Kubernetes控制平面组件-ETCD
概述
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。
etcd操作
-
查看集群成员状态
etcdctl member list --write-out=table(以表格形式展示) -
写入数据
etcdctl put /a b -
读取数据
etcdctl get /a -
按key的前缀查询数据
etcdctl get --prefix / -
只显示键值
etcdctl get --prefix / --keys-only --debug
核心：TTL&CAS
TTL（time to live）指的是给一个key设置一个有效期，到期后这个key就会被自动删掉，这在
很多分布式锁的实现上都会用到，可以保证锁的实时有效性。
Atomic Compare-and-Swap（CAS）指的是在对key进行赋值的时候，客户端需要提供一些条
件，当这些条件满足后，才能赋值成功。这些条件包括：
- prevExist：key当前赋值前是否存在
- prevValue：key当前赋值前的值
- prevIndex：key当前赋值前的Index
这样的话，key的设置是有前提的，需要知道这个key当前的具体情况才可以对其设置。
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