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SpringCloud 入门1:Netflix Eureka,服务注册中心搭建,负载均衡,双节点搭建,Eureka与zookeeper的区别

SpringCloud 入门1:Netflix Eureka,服务注册中心搭建,负载均衡,双节点搭建,Eureka与zookeeper的区别

简介

Spring Cloud 是一系列框架的有序集合。它利用Spring Boot的开发便利性巧妙地 简化了分布式系统基础设施 的开发,如服务发现注册、配置中心、消息总线、负载均衡、断路器、数据监控等,都可以用Spring Boot 的开发风格做到一键启动和部署。

Spring并没有重复制造轮子,它只是将目前各家公司开发的比较成熟、经得起实际考验的服务框架组合起来,通过Spring Boot风格进行再封装屏蔽掉了复杂的配置和实现原理,最终给开发者留出了一套简单易懂、易部署和易维护的分布式系统开发工具包。

Spring Cloud Netflix
整个框架的基础,各项服务依赖与它,与各种Netflix OSS组件集成,组成微服务的核心。

Netflix Eureka
服务中心,云端服务发现,一个基于 REST 的服务,用于定位服务,以实现云端中间层服务发现和故障转移。 提供服务的地方

Netflix Hystrix
熔断器,容错管理工具,旨在通过熔断机制控制服务和第三方库的节点,从而对延迟和故障提供更强大的容错能力。对不稳定的节点进行下线,转发请求

Netflix Zuul
Zuul 是在云平台上提供动态路由,监控,弹性,安全等边缘服务的框架。可以用于拦截各种恶意请求。

Netflix Archaius
配置管理API,包含一系列配置管理API,提供动态类型化属性、线程安全配置操作、轮询框架、回调机制等功能。可以实现动态获取配置, 原理是每隔60s(默认,可配置)从配置源读取一次内容,这样修改了配置文件后不需要重启服务就可以使修改后的内容生效,前提使用archaius的API来读取。

Spring Cloud Config
配置中心,配置管理工具包,让你可以把配置放到远程服务器,集中化管理集群配置,目前支持本地存储、Git以及Subversion。

Spring Cloud Bus
事件、消息总线,用于在集群(例如,配置变化事件)中传播状态变化,可与 Spring Cloud Config 联合实现热部署。

Spring Cloud Cluster
Spring Cloud Cluster 将取代 Spring Integration。提供在分布式系统中的集群所需要的基础功能支持,如:选举、集群的状态一致性、全局锁、tokens等常见状态模式的抽象和实现。
如果把不同的帮派组织成统一的整体,Spring Cloud Cluster已经帮你提供了很多方便组织成统一的工具。

Netflix Eureka

Eureka是Netflix开源的一款提供服务注册和发现的产品,它提供了完整的 Service Registry 和 Service Discovery 实现。也是springcloud体系中最重要最核心的组件之一。

服务中心又称 注册中心(类似于京东的杰夫),管理各种服务功能包括服务的注册、发现、熔断、负载、降级等,比如dubbo admin后台的各种功能。

传统的分布式,项目A调用项目B

有了服务中心后:

传统分布式,项目A调用项目B,项目B在调用项目C

有了注册中心之后:

通过服务中心来获取服务你不需要关注你调用的项目IP地址,由几台服务器组成,每次直接去服务中心获取可以使用的服务去调用既可。

由于各种服务都注册到了服务中心,就有了去做很多高级功能条件。比如

几台服务提供相同服务来做均衡负载;监控服务器调用成功率来做熔断,移除服务列表中的故障点;监控服务调用时间来对不同的服务器设置不同的权重等等。 Netflix 与 Eureka 的关系

Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务注册和发现。

Eureka 采用了 C-S 的设计架构。Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。而系统中的其他微服务,使用 Eureka 的客户端连接到 Eureka Server,并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。Spring Cloud 的一些其他模块(比如 Zuul )就可以通过 Eureka Server 来发现系统中的其他微服务,并执行相关的逻辑。

Eureka 由两个组件组成:Eureka 服务器和 Eureka 客户端。

Eureka 服务器用作服务注册服务器。Eureka客户端是一个java客户端,用来简化与服务器的交互、作为轮询负载均衡器,并提供服务的故障切换支持。Netflix在其生产环境中使用的是另外的客户端,它提供基于流量、资源利用率以及出错状态的加权负载均衡。
Eureka 的基本架构

Eureka 采用了 C-S 的设计架构。

Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。而系统中的其他微服务,则使用 Eureka Client 连接到 Eureka Server 并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。Spring Cloud 的一些其他子模块(例如 Gateway)就可以通过 Eureka Server 来发现系统中的其他微服务,并执行相关的业务逻辑。一个 Eureka 的高可用架构图如下:

具体步骤:

节点直接同步: 服务启动后向 Eureka 注册,Eureka Server 会将注册信息向其他 Eureka Server 进行同步,当服务消费者要调用服务提供者,则向服务注册中心获取服务提供者地址,然后会将服务提供者地址缓存在本地,下次再调用时,则直接从本地缓存中取,完成一次调用。当服务注册中心 Eureka Server 检测到服务提供者因为宕机、网络原因不可用时,则在服务注册中心将服务置为 DOWN 状态,并把当前服务提供者状态向订阅者发布,订阅过的服务消费者更新本地缓存。将本地缓存也置为无效服务提供者在启动后,周期性(默认30秒)向 Eureka Server 发送心跳,以证明当前服务是可用状态。Eureka Server 在一定的时间(默认90秒)未收到客户端的心跳,则认为服务宕机,注销该实例

eureka的自我保护机制

在默认配置中,Eureka Server 在默认 90s 没有得到客户端的心跳,则注销该实例,但是往往因为微服务跨进程调用,网络通信往往会面临着各种问题,比如微服务状态正常,但是因为网络分区故障时,Eureka Server注销服务实例则会让大部分微服务不可用,这很危险,因为服务明明没有问题。网络延迟导致心跳延迟收到

为了解决这个问题,Eureka 有自我保护机制,通过在Eureka Server配置如下参数,可启动保护机制。

eureka.server.enable-self-preservation=true

它的原理是,当 Eureka Server 节点在短时间内丢失过多的客户端时(可能发送了网络故障),那么这个节点将进入自我保护模式,不再注销任何微服务,当网络故障回复后,该节点会自动退出自我保护模式。

服务注册中心的搭建

1、pom 中添加依赖


    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter
    
    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-eureka-server
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-test
        test
    

2、添加启动代码中添加 @EnableEurekaServer 注解

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class SpringCloudEurekaApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(SpringCloudEurekaApplication.class, args);
    }
}

3、配置文件

在默认设置下,该服务注册中心也会将自己作为客户端来尝试注册它自己,所以我们需要禁用它的客户端注册行为,在 application.properties 添加以下配置:

spring.application.name=spring-cloud-eureka
server.port=8000
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:${server.port}/eureka/

eureka.client.register-with-eureka :表示是否将自己注册到Eureka Server,默认为true。eureka.client.fetch-registry :表示是否从Eureka Server获取注册信息,默认为true。eureka.client.serviceUrl.defaultZone :设置与Eureka Server交互的地址,查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。默认是http://localhost:8761/eureka;多个地址可使用 , 分隔。

启动工程后,访问:http://localhost:8000/,可以看到下面的页面,其中还没有发现任何服务:

双节点的搭建

注册中心这么关键的服务,如果是单点话,遇到故障就是毁灭性的。在一个分布式系统中,服务注册中心是最重要的基础部分,理应随时处于可以提供服务的状态。

为了维持其可用性,使用集群是很好的解决方案。Eureka 通过互相注册的方式来实现高可用的部署,所以我们只需要将 Eureke Server 配置其他可用的 serviceUrl 就能实现高可用部署。
具体步骤如下:

1、创建 application-peer1.properties,作为 peer1 服务中心的配置,并将serviceUrl 指向 peer2:

spring.application.name=spring-cloud-eureka
server.port=8000
eureka.instance.hostname=peer1
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://peer2:8001/eureka/

2、创建 application-peer2.properties,作为 peer2 服务中心的配置,并将serviceUr l指向 peer1

spring.application.name=spring-cloud-eureka
server.port=8001
eureka.instance.hostname=peer2
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://peer1:8000/eureka/

3、host转换

在hosts文件中加入如下配置

127.0.0.1 peer1  
127.0.0.1 peer2

4、打包启动

依次执行下面命令

#打包
mvn clean package
# 分别以peer1和peeer2 配置信息启动eureka
java -jar spring-cloud-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer1
java -jar spring-cloud-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer2

依次启动完成后,浏览器输入: http://localhost:8000/效果图如下:

根据图可以看出peer1的注册中心DS Replicas已经有了peer2的相关配置信息,并且出现在available-replicas中。

我们手动停止peer2来观察,发现peer2就会移动到unavailable-replicas一栏中,表示peer2不可用。

到此双节点的配置已经完成。

eureka集群使用

在生产中我们可能需要 三台或者大于三台的注册中心 来保证服务的稳定性,配置的原理其实都一样,将注册中心分别指向其它的注册中心。
这里只介绍三台集群的配置情况,其实和双节点的注册中心类似,每台注册中心分别又指向其它两个节点即可,使用application.yml来配置。

application.yml配置详情如下:

---
spring:
  application:
    name: spring-cloud-eureka
  profiles: peer1
server:
  port: 8000
eureka:
  instance:
    hostname: peer1
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://peer2:8001/eureka/,http://peer3:8002/eureka/
---
spring:
  application:
    name: spring-cloud-eureka
  profiles: peer2
server:
  port: 8001
eureka:
  instance:
    hostname: peer2
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://peer1:8000/eureka/,http://peer3:8002/eureka/
---
spring:
  application:
    name: spring-cloud-eureka
  profiles: peer3
server:
  port: 8002
eureka:
  instance:
    hostname: peer3
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://peer1:8000/eureka/,http://peer2:8001/eureka/

分别以peer1、peer2、peer3的配置参数启动eureka注册中心。

java -jar spring-cloud-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer1
java -jar spring-cloud-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer2
java -jar spring-cloud-eureka-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer3

依次启动完成后,浏览器输入: http://localhost:8000/效果图如下:

服务的提供

我们假设服务提供者有一个 hello 方法,可以根据传入的参数,提供输出“hello xxx,this is first messge”的服务

1、pom 包配置
创建一个 springboot 项目,pom.xml 中添加如下配置:


    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-eureka
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-test
        test
    

2、配置文件
application.properties 配置如下:

spring.application.name=spring-cloud-producer
server.port=9000
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

3、启动类
启动类中添加 @EnableDiscoveryClient 注解

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ProducerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ProducerApplication.class, args);
    }
}

4、controller
提供 hello 服务

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String index(@RequestParam String name) {
        return "hello "+name+",this is first messge";
    }
}

添加 @EnableDiscoveryClient 注解后,项目就具有了服务注册的功能。启动工程后,就可以在注册中心的页面看到 SPRING-CLOUD-PRODUCER 服务。

服务调用

1、pom 包配置 和服务提供者一致


    
        org.springframework.cloud
        spring-cloud-starter-eureka
    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-test
        test
    

2、配置文件
application.properties 配置如下:

spring.application.name=spring-cloud-consumer
server.port=9001
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

3、启动类
启动类添加 @EnableDiscoveryClient和 @EnableFeignClients 注解。

@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
@EnableFeignClients
public class ConsumerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
    }

}

@EnableDiscoveryClient :启用服务注册与发现@EnableFeignClients:启用feign进行远程调用
Feign 是一个声明式 Web Service 客户端。使用 Feign 能让编写 Web Service 客户端更加简单, 它的使用方法是定义一个接口,然后在上面添加注解,同时也支持JAX-RS标准的注解。Feign也支持可拔插式的编码器和解码器。Spring Cloud对Feign进行了封装,使其支持了Spring MVC标准注解和 HttpMessageConverters。Feign可以与Eureka和Ribbon组合使用以支持负载均衡。

4、feign调用实现

@FeignClient(name= "spring-cloud-producer")
public interface HelloRemote {
    @RequestMapping(value = "/hello")
    public String hello(@RequestParam(value = "name") String name);
}

name:远程服务名,及spring.application.name配置的名称
此类中的方法和远程服务中contoller中的方法名和参数需保持一致。

5、web层调用远程服务
将 HelloRemote 注入到controller层,像普通方法一样去调用即可。

@RestController
public class ConsumerController {

    @Autowired
    HelloRemote HelloRemote;

    @RequestMapping("/hello/{name}")
    public String index(@PathVariable("name") String name) {
        return HelloRemote.hello(name);
    }

}

到此,最简单的一个服务注册与调用的例子就完成了。

测试 简单调用

依次启动 spring-cloud-eureka、spring-cloud-producer、spring-cloud-consumer 三个项目

先输入: http://localhost:9000/hello?name=neo 检查spring-cloud-producer服务是否正常
返回: hello neo,thisisfirst messge
说明spring-cloud-producer正常启动,提供的服务也正常。

浏览器中输入:http://localhost:9001/hello/neo
返回: hello neo,thisisfirst messge
说明客户端已经成功的通过feign调用了远程服务hello,并且将结果返回到了浏览器。

负载均衡

以上面spring-cloud-producer为例子修改,将其中的 controller 改动如下:

@RestController
public class HelloController {

    @RequestMapping("/hello")
    public String index(@RequestParam String name) {
        return "hello "+name+",this is producer 2  send first messge";
    }
}

在配置文件中改动端口:

spring.application.name=spring-cloud-producer
server.port=9003
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:8000/eureka/

打包启动后,在 eureka 就会发现两个服务提供者,如下图:


然后在浏览器再次输入: http://localhost:9001/hello/neo进行测试:

第一次返回结果: hello neo,thisisfirst messge第二次返回结果: hello neo,thisisproducer2send first messge

不断的进行测试下去会发现两种结果交替出现,说明两个服务中心自动提供了服务均衡负载的功能。如果我们将服务提供者的数量在提高为N个,测试结果一样,请求会自动轮询到每个服务端来处理。

Eureka 与 Zookeeper 的区别序号 比较项 Eureka zookeeper Nacos Consul
比较项Eurekazookeeper
集群结构平级主从
集群角色主人Leader、follower observer
是否可以及时知道服务状态变化不能及时知道会及时知道
一致性协议(CAP)注重可用性(AP)注重一致性(CP)
雪崩保护没有
社区是否活跃Eureka2.0 不再维护了持续维护
管理端有现成的eureka管理端没有现成的管理端
负载均衡策略使用ribbon实现一般可以直接采用RPC的负载均衡
权限控制使用ACL实现节点权限控制
Spring Cloud集成支持支持
健康检查Client BeatKeep Alive
自动注销实例支持支持
访问协议HTTPTCP
是否可用作配置中心
多数据中心不支持不支持
跨注册中心同步不支持不支持
Dubbo集成不支持支持
K8S集成支持支持
雪崩保护

Eureka 通过 线程隔离,信号隔离,熔断器和降级等方式进行雪崩保护zookeeper CAP理论

C: Consistency,一致性的意思。

一致性就是说,我们读写数据必须是一摸一样的。
比如一条数据,分别存在两个服务器中,server1和server2。
我们此时将数据 a 通过 server1 修改为数据 b。此时如果我们访问server1访问的应该是b。当我们访问server2的时候,如果返回的还是未修改的a,那么则不符合一致性,如果返回的是b,则符合数据的一致性。

Availability,可用性的意思。

只要我对服务器,发送请求,服务器必须对我进行相应,保证服务器一直是可用的。

P:Partition tolerance,分区容错的意思。

一般来说,分布式系统是分布在多个位置的。比如我们的一台服务器在北京,一台在上海。可能由于天气等原因的影响。造成了两条服务器直接不能互相通信,数据不能进行同步。这就是分区容错。我们认为,分区容错是不可避免的。也就是说 P 是必然存在的。

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