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跟我学Spring Cloud(Finchley版)-06-服务注册与服务发现-Eureka深入

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跟我学Spring Cloud(Finchley版)-05-服务注册与服务发现-Eureka入门 一节中,已经编写了一个Eureka Server,并将服务提供者与消费者都注册到了Eureka Server上。

本节,来深入探讨Eureka的高级特性。

Eureka原理

本节来探讨Eureka的原理。

Region & Availability Zone

下面分析一下Eureka原理,在分析原理前,先来了解一下Region和Availability Zone,如下图。

图-Region And Availibility Zone

众所周知,Netflix公司将他们的应用都部署在了AWS上,所以Eureka的架构使用到了AWS中的一些概念——不用担心,这不是说Eureka和AWS环境绑定,Eureka可以部署在任意环境

Region和Availability Zone均是AWS的概念。

  • Region表示AWS中的地理位置,例如us-east-1、us-east-2、eu-west-1等;
  • 每个Region都有多个Availability Zone,彼此内网打通
  • 各个Region之间完全隔离,彼此内网不打通
  • AWS通过这种方式实现了最大的容错和稳定性。

Spring Cloud中,默认使用的Region是us-east-1 。非AWS环境下,可将将Region理解为内网没有打通的机房,将Availability Zone理解成相同机房的不同机架(内网打通)。

拓展阅读

Eureka架构详解

Eureka架构

如图是Eureka集群的工作原理。图中的组件非常多,概念也比较抽象,我们先来用通俗易懂的文字翻译一下:

  • Application Service:服务提供者;

  • Application Client:服务消费者;

  • Make Remote Call调用RESTful API;

  • us-east-1c、us-east-1d等都是Availability Zone,它们都属于us-east-1这个region。

由图可知,Eureka包含两个组件:Eureka Server 和 Eureka Client,它们的作用如下:

  • Eureka Server提供服务发现的能力,各个微服务启动时,会向Eureka Server注册自己的信息(例如IP、端口、微服务名称等),Eureka Server会存储这些信息;

  • Eureka Client是一个Java客户端,用于简化与Eureka Server的交互;

  • 微服务启动后,会周期性(默认30秒)地向Eureka Server发送心跳以续约自己的“租期”;

  • 如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳,Eureka Server将会注销该实例(默认90秒);

  • 默认情况下,Eureka Server同时也是Eureka Client。多个Eureka Server实例,互相之间通过增量复制的方式,来实现服务注册表中数据的同步。Eureka Server默认保证在90秒内,Eureka Server集群内的所有实例中的数据达到一致(从这个架构来看,Eureka Server所有实例所处的角色都是对等的,没有类似Zookeeper、Consul、Etcd等软件的选举过程,也不存在主从,所有的节点都是主节点。Eureka官方将Eureka Server集群中的所有实例称为“对等体(peer)”)

  • Eureka Client会缓存服务注册表中的信息。这种方式有一定的优势——首先,微服务无需每次请求都查询Eureka Server,从而降低了Eureka Server的压力;其次,即使Eureka Server所有节点都宕掉,服务消费者依然可以使用缓存中的信息找到服务提供者并完成调用。

综上,Eureka通过心跳检查、客户端缓存等机制,提高了系统的灵活性、可伸缩性和可用性。

TIPS

事实上,这个官方架构图是有一点问题的:Eureka Server本身也集成了Eureka Client,彼此通过Eureka Client同步数据给其它实例又或者从其他实例同步数据——现在,你应该能理解上一节中所使用的 register-with-eureka 以及fetch-registry 的作用了。

高可用

编写高可用Eureka Server

下面来编写一个双节点Eureka Server集群。编写这个集群非常简单,只需修改单实例Eureka Server的配置即可:

  • 为系统配置主机名:

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    vim /etc/hosts
    # 添加如下内容
    127.0.0.1 peer1 peer2

    对于Windows系统,请修改C:\windows\system32\drivers\etc\hosts文件
  • 配置:

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    spring:
    application:
    name: microservice-discovery-eureka-ha
    ---
    spring:
    profiles: peer1 # 指定profile=peer1
    server:
    port: 8761
    eureka:
    instance:
    hostname: peer1 # 指定当profile=peer1时,主机名是peer1
    client:
    serviceUrl:
    defaultZone: http://peer2:8762/eureka/ # 将自己注册到peer2这个Eureka上面去
    ---
    spring:
    profiles: peer2
    server:
    port: 8762
    eureka:
    instance:
    hostname: peer2
    client:
    serviceUrl:
    defaultZone: http://peer1:8761/eureka/

    由配置不难看出我们设置了两个Profile:peer1、peer2。两个Profile下各有一个Eureka Server,通过相互注册的方式,构建了Eureka Server集群。

  • 启动:

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    java -jar microservice-discovery-eureka-ha-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer1
    java -jar microservice-discovery-eureka-ha-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer2

    第一个实例会报错,这是正常的,因为它会尝试连接第二个实例,但第二个实例尚未启动,所以会报连接不上的异常。

注意点

  • 如果两个Eureka Server实例在同一台机器上启动,那么配置hosts的这一步不能少。原因:Eureka Server对端口是不敏感的,这意味着,如果直接用IP的形式(例如地址写成http://127.0.0.1:8761/eureka/)相互注册,Eureka Server误认为两个Eureka Server实例是一个实例——这会造成Eureka Server首页显示不正常等一系列问题!!

拓展阅读

TIPS

编写Eureka Server集群的简写方式:

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spring:
application:
name: microservice-discovery-eureka-ha
eureka:
client:
serviceUrl:
defaultZone: http://peer2:8762/eureka/,http://peer1:8761/eureka/
---
spring:
profiles: peer1
server:
port: 8761
eureka:
instance:
hostname: peer1
---
spring:
profiles: peer2
server:
port: 8762
eureka:
instance:
hostname: peer2

将应用注册到Eureka Server集群上

microservice-provider-user 项目为例,只须修改eureka.client.serviceUrl.defaultZone,配置多个Eureka Server地址,就可以将其注册到Eureka Server集群了。示例:

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eureka:
client:
serviceUrl:
defaultZone: http://peer1:8761/eureka/,http://peer2:8762/eureka/

这样就可以将服务注册到Eureka Server集群上了。

当然,微服务即使只配置Eureka Server集群中的某个节点,也能正常注册到Eureka Server集群,因为多个Eureka Server之间的数据会相互同步。例如:

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eureka:
client:
serviceUrl:
defaultZone: http://peer1:8761/eureka/

正常情况下,这种方式与配置多个Server节点的效果是一样的。不过为适应某些极端场景,笔者建议在客户端配置多个Eureka Server节点。

应用启动后,访问Eureka Server应能看到类似如下的界面:

Eureka集群首页

RESTful API

前文说过,Eureka本身是一个基于REST的服务。本节来探讨Eureka Server的RESTful API。

下表展示了Eureka Server提供的RESTful API,来自https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-REST-operations ,只需按表格向Eureka Server发送请求,即可操作Eureka Server中的数据。

Operation HTTP action Description
Register new application instance POST /eureka/apps/appID Input:JSON/XMLpayload HTTPCode: 204 on success
De-register application instance DELETE /eureka/apps/appID/instanceID HTTP Code: 200 on success
Send application instance heartbeat PUT /eureka/apps/appID/instanceID HTTP Code: 200 on success 404 if instanceID doesn’t exist
Query for all instances GET /eureka/apps HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Query for all appID instances GET /eureka/apps/appID HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Query for a specificappID/instanceID GET /eureka/apps/appID/instanceID HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Query for a specificinstanceID GET /eureka/instances/instanceID HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Take instance out of service PUT /eureka/apps/appID/instanceID/status?value=OUT_OF_SERVICE HTTP Code: 200 on success 500 on failure
Put instance back into service (remove override) DELETE /eureka/apps/appID/instanceID/status?value=UP (The value=UP is optional, it is used as a suggestion for the fallback status due to removal of the override) HTTP Code: 200 on success 500 on failure
Update metadata PUT /eureka/apps/appID/instanceID/metadata?key=value HTTP Code: 200 on success 500 on failure
Query for all instances under a particular vip address GET /eureka/vips/vipAddress HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML 404 if thevipAddressdoes not exist.
Query for all instances under a particular secure vip address GET /eureka/svips/svipAddress HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML 404 if thesvipAddressdoes not exist.

调用示例

示例1:注册一个服务:

  • 将以下文件存储为rest-api-test.xml

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    <instance>
    <instanceId>itmuch:rest-api-test:9000</instanceId>
    <hostName>itmuch</hostName>
    <app>REST-API-TEST</app>
    <ipAddr>127.0.0.1</ipAddr>
    <vipAddress>rest-api-test</vipAddress>
    <secureVipAddress>rest-api-test</secureVipAddress>
    <status>UP</status>
    <port enabled="true">9000</port>
    <securePort enabled="false">443</securePort>
    <homePageUrl>http://127.0.0.1:9000/</homePageUrl>
    <statusPageUrl>http://127.0.0.1:9000/info</statusPageUrl>
    <healthCheckUrl>http://127.0.0.1:9000/health</healthCheckUrl>
    <dataCenterInfo class="com.netflix.appinfo.InstanceInfo$DefaultDataCenterInfo">
    <name>MyOwn</name>
    </dataCenterInfo>
    </instance>
  • 通过cURL调用Eureka Server

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    cat ./rest-api-test.xml | curl -v -X POST -H "Content-type: application/xml" -d @- http://localhost:8761/eureka/apps/rest-api-test

示例2:查看指定服务的所注册的信息

只需访问:http://Eureka Server的地址/eureka/apps/microservice-provider-user 即可查看microdervice-provider-user 服务的信息。

RESTful API的意义

你可能会问:我们不是已经有Eureka Client了吗?谁闲着没事再去用RESTful API啊?

要知道,微服务的优势之一就是允许使用异构的技术、异构的语言甚至异构的平台解决你想解决的问题。

举个例子,如果你有一个系统,一部分是Spring Cloud构建的,一部分是用世界上最好的语言PHP写的!但是呢,你希望Java应用与PHP应用之间的通信也能享受服务发现所带来的好处,此时就可编写一个基于PHP的Eureka Client,将PHP应用也注册到Eureka Server!

事实上,前文说的Eureka Client不过是一个用Jersey 1.x封装了RESTful API的Jar包而已

拓展阅读
事实上,业界已经有一些不同语言的Eureka Client,例如:

自我保护模式

自我保护模式是Eureka的重要特性,笔者之前已经专题写过文章详解了,所以本系列不再赘述,详见:理解Eureka的自我保护模式

用户认证

Finchley版本相对之前的版本有些改动,比较重要。详见: 跟我学Spring Cloud(Finchley版)番外-01-Eureka安全详解

配套代码

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