介绍
Etcd 是 CoreOS 基于 Raft 开发的分布式 key-value 存储，可用于服务发现、共享配置以及一致性保障（如数据库选主、分布式锁等）。
在分布式系统中，如何管理节点间的状态一直是一个难题，etcd像是专门为集群环境的服务发现和注册而设计，它提供了数据TTL失效、数据改变监视、多值、目录监听、分布式锁原子操作等功能，可以方便的跟踪并管理集群节点的状态。
- 键值对存储：将数据存储在分层组织的目录中，如同在标准文件系统中
- 监测变更：监测特定的键或目录以进行更改，并对值的更改做出反应
- 简单: curl 可访问的用户的 API（HTTP+JSON）
- 安全: 可选的 SSL 客户端证书认证
- 快速: 单实例每秒 1000 次写操作，2000+ 次读操作
- 可靠: 使用 Raft 算法保证一致性
主要功能
- 基本的 key-value 存储
- 监听机制
- key 的过期及续约机制，用于监控和服务发现
- 原子 Compare And Swap 和 Compare And Delete，用于分布式锁和 leader 选举
使用场景
- 也可以用于键值对存储，应用程序可以读取和写入 etcd 中的数据
- etcd 比较多的应用场景是用于服务注册与发现
- 基于监听机制的分布式异步系统
键值对存储
etcd 是一个键值存储的组件，其他的应用都是基于其键值存储的功能展开。
- 采用 kv 型数据存储，一般情况下比关系型数据库快。
- 支持动态存储(内存)以及静态存储(磁盘)。
- 分布式存储，可集成为多节点集群。
- 存储方式，采用类似目录结构。（B+tree）
- 只有叶子节点才能真正存储数据，相当于文件。
- 叶子节点的父节点一定是目录，目录不能存储数据。
服务注册与发现
- 强一致性、高可用的服务存储目录。
- 基于 Raft 算法的 etcd 天生就是这样一个强一致性、高可用的服务存储目录。
- 一种注册服务和服务健康状况的机制。
- 用户可以在 etcd 中注册服务，并且对注册的服务配置 key TTL，定时保持服务的心跳以达到监控健康状态的效果。
消息发布与订阅
- 在分布式系统中，最适用的一种组件间通信方式就是消息发布与订阅。
- 即构建一个配置共享中心，数据提供者在这个配置中心发布消息，而消息使用者则订阅他们关心的主题，一旦主题有消息发布，就会实时通知订阅者。
- 通过这种方式可以做到分布式系统配置的集中式管理与动态更新。
- 应用中用到的一些配置信息放到 etcd 上进行集中管理。
- 应用在启动的时候主动从etcd获取一次配置信息，同时，在etcd节点上注册一个Watcher并等待，以后每次配置有更新的时候，etcd都会实时通知订阅者，以此达到获取最新配置信息的目的。
安装
参考官网：https://github.com/etcd-io/etcd/releases
参考别人的文档：https://www.modb.pro/db/108852
基本使用
我们安装好了 k8s 之后就有了 etcd 了，因为我有 k8s 集群，所以就不单独安装 etcd 了，进入 etcd 容器内
// 查看 etcd 名称 [root@master ~]# kubectl get pod -n kube-system NAME READY STATUS RESTARTS AGE calico-kube-controllers-58497c65d5-h9br8 1/1 Running 3 25d calico-node-b49wm 1/1 Running 2 25d calico-node-d7ksf 1/1 Running 2 25d calico-node-zhz2z 1/1 Running 2 25d coredns-57d4cbf879-xwcrl 1/1 Running 2 26d coredns-57d4cbf879-zmdm6 1/1 Running 2 26d etcd-master 1/1 Running 3 32d kube-apiserver-master 1/1 Running 3 32d kube-controller-manager-master 1/1 Running 4 28d kube-proxy-8tx9s 1/1 Running 2 25d kube-proxy-dtpmg 1/1 Running 2 25d kube-proxy-q2d7h 1/1 Running 2 25d kube-scheduler-master 1/1 Running 8 32d // 进入 etcd 容器内部 [root@master ~]# kubectl exec -it etcd-master -n kube-system -- sh sh-5.0#
查看 etcd 的版本
// 查看 etcd 的版本 sh-5.0# etcdctl version etcdctl version: 3.4.13 API version: 3.4
查看 etcd 集群的成员节点
etcdctl --endpoints=https://[127.0.0.1]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.key member list
- --endpoints：GRPC 端点
- --cacert：服务器使用 HTTPS 时，使用 CA 文件进行验证
- --cert：HTTPS 下客户端使用的 SSL 证书文件
- --key：HTTPS 下客户端使用的 SSL 秘钥文件
备注： --cacert为客户端连接etcd所需的证书信息，这个证书我们可以通过 ps -ef | grep etcd 查看
为了便于操作操作，将该证书 alias 别名
// 将该证书 alias 别名 alias etcdctl='etcdctl --endpoints=https://[127.0.0.1]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.key'
// 查看 etcd 集群的成员节点 sh-5.0# etcdctl --endpoints=https://[127.0.0.1]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.key member list 14c62a8374fa525b, started, master, https://10.6.215.6:2380, https://10.6.215.6:2379, false // 别名 sh-5.0# alias etcdctl='etcdctl --endpoints=https://[127.0.0.1]:2379 --cacert=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt --cert=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.crt --key=/etc/kubernetes/pki/etcd/healthcheck-client.key' // 起了别名后就可以不带证书了 sh-5.0# etcdctl member list 14c62a8374fa525b, started, master, https://10.6.215.6:2380, https://10.6.215.6:2379, false
上面查看不好看，我们可以输出的时候让已表格的格式输出，加上 --write-out=table 参数就可以了
etcdctl member list --write-out=table
数据的增删改查
新增数据 put
在 etcd 里需要新增键值对的时候，可以用 put 进行新增数据
# 往 etcd 里插入数据，key 为 a。value 为 b sh-5.0# etcdctl put a b OK # 根据 key 进行查询数据 sh-5.0# etcdctl get a a b # etcd 里如果有数据的话，在 put 就是修改数据 sh-5.0# etcdctl put a ba OK # 在查询 sh-5.0# etcdctl get a a ba
查询数据 get
查询数据通过 get
# 根据 key 进行查询数据，返回 key 和 value sh-5.0# etcdctl get a a b
也可以通过 -w json 的方式输出详细信息
# 返回的 key 和 value 是加密过的 sh-5.0# etcdctl get a -w json {"header":{"cluster_id":14380622575892849445,"member_id":1496930670238913115,"revision":3889492,"raft_term":5},"kvs":[{"key":"YQ==","create_revision":3888952,"mod_revision":3889294,"version":5,"value":"YmE="}],"count":1}
获取某个前缀的所有键值对，通过 --prefix 可以指定前缀
# 查看前缀为 /registry/namespaces 的 key 和 value etcdctl get --prefix /registry/namespaces
上面查看 key 和 value 的话，数据量太大了，通过我们只查询 key，在根据某个 key 查询 对应的 value，加上 --keys-only 就可以了
# 只查看 key sh-5.0# etcdctl get --prefix /registry/namespaces --keys-only /registry/namespaces/amamba-demo /registry/namespaces/daocloud /registry/namespaces/default /registry/namespaces/kube-node-lease /registry/namespaces/kube-public /registry/namespaces/kube-system /registry/namespaces/local-path-storage /registry/namespaces/zouzou
限制返回的条数
# 加上 --limit 就可以限制返回条数 sh-5.0# etcdctl get --prefix /registry/namespaces --keys-only --limit=2 /registry/namespaces/amamba-demo /registry/namespaces/daocloud
查询范围
etcd 也可以根据范围进行查询
语法
# 获取大于等于 key1，且小于 key2 的键值对。key2 不在范围之内， # 因为范围是半开区间 [key1, key2), 不包含 key2 etcdctl get key1 key2
例如下面的例子
etcdctl put testdir/testkey1 "Hello world1" etcdctl put testdir/testkey2 "Hello world2" etcdctl put testdir/testkey3 "Hello world3" # 范围查询 etcdctl get testdir/testkey1 testdir/testkey3
结果
testdir/testkey1 Hello world1 testdir/testkey2 Hello world2
删除数据 del
通过 del 就可以删除，返回的是删除的个数
sh-5.0# etcdctl get a a ba # 删除 key 为 a 的数据，返回的是删除成功的数量 sh-5.0# etcdctl del a 1 # 在查询没有返回数据了 sh-5.0# etcdctl get a
删除前缀为 zoo 的键的命令
# 删除前缀为 zoo 的数据 etcdctl del --prefix zoo
删除键并返回被删除的键值对
sh-5.0# etcdctl put a bc OK sh-5.0# etcdctl del --prev-kv a 1 # 一个键被删除 a # 被删除的键 bc # 被删除的键的值
watch 监视
watch 监测一个键值的变化，一旦键值发生更新，就会输出最新的值并退出。例如：用户更新 abc 键值为 Hello
# 新增数据 sh-5.0# etcdctl put a abc OK # 监听执行后没有输出，在另一个终端更改 a 的值为 hello，然后就会输出下面的内容 sh-5.0# etcdctl watch a PUT a hello
