系統中實現服務註冊與發現所需的基本功能有
- 服務註冊：同一service的所有節點註冊到相同目錄下，節點啟動後將自己的資訊註冊到所屬服務的目錄中。
- 健康檢查：服務節點定時傳送心跳，註冊到服務目錄中的資訊設定一個較短的TTL，執行正常的服務節點每隔一段時間會去更新資訊的TTL。
- 服務發現：透過名稱能查詢到服務提供外部訪問的 IP 和埠號。比如閘道器代理服務時能夠及時的發現服務中新增節點、丟棄不可用的服務節點，同時各個服務間也能感知對方的存在。
在分散式系統中，如何管理節點間的狀態一直是一個難題，etcd 是由開發並維護的，它使用 Go 語言編寫，並透過Raft 一致性演算法處理日誌複製以保證強一致性。etcd像是專門為叢集環境的服務發現和註冊而設計，它提供了資料 TTL 失效、資料改變監視、多值、目錄監聽、分散式鎖原子操作等功能，可以方便的跟蹤並管理叢集節點的狀態。
我們寫兩個 Demo 程式，一個服務充當service，一個客戶端程式充當閘道器代理。服務執行後會去etcd 以自己服務名命名的目錄中註冊服務節點，並定時續租（更新 TTL）。客戶端從 etcd查詢服務目錄中的節點資訊代理服務的請求，並且會在協程中實時監控服務目錄中的變化，維護到自己的服務節點資訊列表中。
// 將服務註冊到etcd上
func RegisterServiceToETCD(ServiceTarget string, value string) {
dir = strings.TrimRight(ServiceTarget, "/") + "/"
client, err := clientv3.New(clientv3.Config{
Endpoints: []string{"localhost:2379"},
DialTimeout: 5 * time.Second,
})
if err != nil {
panic(err)
}
kv := clientv3.NewKV(client)
lease := clientv3.NewLease(client)
var curLeaseId clientv3.LeaseID = 0
for {
if curLeaseId == 0 {
leaseResp, err := lease.Grant(context.TODO(), 10)
if err != nil {
panic(err)
}
key := ServiceTarget + fmt.Sprintf("%d", leaseResp.ID)
if _, err := kv.Put(context.TODO(), key, value, clientv3.WithLease(leaseResp.ID)); err != nil {
panic(err)
}
curLeaseId = leaseResp.ID
} else {
// 續約租約，如果租約已經過期將curLeaseId復位到0重新走建立租約的邏輯
if _, err := lease.KeepAliveOnce(context.TODO(), curLeaseId); err == rpctypes.ErrLeaseNotFound {
curLeaseId = 0
continue
}
}
time.Sleep(time.Duration(1) * time.Second)
}
}type HelloService struct {}
func (p *HelloService) Hello(request string, reply *string) error {
*reply = "hello:" + request
return nil
}
var serviceTarget = "Hello"
var port = ":1234"
var host = "remote_host"// 虛擬碼
func main() {
rpc.RegisterName("HelloService", new(HelloService))
listener, err := net.Listen("tcp", port)
if err != nil {
log.Fatal("ListenTCP error:", err)
}
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
log.Fatal("Accept error:", err)
}
go RegisterServiceToETCD(serviceTarget, host + port)
rpc.ServeConn(conn)
}閘道器透過 etcd獲取到服務目錄下的所有節點的資訊，將他們初始化到自身維護的可訪問服務節點列表中。然後使用Watch機制監聽etcd上服務對應的目錄的更新，根據通道傳送過來的PUT和DELETE事件來增加和刪除服務的可用節點列表。
var serviceTarget = "Hello"
type remoteService struct {
name string
nodes map[string]string
mutex sync.Mutex
}
// 獲取服務目錄下所有key初始化到服務的可用節點列表中
func getService(etcdClient clientv3.Client) *remoteService {
service = &remoteService {
name: serviceTarget
}
kv := clientv3.NewKV(etcdClient)
rangeResp, err := kv.Get(context.TODO(), service.name, clientv3.WithPrefix())
if err != nil {
panic(err)
}
service.mutex.Lock()
for _, kv := range rangeResp.Kvs {
service.nodes[string(kv.Key)] = string(kv.Value)
}
service.mutex.Unlock()
go watchServiceUpdate(etcdClient, service)
}
// 監控服務目錄下的事件
func watchServiceUpdate(etcdClient clientv3.Client, service *remoteService) {
watcher := clientv3.NewWatcher(client)
// Watch 服務目錄下的更新
watchChan := watcher.Watch(context.TODO(), service.name, clientv3.WithPrefix())
for watchResp := range watchChan {
for _, event := range watchResp.Events {
service.mutex.Lock()
switch (event.Type) {
case mvccpb.PUT://PUT事件，目錄下有了新key
service.nodes[string(event.Kv.Key)] = string(event.Kv.Value)
case mvccpb.DELETE://DELETE事件，目錄中有key被刪掉(Lease過期，key 也會被刪掉)
delete(service.nodes, string(event.Kv.Key))
}
service.mutex.Unlock()
}
}
}
func main () {
client, err := clientv3.New(clientv3.Config{
Endpoints: []string{"remote_host:2379"},
DialTimeout: 5 * time.Second,
})
service := getService(client)// 獲取服務的可用節點
......
// 每次有請求過來從服務節點中選取一個連線，然後給節點傳送請求
rpcClient, _ = rpc.Dial("tcp", service.nodes[i])
var reply string
rpcClient.Call("HelloService.hello", &reply)
......
}除了上面說的客戶端或者閘道器發現系統中的已存服務外，系統中的各個服務之間也需要感知到其他角色的存在，服務間的發現方法與上面的例子類似，每個服務都能作為客戶端在 etcd 中發現其他服務的存在。
說明：程式為便於理解有很多虛擬碼，主要是說明思路，想要實際執行起來還需要很多編碼工作，歡迎有這方面經驗的朋友交流想法。
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