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从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

harryptter

harryptter

2019-03-10

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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
从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

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

从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

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
    从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

  • 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
    从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

  • 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）
    从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

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}}
  • 创建目录
➜  ~ 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
从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

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
从零开始搭建etcd分布式存储系统+Web管理界面

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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