服务。

小结

  本文通过具体的操作流程与方法，对etcd的发现服务进行了介绍。

参考文献

  ETCD v2参考手册中文版v0.1  陆世亮，陈永刚，赖东林 2016.8.19

本文来自网易实践者社区，经作者陆世亮权发布