etcd 入门实战(1)-简介及安装
etcd 是一个分布式的、可靠的键值存储系统，专门用于保存分布式系统中最关键的数据。本文主要包括 etcd 简介和安装；文中所使用到的软件版本：etcd 3.5.18、Centos 7.9.2009。1、简介
etcd 是一个强一致性的分布式键值存储系统，提供了一种可靠的方式来存储分布式系统的数据。它能够优雅地在网络分区期间进行 leader 选举，并且可以容忍机器故障，甚至在 leader 节点中也是如此。
1.1、etcd 功能
1.2.1、监控
监控（Watch） 是指 etcd 客户端可以持续监听某个键值对或键值对范围的变化（包括增、删、改）。一旦发生变化，etcd 会将变化的内容推送给监控客户端，而无需客户端主动去查询。
1.2.2、租约
在 etcd 中，租约（Lease） 是一种机制，用于为键值对（KV）赋予一个生命周期。租约的引入是为了支持 TTL（Time-to-Live），即键值对在一定时间内有效，超时后会自动被删除。租约在分布式系统中非常有用，特别是在协调一致性和保持数据更新时。
租约的关键概念：
创建租约：当你为某个键值对分配租约时，这个键值对会与租约绑定。
续约：租约可以被续约。续约意味着你可以通过延长租约的生存时间来防止它过期。每次续约都会重置租约的到期时间。
租约过期：如果租约过期了，所有与该租约绑定的键值对将会被删除。
租约ID：每个租约都会有一个唯一的ID，用于标识该租约。通过该ID，用户可以管理租约的生命周期，包括续约、删除等操作。
1.2.3、基于租约的锁
etcd 提供了一个可靠、高效且强一致性的方式来实现分布式锁。基于租约的锁使用了 etcd 的租约（lease） 功能。在这种机制下，客户端可以为锁设置一个超时时间（即租约的生存时间），如果在指定时间内客户端没有续期租约，etcd 会自动删除该锁，从而避免死锁的发生。
1.2.4、选举
etcd 选举是基于 Raft 协议 实现的分布式 leader 选举机制。它用于保证在分布式系统中始终有一个唯一的 leader 节点来协调其他节点的工作。这是分布式一致性算法中的一个核心概念，确保系统中的所有节点对某个关键决策（如配置、资源分配等）达成一致，并且可以容忍部分节点故障而不影响系统的正常运行。
1.2、与 zookeeper 的区别
etcd 和 Zookeeper 都是分布式系统中常用的协调服务，它们都有存储配置数据、服务发现、提供高可用性和一致性等功能；虽然它们有很多相似之处，但也有一些区别。
特性etcdZookeeper一致性协议RaftZAB数据模型键值存储（KV）树状结构（Znodes）性能通常更快，特别是在写操作方面相对较慢，特别是在高并发写操作时API简单，支持 HTTP/gRPC，现代化相对复杂，主要支持 Java用途配置管理、服务发现、集群状态存储分布式协调、分布式锁、选举、队列等集群扩展性通常支持 7 个节点以内的集群支持较大的集群适用场景Kubernetes、云原生架构等大数据系统、分布式应用等2、安装
2.1、单机安装
2.1.1、下载并解压 etcd
Github(https://github.com/etcd-io/etcd/releases) 下载 etcd 的二进制包，然后解压：
tar zxvf etcd-v3.5.18-linux-amd64.tar.gz2.1.2、启动
./etcd \
--listen-client-urls=http://10.49.196.33:2379,http://127.0.0.1:2379 \
--advertise-client-urls=http://10.49.196.33:23792.2、集群安装
假设在 10.49.196.30、10.49.196.31、10.49.196.32 三台机器上安装 etcd，在各机器上下载并解压 etcd 二进制包。
2.2.1、启动
10.49.196.30 上启动 etcd
./etcd --name infra0 \
--initial-advertise-peer-urls http://10.49.196.30:2380 \
--listen-peer-urls http://10.49.196.30:2380 \
--listen-client-urls http://10.49.196.30:2379,http://127.0.0.1:2379 \
--advertise-client-urls http://10.49.196.30:2379 \
--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \
--initial-cluster infra0=http://10.49.196.30:2380,infra1=http://10.49.196.31:2380,infra2=http://10.49.196.32:2380 \
--initial-cluster-state new10.49.196.31 上启动 etcd
./etcd --name infra1 \
--initial-advertise-peer-urls http://10.49.196.31:2380 \
--listen-peer-urls http://10.49.196.31:2380 \
--listen-client-urls http://10.49.196.31:2379,http://127.0.0.1:2379 \
--advertise-client-urls http://10.49.196.31:2379 \
--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \
--initial-cluster infra0=http://10.49.196.30:2380,infra1=http://10.49.196.31:2380,infra2=http://10.49.196.32:2380 \
--initial-cluster-state new10.49.196.32 上启动 etcd 启动
./etcd --name infra2 \
--initial-advertise-peer-urls http://10.49.196.32:2380 \
--listen-peer-urls http://10.49.196.32:2380 \
--listen-client-urls http://10.49.196.32:2379,http://127.0.0.1:2379 \
--advertise-client-urls http://10.49.196.32:2379 \
--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \
--initial-cluster infra0=http://10.49.196.30:2380,infra1=http://10.49.196.31:2380,infra2=http://10.49.196.32:2380 \
--initial-cluster-state new以 --initial-cluster 开头的参数将在后续的 etcd 启动中被忽略；可以在初始引导过程完成后，放心地删除这些参数。
2.2.2、删除成员
可以从集群中删除成员，先使用命令(./etcdctl member list)查看成员列表：
3fcb05114d00bff, started, infra1, http://10.49.196.31:2380, http://10.49.196.31:2379, false
39d5fdc963168cff, started, infra0, http://10.49.196.30:2380, http://10.49.196.30:2379, false
714552ae5b7875d1, started, infra2, http://10.49.196.32:2380, http://10.49.196.32:2379, false这里删除 infra2 这个节点：
./etcdctl member remove 714552ae5b7875d1再次查看成员列表：
3fcb05114d00bff, started, infra1, http://10.49.196.31:2380, http://10.49.196.31:2379, false
39d5fdc963168cff, started, infra0, http://10.49.196.30:2380, http://10.49.196.30:2379, false2.2.3、添加成员
可以向集群中添加新的成员，这里添加成员 infra3(http://10.49.196.33:2380)。
A、通过 HTTP 成员 API、gRPC 成员 API 或 etcdctl member add 命令将新成员添加到集群中
./etcdctl member add infra3 --peer-urls=http://10.49.196.33:2380B、使用新的集群配置启动新成员
./etcd --name infra3 \
--initial-advertise-peer-urls http://10.49.196.33:2380 \
--listen-peer-urls http://10.49.196.33:2380 \
--listen-client-urls http://10.49.196.33:2379,http://127.0.0.1:2379 \
--advertise-client-urls http://10.49.196.33:2379 \
--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \
--initial-cluster infra0=http://10.49.196.30:2380,infra1=http://10.49.196.31:2380,infra3=http://10.49.196.33:2380 \
--initial-cluster-state existing再次查看成员列表：
3fcb05114d00bff, started, infra1, http://10.49.196.31:2380, http://10.49.196.31:2379, false
39b5a133e03275b4, started, infra3, http://10.49.196.33:2380, http://10.49.196.33:2379, false
39d5fdc963168cff, started, infra0, http://10.49.196.30:2380, http://10.49.196.30:2379, false2.3、配置说明
2.3.1、命令行参数
etcd 启动时，可以根据需要调整参数的默认值；通过 "./etcd -h" 查看所有的参数。
A、Member
参数说明默认值name成员名称defaultdata-dir数据目录${name}.etcdwal-dirwal 目录 snapshot-count触发快照写入磁盘的已提交事务数量100000heartbeat-interval心跳间隔(ms)100election-timeout选举超时时间(ms)1000listen-peer-urls节点间通信监听地址http://localhost:2380listen-client-urls客户端请求监听地址，包括 http 和 grpc 请求http://localhost:2379listen-client-http-urls客户端请求 http 监听地址，改参数将会从 listen-client-urls 中删除 http 服务 max-snapshots最大快照文件数5max-wals最大 wal 文件时5B、Clustering
参数说明默认值initial-advertise-peer-urls对外发布的节点间通信地址http://localhost:2380initial-cluster初始化集群的配置信息default=http://localhost:2380initial-cluster-state初始化集群的状态('new' or 'existing')newinitial-cluster-token初始化集群的令牌 advertise-client-urls对外发布的客户端请求地址http://localhost:23792.3.2、环境变量
每个参数都有一个对应的环境变量，环境变量的名称与参数相同，但前面会加上 ETCD_ 前缀，并且采用全大写和蛇形命名法。例如，--some-flag 对应的环境变量为 ETCD_SOME_FLAG。
例如，可以使用以下脚本启动 etcd：
export ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://10.49.196.33:2379,http://127.0.0.1:2379"
export ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://10.49.196.33:2379"
./etcd2.3.3、配置文件
也可以把参数写到配置文件中，启动时指定配置文件。
A、新建 etcd.conf.yml 配置文件
listen-client-urls: http://10.49.196.33:2379
advertise-client-urls: http://10.49.196.33:2379B、通过配置文件启动 etcd
./etcd --config-file=./etcd.conf.yml更多配置可查看官方提供的样例文件：https://github.com/etcd-io/etcd/blob/main/etcd.conf.yml.sample。
2.3.4、配置优先级
命令行参数优先于环境变量。
如果提供了配置文件，则所有命令行参数和环境变量将被忽略。
参考：
https://etcd.io/docs/v3.5/op-guide/clustering/。
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