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001.etcd简介及单节点使用

一 etcd简介

1.1 概述

etcd 是 CoreOS 团队发起的开源项目,是一个管理配置信息和服务发现(service discovery)的项目,它的目标是构建一个高可用的分布式键值(key-value)数据库,基于 Go 语言实现。

特点:

  • 简单:支持 REST 风格的 HTTP+JSON API
  • 安全:支持 HTTPS 方式的访问
  • 快速:支持并发 1k/s 的写操作
  • 可靠:支持分布式结构,基于 Raft 的一致性算法

延伸:ZooKeeper 是一套分布式系统中进行同步和一致性管理的工具,doozer 则是一个一致性分布式数据库。Raft 是一套通过选举主节点来实现分布式系统一致性的算法。

1.2 交互

etcd 对外通过 HTTP API 对外提供服务,这种方式方便测试(通过 curl 或者其他工具就能和 etcd 交互),也很容易集成到各种语言中(每个语言封装 HTTP API 实现自己的 client 就行)。

1.3 应用场景

一般情况下,用户使用 etcd 可以在多个节点上启动多个实例,并添加它们为一个集群。同一个集群中的 etcd 实例将会保持彼此信息的一致性。

提示:更多使用场景见《002.etcd使用场景》。

二 etcd安装及运行

2.1 下载并解压

  1 [root@etcdhost ~]# wget https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v3.3.9/etcd-v3.3.9-linux-amd64.tar.gz
  2 [root@etcdhost ~]# tar xzvf etcd-v3.3.9-linux-amd64.tar.gz
  3 [root@etcdhost ~]# cd etcd-v3.3.9-linux-amd64/
  4 [root@etcdhost etcd-v3.3.9-linux-amd64]# ls
  5 [root@etcdhost etcd-v3.3.9-linux-amd64]# cp etcd* /usr/local/bin/

提示: etcd为服务主文件,etcdctl为命令客户端,etcd-migrate负责进行迁移。

提示:二进制文件及源码https://github.com/coreos/etcd。

也可使用yum安装:

  1 [root@etcdhost ~]# yum -y install etcd

使用yum安装其默认配置文件为:/etc/etcd/etcd.conf

2.2 etcd运行

  1 [root@etcdhost ~]# etcd

三 etcd日常使用

3.1 etcd常见命令

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl set myname "xianghongying"			#设置键值
  2 xianghongying
  3 [root@etcdhost ~]# etcdctl get myname					#获取键值
  4 xianghongying
  5 [root@etcdhost ~]# curl -L http://localhost:2379/v2/keys/myname	#通过HTTP API获取

3.2 etcd数据库操作

数据库操作围绕对键值和目录的 CRUD (符合 REST 风格的一套操作:Create)完整生命周期的管理。

etcd 在键的组织上采用了层次化的空间结构(类似于文件系统中目录的概念),用户指定的键可以为单独的名字,如 myname,此时实际上放在根目录 / 下面,也可以为指定目录结构,如 cluster1/node2/testkey,则将创建相应的目录结构。

提示:CRUD 即 Create, Read, Update, Delete,是符合 REST 风格的一套 API 操作。

  • 创建键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl set /etcdb/myself/name "Xiang HongYing"
  2 选项:
  3 --ttl '0'			#该键值的超时时间(单位为秒),不配置(默认为 0)则永不超时
  4 --swap-with-value value		#若该键现在的值是 value,则进行设置操作
  5 --swap-with-index '0'		#若该键现在的索引值是指定索引,则进行设置操作
  • 获取键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl get /etcdb/myself/name
  2 选项:
  3 --sort				#对结果进行排序
  4 --consistent			#将请求发给主节点,保证获取内容的一致性
  • 获取键值,包含更详细的元数据
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl get -o extended /etcdb/myself/name
  • 设置TTL

获取ttl,过期后会自动删除

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl set /etcdb/myself/name --ttl 5
  • 更新键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl update /etcdb/myself/name "Xiao XianNv"
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl get /etcdb/myself/name
  3 选项:
  4 --ttl '0'			#超时时间(单位为秒),不配置(默认为 0)则永不超时
  • 条件更新键值

如果/etcdb/myself/name键值为"Xiao XianNv",则更新为"Xiang HongYing"

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl set --swap-with-value "Xiao XianNv" /etcdb/myself/name "Xiang HongYing"
  • 更新ttl
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl update --ttl 3 /etcdb/myself/name "Xiao XianNv"
  • 删除键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl rm /etcdb/myself/name
  2 选项:
  3 --dir			#如果键是个空目录或者键值对则删除
  4 --recursive			#删除目录和所有子键
  5 --with-value		#检查现有的值是否匹配
  6 --with-index '0'		#检查现有的 index 是否匹配
  • 条件删除键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl rm --with-value "Xiao XianNv" /etcdb/myself/name
  • 条件创建键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl mk /etcdb/myself/age "25"

若设置的键不存在,则创建一个新的键值,当键存在的时候,执行该命令会报错。

选项:

  1 --ttl '0'			#超时时间(单位为秒),不配置(默认为 0)则永不超时
  • 自动创建排序的 key
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl mk --in-order /etcdb/myself/member zhangsan
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl mk --in-order /etcdb/myself/member lisi
  • 创建目录
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl setdir testetcd2
  2 选项:
  3 --ttl '0'			#超时时间(单位为秒),不配置(默认为 0)则永不超时

创建一个键目录,无论存在与否。

  • 更新目录
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl updatedir testetcd2
  2 --ttl '0'			#超时时间(单位为秒),不配置(默认为 0)则永不超时
  • 条件创建目录

若设置的键不存在,则创建一个新的键值,当键存在的时候,执行该命令会报错。

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl mkdir testetcd
  2 选项:
  3 --ttl '0'			#超时时间(单位为秒),不配置(默认为 0)则永不超时
  • 删除空目录或键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl rmdir /testetcd2		#删除非空目录
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl rmdir /etcdb/myself
  3 Error:  108: Directory not empty (/etcdb/myself) [16]
  4 [root@etcdhost ~]# etcdctl get /etcdb/myself/age	#删除键值

提示:若目录不空,会报错。

  • 列出目录或键
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl ls
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl ls etcdb
  1 选项:
  2 --sort				#将输出结果排序
  3 --recursive				#如果目录下有子目录,则递归输出其中的内容
  4 -p					#对于输出为目录,在最后添加 `/` 进行区分

提示:列出目录(默认为根目录)下的键或者子目录,默认不显示子目录中内容。

3.3 非数据库操作

  • 备份etcd数据库
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl backup --data-dir /var/lib/etcd/default.etcd --backup-dir /tmp
  2 选项:
  3 --data-dir				#etcd 的数据目录
  4 --backup-dir			#备份到指定路径

提示:etcd默认数据文件保存路径为:/var/lib/etcd/default.etcd。

  • 监控键值

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。

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl watch /etcdb/myself/name
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl set /etcdb/myself/name "Xiang HongYing"
  3 [root@etcdhost ~]# etcdctl update /etcdb/myself/name "Xiao XianNv"

选项:

  1 --forever				#一直监测,直到用户按 `CTRL+C` 退出
  2 --after-index '0'			#在指定 index 之前一直监测
  3 --recursive				#返回所有的键值和子键值
  • 条件监控键值
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl exec-watch /etcdb/myself/name -- sh -c 'etcdctl ls'
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl set /etcdb/myself/name "Xiang HongYing"
  3 [root@etcdhost ~]# etcdctl update /etcdb/myself/name "Xiao XianNv"

监测一个键值的变化,一旦键值发生更新,就执行给定命令。

  1 选项:
  2 --after-index '0'			#在指定 index 之前一直监测
  3 --recursive				#返回所有的键值和子键值
  • 一直监控

一直监听,除非 `CTL + C` 导致退出监听

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl watch --forever /etcdb/myself/name

3.4 成员管理

  • 查看成员
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl member list
  • 添加成员
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl member add node2 http://172.24.8.101:2380
  • 删除成员
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl member remove 8e9e05c52164694d
  • 更新成员peerURLS
  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl member update node2 http://172.24.8.102:2380

四 其他命令

  1 [root@etcdhost ~]# etcdctl cluster-health		#集群健康检查
  2 [root@etcdhost ~]# etcdctl --version		#查看etcd版本
  3 [root@etcdhost ~]# etcdctl --help			#获取帮助
  4 [root@etcdhost ~]# etcdctl cluster-health		#查看集群状态
  • --debug #输出 cURL 命令,显示执行命令的时候发起的请求
  • --no-sync #发出请求之前不同步集群信息
  • --output, -o 'simple' #输出内容的格式 (simple 为原始信息,json 为进行json格式解码,易读性更佳)
  • --peers, -C #指定集群中的同伴信息,用逗号隔开 (默认为: “127.0.0.1:4001”)
  • --cert-file #HTTPS 下客户端使用的 SSL 证书文件
  • --key-file #HTTPS 下客户端使用的 SSL 密钥文件
  • --ca-file #服务端使用 HTTPS 时,使用 CA 文件进行验证
  • --help, -h #显示帮助命令信息
  • --version, -v #打印版本信息

五 常见配置

5.1 设置配置

默认配置文件为/etc/etcd/etcd.conf。

配置参数

参数说明

--name

etcd集群中的节点名,默认为 default,可自定义, 在集群中该名称必须唯一,建议使用 hostname。

--data-dir

服务运行数据保存的路径,保存日志和快照的目录,默认为 ${name}.etcd。

--snapshot-count

指定有多少事务(transaction)被提交时,触发截取快照保存到磁盘。

--heartbeat-interval

leader 多久发送一次心跳到 followers。默认值是 100ms。

--eletion-timeout

重新投票的超时时间,如果 follow 在该时间间隔没有收到心跳包,会触发重新投票,默认为 1000 ms。

--addr

公布的ip地址和端口。 默认为127.0.0.1:2379

--bind-addr

用于客户端连接的监听地址,默认为-addr配置

--peers

集群成员逗号分隔的列表,例如 127.0.0.1:2380,127.0.0.1:2381

--peer-addr

集群服务通讯的公布的IP地址,默认为 127.0.0.1:2380.

--peer-bind-addr

集群服务通讯的监听地址,默认为-peer-addr配置

--wal-dir

指定节点的was文件的存储目录,若指定了该参数,wal文件会和其他数据文件分开存储

--listen-client-urls

监听的用于客户端通信的url,对外提供服务的地址,客户端会连接到这里和 etcd 交互,同样可以监听多个。

--listen-peer-urls

监听的用于节点之间通信的url,可监听多个,集群内部将通过这些url进行数据交互(如选举,数据同步等),需要所有节点都能够访问,集群中不能为localhost。

--initial-advertise-peer-urls

建议用于节点之间通信的url,节点间将以该值进行通信。

--advertise-client-urls

建议使用的客户端通信url,该值用于etcd代理或etcd成员与etcd节点通信,即服务的url。

--initial-cluster-token

集群的ID,创建集群的 token,这个值每个集群保持唯一。这样的话,如果你要重新创建集群,即使配置和之前一样,也会再次生成新的集群和节点 uuid;否则会导致多个集群之间的冲突,造成未知的错误.

--initial-cluster

集群中所有节点的信息,即集群中所有的initial-advertise-peer-urls 的合集。

--initial-cluster-state

-initial-cluster-state=new 表示从无到有搭建etcd集群。 新建集群时,值为 new;若已经存在的集群,值为 existing

--discovery-srv

用于DNS动态服务发现,指定DNS SRV域名。

--discovery

用于etcd动态发现,指定etcd发现服务的URL [https://discovery.etcd.io/],用环境变量表示。

提示:

所有以 --init 开头的配置都是在 bootstrap 集群的时候才会用到,后续节点的重启会被忽略;

所有的参数也可以通过环境变量进行设置,如--my-flag 对应环境变量的 ETCD_MY_FLAG;

命令行指定的参数会覆盖环境变量对应的值。

六 v2和v3的区别

  1 export ETCDCTL_API=3					#声明API版本为v3

v3相关不一致命令如下:

  • 创建、更新key
  1 etcdctl put /etcdb/myself/name "Xiao XianNv"
  2 etcdctl put /etcdb/myself/name Xiang HongYing"
  • 删除key
  1 etcdctl del /etcdb/myself/name
  2 etcdctl del  /etcdb/myself/name --prefix		#删除所有name前缀的节点
  • 查询key
  1 etcdctl get /etcdb/myself/name
  2 etcdctl get /etcdb/myself/name --prefix			#查询所有name前缀的键值
  • 监控键值
  1 etcdctl watch  /etcdb/myself/name
  2 etcdctl watch  /etcdb/myself --prefix			#监听子节点
  • 申请租约
  1 etcdctl lease grant 40					#从申请开始计算时间
  • 授权租约
  1 etcdctl put --lease=4e5e5b853f528859 /etcdb/myself/name Xiang HongYing"    #节点的生命伴随着租约到期将会被DELETE
  • 撤销租约
  1 etcdctl lease revoke 4e5e5b853f5286cc			#撤销租约和租约到期一样,节点都会被删除
  • 租约续约
  1 etcdctl lease keep-alive 4e5e5b853f52892b		#每当到期将会续约

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