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Record Programming

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Etcd

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1. etcd 是什么

etcd 是一个分布式键值对存储，设计用来可靠而快速的保存关键数据并提供访问。
通过分布式锁，leader 选举和写屏障(write barriers)来实现可靠的分布式协作。
etcd 集群是为高可用，持久性数据存储和检索而准备。

1.1 etcd 的应用场景:

  • 服务发现
  • 消息发布和订阅
  • 负载均衡
  • 分布式锁、分布式队列
  • 集群监控和 leader 竞选

2. etcd 的基本操作

  • 通过 http 进行通信
  • 通过 etcdctl 连接进行操作
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# put指令(update or create if key not exist)
etcdctl put [key] [value]

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# get指令(search key-value)
etcdctl get [key]
etcdctl get [key1] [key2] [key3] […]
etcdctl get [ke] --prefix
etcdctl get [key] -w json # 使用json格式输出

# ------

# del指令(delete key-value)
etcdctl del [key1] […]

# ------

# watch指令(Monitor the operation of the target key)
etcdctl watch [key]             # 监控单个key
etcdctl watch [key] --prefix    # 监控一类前缀的key

# ------

# txn指令(事务)
etcdctl txn -i

# ------


# lease指令(租约，即key的TTL生存时间)
# etcd需要先创建租约才能通过`etcdctl put --lease=<lease_id> [key] [value]`来设置key-value的TTL

etcdctl lease grant 30          # 创建一个TTL=30s的租约
> lease <lease_id> granted with TTL(30s)
etcdctl put --lease=<lease_id> [key] [value]

# lease也会随着TTL时间过去而到期

3. etcd 的集群一致性

etcd 使用 Raft 协议，实现强一致性

3.1 Raft 协议架构

raft 协议中，节点有三种角色：leader、follower、candidate。
初始，所有节点都为 follower，当 follower 节点在指定时常内没收到 leader 的心跳包，就会晋升为 candidate(候选节点)，
候选节点会向其他节点发送投票请求，请求其他节点投票，票数超过集群节点数量一半的节点会晋升为 leader。leader 负责处理所有客户端的事务请求。
若事务请求没到 leader，follower 节点也会将请求转发给 leader。

3.2 Raft 协议一致性

当 leader 节点接收到事务请求后，会先写入本地日志，然后向集群中每个 follower 节点发送请求，询问是否可以更新数据。
若超过一半节点都认同此次操作，则 leader 节点会将数据更新，将结果返回给客户端，并通知每个 follower 节点，更新自己的数据。从而保证集群数据的一致性