从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

星哥玩云

发布于 2022-07-26 19:31:34

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发布于 2022-07-26 19:31:34

文章被收录于专栏：开源部署开源部署

什么是ETCD

随着CoreOS和Kubernetes等项目在开源社区日益火热，它们项目中都用到的etcd组件作为一个高可用、强一致性的服务发现存储仓库，渐渐为开发人员所关注。

在云计算时代，如何让服务快速透明地接入到计算集群中，如何让共享配置信息快速被集群中的所有机器发现，更为重要的是，如何构建这样一套高可用、安全、易于部署以及响应快速的服务集群，已经成为了迫切需要解决的问题。

etcd为解决这类问题带来了福音，它是一个高可用的 Key/Value 存储系统，内部采用raft协议作为一致性算法。准备好了吗，干货要来了，are you ok ?

本飞猪教程内容简介

1.etcd的安装
2.搭建单机版
3.搭建集群版
4.使用监听功能watch(服务发现)
5.使用rest api
6.搭建WEB界面并使用

一.安装

下载地址：https://github.com/coreos/etcd/releases/

mkdir -p /home/chenqionghe/test/etcd/
cd !$
# 下载
wget https://github.com/etcd-io/etcd/releases/download/v3.3.12/etcd-v3.3.12-linux-amd64.tar.gz
# 解压安装
tar zxvf etcd-v3.3.12-linux-amd64.tar.gz
cd etcd-v3.3.12-linux-amd64
## 将启动文件和命令管理文件拷贝到 PATH找到的路径中
cp etcd /usr/local/bin
cp etcdctl /usr/local/bin
cp -r etcd-v3.2.5-linux-amd64 /usr/local/etcd  #将软件放置到常用目录下

启动参数解释

--name
etcd集群中的节点名，这里可以随意，可区分且不重复就行  
--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)
--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。
--listen-client-urls
监听的用于客户端通信的url,同样可以监听多个。
--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。
--initial-cluster-token etcd-cluster-1
节点的token值，设置该值后集群将生成唯一id,并为每个节点也生成唯一id,当使用相同配置文件再启动一个集群时，只要该token值不一样，etcd集群就不会相互影响。
--initial-cluster
也就是集群中所有的initial-advertise-peer-urls 的合集
--initial-cluster-state new
新建集群的标志

二.搭建单机版

直接启动

etcd

etcd默认监听的是localhost的2379端口，既只监听了lo设备，这样会导致启动后集群中的其他机器无法访问因此我们可以在启动的时候将默认的localhost改成0.0.0.0,确保etcd监听了所有网卡。

etcd -listen-client-urls="http://0.0.0.0:2379" --advertise-client-urls="http://0.0.0.0:2379"

注意：etcd有要求，如果--listen-client-urls被设置了，那么就必须同时设置--advertise-client-urls，所以即使设置和默认相同，也必须显式设置我们来使用curl来测试一下，是否可以远程访问，这里我的机器IP是10.211.55.25

➜  ~ curl -L  http://10.211.55.25:2379/version
{"etcdserver":"3.3.12","etcdcluster":"3.3.0"}

当然，我们也可以通过docker运行，这里给出启动脚本

#!/usr/bin/env bash
ETCD_NAME="etcd"
ETCD_VERSION="v3.3.1"
ETCD_PORT_CLIENT=2379
ETCD_PORT_NODE=2380
docker run -d \
  -p ${ETCD_PORT_CLIENT}:2379 \
  -p ${ETCD_PORT_NODE}:2380 \
  --name ${ETCD_NAME} quay.io/coreos/etcd:${ETCD_VERSION} \
  /usr/local/bin/etcd \
  --data-dir=/etcd-data --name node1 \
  --initial-advertise-peer-urls http://0.0.0.0:2380 --listen-peer-urls http://0.0.0.0:2380 \
  --advertise-client-urls http://0.0.0.0:2379 --listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 \
  --initial-cluster node1=http://0.0.0.0:2380

三.搭建集群版

Etcd构建自身高可用集群主要有三种形式:

静态发现: 预先已知 Etcd 集群中有哪些节点，在启动时直接指定好Etcd的各个node节点地址
Etcd动态发现: 通过已有的Etcd集群作为数据交互点，然后在扩展新的集群时实现通过已有集群进行服务发现的机制
DNS动态发现: 通过DNS查询方式获取其他节点地址信息

这里我们采用Static方式，准备三台机器，ip如下(都已经安装etcd)

node1 10.211.55.2
node2 10.211.55.25
node3 10.211.55.26

进入node1，创建并运行run.sh,脚本内容如下

#!/usr/bin/env bash
#节点名称
ETCD_NAME=node-1
#本机IP地址
LOCAL_IP=10.211.55.2
#ETCD存储目录
ETCD_DATA_DIR=/usr/local/etcd/data
#初始化名称
INITIAL_CLUSTER_TOKEN=cqh-test-cluster
#初始化群集列表
INITIAL_CLUSTER="node-1=http://10.211.55.2:2380,node-2=http://10.211.55.25:2380,node-3=http://10.211.55.26:2380"
#初始化状态
INITIAL_CLUSTER_STATE=new

#开始运行
etcd --name ${ETCD_NAME} --data-dir ${ETCD_DATA_DIR} \
    --initial-advertise-peer-urls http://${LOCAL_IP}:2380 \
    --listen-peer-urls http://${LOCAL_IP}:2380 \
    --listen-client-urls http://${LOCAL_IP}:2379,http://127.0.0.1:2379 \
    --advertise-client-urls http://${LOCAL_IP}:2379 \
    --initial-cluster-token ${INITIAL_CLUSTER_TOKEN} \
    --initial-cluster ${INITIAL_CLUSTER} \
    --initial-cluster-state ${INITIAL_CLUSTER_STATE}

进入node2，创建并运行run.sh,脚本内容和node1差不多(只修改了ETCD_NAME和LOCAL_IP)

#!/usr/bin/env bash
#节点名称
ETCD_NAME=node-2
#本机IP地址
LOCAL_IP=10.211.55.25
#ETCD存储目录
ETCD_DATA_DIR=/usr/local/etcd/data
#初始化名称
INITIAL_CLUSTER_TOKEN=cqh-test-cluster
#初始化群集列表
INITIAL_CLUSTER="node-1=http://10.211.55.2:2380,node-2=http://10.211.55.25:2380,node-3=http://10.211.55.26:2380"
#初始化状态
INITIAL_CLUSTER_STATE=new

#开始运行
etcd --name ${ETCD_NAME} --data-dir ${ETCD_DATA_DIR} \
    --initial-advertise-peer-urls http://${LOCAL_IP}:2380 \
    --listen-peer-urls http://${LOCAL_IP}:2380 \
    --listen-client-urls http://${LOCAL_IP}:2379,http://127.0.0.1:2379 \
    --advertise-client-urls http://${LOCAL_IP}:2379 \
    --initial-cluster-token ${INITIAL_CLUSTER_TOKEN} \
    --initial-cluster ${INITIAL_CLUSTER} \
    --initial-cluster-state ${INITIAL_CLUSTER_STATE}

进入node3，创建并运行run.sh

#!/usr/bin/env bash
#节点名称
ETCD_NAME=node-3
#本机IP地址
LOCAL_IP=10.211.55.26
#ETCD存储目录
ETCD_DATA_DIR=/usr/local/etcd/data
#初始化名称
INITIAL_CLUSTER_TOKEN=cqh-test-cluster
#初始化群集列表
INITIAL_CLUSTER="node-1=http://10.211.55.2:2380,node-2=http://10.211.55.25:2380,node-3=http://10.211.55.26:2380"
#初始化状态
INITIAL_CLUSTER_STATE=new

#开始运行
etcd --name ${ETCD_NAME} --data-dir ${ETCD_DATA_DIR} \
    --initial-advertise-peer-urls http://${LOCAL_IP}:2380 \
    --listen-peer-urls http://${LOCAL_IP}:2380 \
    --listen-client-urls http://${LOCAL_IP}:2379,http://127.0.0.1:2379 \
    --advertise-client-urls http://${LOCAL_IP}:2379 \
    --initial-cluster-token ${INITIAL_CLUSTER_TOKEN} \
    --initial-cluster ${INITIAL_CLUSTER} \
    --initial-cluster-state ${INITIAL_CLUSTER_STATE}

我们看到3台都启动成功了

然后我们在node2上面执行操作

root@Ubuntu:~# etcdctl member list
2033c1336b929ca7: name=node-3 peerURLs=http://10.211.55.26:2380 clientURLs=http://10.211.55.26:2379 isLeader=true
edc51d36208cfbcf: name=node-2 peerURLs=http://10.211.55.25:2380 clientURLs=http://10.211.55.25:2379 isLeader=false
f09a9dba19a725e2: name=node-1 peerURLs=http://10.211.55.2:2380 clientURLs=http://10.211.55.2:2379 isLeader=false

可以看到集群已经生效了，我们再来测试一下，在ndoe2上执行操作

etcdctl set /cqh muscle

看看node1和node3是否能保持数据一致

可以看到在node1和node3中都能能够正确的获取/cqh的值

四.监听功能watch演示

etcdctl watch key 观察一个值的变化，观察到变化后，打印值并watch退出

etcdctl watch key -f 永久观察值的变化，观察到变化后，打印直到Ctrl+C退出

etcdctl exec-watch key -- sh -c 'pwd' 监听到值有变化，就执行指定的命令（且不退出执行的可以是shell命令）

五.使用rest api

创建键值

➜  ~ curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/cqh -XPUT -d value="陈琼和1"
{"action":"set","node":{"key":"/cqh","value":"陈琼和","modifiedIndex":14,"createdIndex":14},"prevNode":{"key":"/cqh","value":"陈琼和","modifiedIndex":13,"createdIndex":13}}

➜  ~ curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/gym -XPUT -d dir=true
{"action":"set","node":{"key":"/gym","dir":true,"modifiedIndex":12,"createdIndex":12}}

获取键值

➜  ~ curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/cqh
{"action":"get","node":{"key":"/cqh","value":"陈琼和","modifiedIndex":14,"createdIndex":14}}

创建键值带ttl

➜  ~ curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/hero -XPUT -d value="超人" -d ttl=5

创建有序键值

curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/fitness -XPOST -d value="bench_press"
curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/fitness -XPOST -d value="dead_lift"
curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/fitness -XPOST -d value="deep_squat"

获取刚创建的fitness

curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/fitness
{"action":"create","node":{"key":"/fitness/00000000000000000020","value":"bench_press","modifiedIndex":20,"createdIndex":20}}
{"action":"create","node":{"key":"/fitness/00000000000000000021","value":"dead_lift","modifiedIndex":21,"createdIndex":21}}
{"action":"create","node":{"key":"/fitness/00000000000000000022","value":"deep_squat","modifiedIndex":22,"createdIndex":22}}
{"action":"get","node":{"key":"/fitness","dir":true,"nodes":[{"key":"/fitness/00000000000000000022","value":"deep_squat","modifiedIndex":22,"createdIndex":22},{"key":"/fitness/00000000000000000020","value":"bench_press","modifiedIndex":20,"createdIndex":20},{"key":"/fitness/00000000000000000021","value":"dead_lift","modifiedIndex":21,"createdIndex":21}],"modifiedIndex":20,"createdIndex":20}}

删除键

curl http://10.211.55.25:2379/v2/keys/cqh -XDELETE

列出所有集群成员

curl http://10.211.55.25:2379/v2/members

统计信息-查看leader

curl http://10.211.55.25:2379/v2/stats/leader

节点自身信息

curl http://10.211.55.26:2379/v2/stats/self

查看集群运行状态

curl http://10.211.55.26:2379/v2/stats/store

六.搭建WEB界面并使用

这里分别演示搭建etcd-browser和etcdkeeper，两者功能大同小异，不同的是etcdkeeper支持v3的api

1.搭建etcd-browser

docker run --rm  -d --name etcd-browser \
-p 8000:8000 \
--env ETCD_HOST=10.211.55.25 \
--env ETCD_PORT=2379 \
buddho/etcd-browser

运行后访问http://10.211.55.25:8000/ 看到如下界面，可以看到上面添加的所有数据，这里我使用界面添加了漫威和DC的英雄

2.搭建etcdkeeper

docker run -it -d --name etcdkeeper \
-p 8080:8080 \
deltaprojects/etcdkeeper

访问http://10.211.55.25:8080/etcdkeeper/，输入etcd的地址,看到如下界面

到这里，etcd的单机版搭建、集群版、客户端使用、rest api web管理界面等功能都介绍了，你还在等什么，赶紧high起来

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