微服务自动化管理【etcd快速集群】

news2025/1/18 20:17:15

  1. 概述
    1.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，在启动时通过–initial-cluster参数直接指定好etcd的各个节点地址
    etcd动态发现
    静态配置前提是在搭建集群之前已经提前知道各节点的信息，而实际应用中可能存在预先并不知道各节点ip的情况，
    这时可通过已经搭建的etcd来辅助搭建新的etcd集群。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。比如官方提供的：discovery.etcd.io
    DNS动态发现:
    通过DNS查询方式获取其他节点地址信息

    本文将介绍如何通过静态发现这种方式来部署一个etcd集群，这种方式也是最简单的

    2.安装环境
    CentOS7
    etcd-v3.4.3-linux-amd64.tar.gz

    本章将通过静态方式部署一个3节点的集群， 以下为3台主机信息

    节点名称 地址(根据自己机器变化)
    node-1 192.168.238.130
    node-2 192.168.238.131
    node-3 192.168.238.132

    注1：通常都是将集群节点部署为3，5，7，9个节点，为什么不能选择偶数个节点？
    1.偶数个节点集群不可用风险更高，表现在选主过程中，有较大概率或等额选票，从而触发下一轮选举。
    2.偶数个节点集群在某些网络分割的场景下无法正常工作。当网络分割发生后，将集群节点对半分割开。
    此时集群将无法工作。按照RAFT协议，此时集群写操作无法使得大多数节点同意，从而导致写失败，集群无法正常工作

  2. 安装etcd
    ##1.创建并切换到下载目录
    ##-p参数作用：没有父目录也可以创建，否则报错
    mkdir -p /usr/local/mytools && cd /usr/local/mytools

    ##2.wget直接下载速度太慢，建议提前下载安装包再用rz上传
    yum install lrzsz
    rz

    ##3.解压文件到当前目录
    tar xzvf etcd-v3.4.3-linux-amd64.tar.gz

    ##4.切换至etcd根目录，运行查看命令ls，里面会有一些文档和2个二进制文件etcd和etcdctl。etcd是server端，etcdctl是客户端
    cd etcd-v3.4.3-linux-amd64 && ls

    ##5.将etcd和etcdctl二进制文件复制到/usr/local/bin目录，why?这样系统中可以直接调用etcd/etcdctl这两个程序
    cp etcd etcdctl /usr/local/bin

    ##6.查看etcd版本
    etcd --version

  3. 创建etcd相关目录即数据文件(即数据文件和配置文件的保存目录)
    mkdir -p /var/lib/etcd/ && mkdir -p /etc/etcd/

  4. 编辑节点node-0配置文件
    vim /etc/etcd/etcd.conf

etcd.conf（每个节点的配置不一样）：

#########################################################
######  请根据各节点实际情况修改配置：1/3/4/5/6/7  ######
#########################################################
#[Member]
#1.节点名称，必须唯一
ETCD_NAME="etcd01"

#2.设置数据保存的目录
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd"

#3.用于监听其他etcd member的url
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.238.130:2380"

#4.该节点对外提供服务的地址
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.238.130:2379,http://127.0.0.1:2379"

#[Clustering]
#5.对外公告的该节点客户端监听地址
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.238.130:2379"

#6.该节点成员对等URL地址，且会通告群集的其余成员节点
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.238.130:2380"

#7.集群中所有节点的信息
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=http://192.168.238.130:2380,etcd02=http://192.168.238.131:2380,etcd03=http://192.168.238.132:2380"

#8.创建集群的token，这个值每个集群保持唯一
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"

#9.初始集群状态，新建集群的时候，这个值为new；
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

#10.flannel操作etcd使用的是v2的API，而kubernetes操作etcd使用的v3的API
#   为了兼容flannel，将默认开启v2版本，故配置文件中设置 
ETCD_ENABLE_V2="true"

因为每个节点的conf的配置都不一样，如我的第二个节点配置如下(主要就是修改URL地址,以此类推)：

#########################################################
######  请根据各节点实际情况修改配置：1/3/4/5/6/7  ######
#########################################################
#[Member]
#1.节点名称，必须唯一
ETCD_NAME="etcd02"

#2.设置数据保存的目录
ETCD_DATA_DIR="/var/lib/etcd"

#3.用于监听其他etcd member的url
ETCD_LISTEN_PEER_URLS="http://192.168.238.131:2380"

#4.该节点对外提供服务的地址
ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS="http://192.168.238.131:2379,http://127.0.0.1:2379"

#[Clustering]
#5.对外公告的该节点客户端监听地址
ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS="http://192.168.238.131:2379"

#6.该节点成员对等URL地址，且会通告群集的其余成员节点
ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS="http://192.168.238.131:2380"

#7.集群中所有节点的信息
ETCD_INITIAL_CLUSTER="etcd01=http://192.168.238.130:2380,etcd02=http://192.168.238.131:2380,etcd03=http://192.168.238.132:2380"

#8.创建集群的token，这个值每个集群保持唯一
ETCD_INITIAL_CLUSTER_TOKEN="etcd-cluster"

#9.初始集群状态，新建集群的时候，这个值为new；
ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE="new"

#10.flannel操作etcd使用的是v2的API，而kubernetes操作etcd使用的v3的API
#   为了兼容flannel，将默认开启v2版本，故配置文件中设置 
ETCD_ENABLE_V2="true"

注1：修改/etc/etcd/etcd.conf文件要先删除/var/lib/etcd目录下保存的数据，再重新启用服务，不然失败
cd /var/lib/etcd && rm -rf *

注2：ETCD3.4版本中ETCDCTL_API=3和etcd --enable-v2=false成为了默认配置
flannel操作etcd使用的是v2的API，而kubernetes操作etcd使用的v3的API
为了兼容flannel，将默认开启v2版本，故配置文件中还要设置
ETCD_ENABLE_V2=“true”

    ETCD3.4版本ETCDCTL_API=3 etcdctl 和 etcd --enable-v2=false 成为了默认配置，如要使用v2版本，
    执行etcdctl时候需要设置ETCDCTL_API环境变量，例如：ETCDCTL_API=2 etcdctl
  1. 节点etcd01创建一个etcd服务
    vim /etc/systemd/system/etcd.service

每个节点的service的配置都一样:

[Unit]
Description=Etcd Server
Documentation=https://github.com/etcd-io/etcd
After=network.target

[Service]
User=root
Type=notify
## 根据实际情况修改EnvironmentFile和ExecStart这两个参数值
## 1.EnvironmentFile即配置文件的位置，注意“-”不能少
EnvironmentFile=-/etc/etcd/etcd.conf
## 2.ExecStart即etcd启动程序位置
ExecStart=/usr/local/bin/etcd
Restart=always
RestartSec=10s
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target

注1：如果是Centos7以上的系统，它都自带了firewalld防火墙，并使用firewalld作为防火墙，则需要开放端口2379和2380
firewall-cmd --zone=public --add-port=2379/tcp --permanent && firewall-cmd --zone=public --add-port=2380/tcp --permanent && firewall-cmd --reload && firewall-cmd --list-port

注2：etcd 集群搭建，启动时候报错：
master-16 etcd[25461]: request cluster ID mismatch (got bdd7c7c32bde1208 want 698851d67fea3c17)
集群ip地址变化后，除了修改/etc/etcd/etcd.conf 文件并重新启用服务外，还需要删除/var/lib/etcd目录下保存的数据；

    解决办法：删除了etcd集群所有节点中的--data_dir的内容，
    分析： 因为集群搭建过程，单独启动过单一etcd做为测试验证，集群内第一次启动其他etcd服务时候，
    是通过发现服务引导的，所以需要删除旧的成员信息 

    cd /var/lib/etcd && rm -rf *

注3：集群ip地址变化后，除了修改/etc/etcd/etcd.conf 文件并重新启用服务外，还需要删除/var/lib/etcd目录下保存的数据
这里面包括两部分的数据，一是etcd数据库数据、二是etcd集成成员信息数据，都要删除
数据库文件：${name}.etcd
成员数据文件：member/*
此处，与注3的错误性质是一样的

  1. 为节点etcd02/etcd03重复3、4这两个步骤，记得修改对应的IP
    注1：etcd集群最少要同时启动2个节点，集群才能启动成功

  2. 重启etcd服务并查看服务状态
    systemctl daemon-reload && systemctl enable etcd && systemctl start etcd
    systemctl status etcd
    systemctl stop etcd
    systemctl restart etcd

    cd /var/lib/etcd && rm -rf *
    systemctl daemon-reload && systemctl restart etcd

    如果启动失败，可通过如下命令查看原因

    显示概要

    systemctl status etcd.service

    查看启动详情

    journalctl -xe

    显示实时日志

    journalctl -f

    查看本机监听端口

    netstat -tunlp|grep etcd

    journalctl -xe -u etcd //查看日志细节
    netstat -nal //查看接口

    分析命令主要包括
    systemctl list-unit-files 列出所有可用的Unit
    systemctl list-units 列出所有正在运行的Unit
    systemctl --failed 列出所有失败单元
    systemctl mask httpd.service 禁用服务
    systemctl unmask httpd.service
    systemctl kill httpd 杀死服务

    cat /var/log/messages | grep nginx

    systemctl查看完整非截断日志显示详细信息详细日志用
    systemctl status etcd.service -l
    systemctl status etcd -l

  3. 测试集群
    各节点重启启动完成后，在任意节点执行etcdctl member list可列所有集群节点信息，如下所示:
    1.etcdctl命令
    etcdctl member list
    etcdctl member list -w table
    etcdctl endpoint health
    etcdctl endpoint status
    在这里插入图片描述

    2.http命令
    etcdctl --endpoints=http://192.168.199.160:2379,http://192.168.199.157:2379,http://192.168.199.158:2379 endpoint health
    etcdctl --endpoints=http://192.168.199.158:2379 endpoint health
    etcdctl --endpoints=http://192.168.199.160:2379 member list -w table

附录一：3.4注意事项

  1. ETCD3.4版本ETCDCTL_API=3 etcdctl 和 etcd --enable-v2=false 成为了默认配置，
    如要使用v2版本，执行etcdctl时候需要设置ETCDCTL_API环境变量，例如：
    ETCDCTL_API=2 etcdctl
  2. ETCD3.4版本会自动读取环境变量的参数，所以EnvironmentFile文件中有的参数，不需要再次在ExecStart启动参数中添加，
    二选一，如同时配置，会触发以下类似报错
    “etcd: conflicting environment variable “ETCD_NAME” is shadowed by corresponding command-line flag (either unset environment variable or disable flag)”
  3. flannel操作etcd使用的是v2的API，而kubernetes操作etcd使用的v3的API

附录二：linux环境变量的查看
1 使用echo命令查看单个环境变量。例如：
echo $PATH
2 使用env查看所有环境变量。例如：
env
3 使用set查看所有本地定义的环境变量

集群数据一致:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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