服务注册中心Eureka - Spring Cloud系列(一)

逃离我推掉我的手 2022-03-25 04:28 237阅读 0赞

本文章基于spring-boot-starter-parent 2.0.6RELEASE，spring-cloud-dependencies Finchley.SR2。

### Eureka是什么 ###

Eureka 是 Netflix的子模块之一， 用于实现服务注册与发现，是微服务架构中最为核心和基础的模块。Eureka有两个组件：一个是EurekaServer，用于定位服务以实现中间层服务器的负载均衡和故障转移；另个一是EurekaClient（集成在我们的微服务中），用于与Server进行交互，并可以通过服务标识符去获取服务。 Spring Cloud 基于 Netflix Eureka做了二次封装，主要负责完成微服务架构中的服务治理功能。

### Eureka基础架构 ###

**三个核心要素：**

*  **服务注册中心:** Eureka提供的服务端，提供服务注册于发现功能
 *  **服务提供者:** 提供服务的应用，可以是spring boot应用，也可以是其他技术平台且遵循Eureka通信机制的应用。
 *  **服务消费者:** 消费者应用从服务注册中心获取服务列表，从而使消费者可以知道去何处调用其所需要的服务。

**下图是来自Eureka官方的基于集群配置的架构图：**  
![eureka netflix][]

*  处于不同节点的Eureka Server通过Replicate进行数据同步；
 *  Application Service为服务提供者，向Eureka Server注册、服务同步、服务续约等；
 *  Application Client为服务消费者，可以向Eureka Server获取服务实例列表、服务调用、服务续约、服务下线等；
 *  Make Remote Call完成一次服务调用。

**服务治理机制：**

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。

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使用 ###

下面用一个用户获取订单的例子，来说明Eureka的使用：

#### Eureka服务注册中心 ####

**Dependency:**

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
    </dependency>

**application.ym：**

server:
      port: 8081 #默认值8080
    
    eureka:
      server:
        enable-self-preservation: false #关闭自我保护机制
        eviction-interval-timer-in-ms: 4000 #设置清理间隔(单位:毫秒 默认是60*1000)
      instance:
        hostname: localhost
      client:
        register-with-eureka: false #不把自己作为一个客户端注册到自己身上
        fetch-registry: false #不从服务端获取注册信息(因为在这里自己就是服务端，而且已经禁用自己注 册了)
        serviceUrl:
          defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka

**在spring boot启动项目上加上注解:@EnableEurekaServer**

@SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer
    public class EurekaServerApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class);
        }
    }

浏览器访问http://localhsot:8081，看到下图则说明服务注册中心启动成功  
![eureka server][]

#### 服务提供者（Order） ####

**Dependency:**

<dependency>
    	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    	<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>

**application.yml:**

server:
      port: 6000
      
    eureka:
      client:
        serviceUrl:
          defaultZone: http://localhost:8081/eureka     #Eureka服务端提供的注册地址
      instance:
        instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${spring.application.name}:${server.port} #此实例注册到eureka服务端的唯一的实例ID
        prefer-ip-address: true #是否显示IP地址
    spring:
      application:
        name: order-microservice #此实例注册到eureka服务端的name

**OrderController:**

@RestController
    public class OrderController {
        @RequestMapping("/getOrder.do")
        public Map<String,Object> getOrder() {
            Map<String, Object> map = new HashMap();
            map.put("key","order");
            return map;
        }
    }

**启动类加上@EnableEurekaClient注解:**

@SpringBootApplication
    @EnableEurekaClient
    public class AppOrderApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(AppOrderApplication.class);
        }
    }

#### 服务消费者(User) ####

**Dependency:**

<dependency>
    	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    	<artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
    </dependency>

**application.yml:**

server:
      port: 5000
    
    eureka:
      client:
        serviceUrl:
          defaultZone: http://localhost:8081/eureka     #Eureka服务端提供的注册地址
      instance:
        instance-id: ${spring.cloud.client.ip-address}:${spring.application.name}:${server.port} #此实例注册到eureka服务端的唯一的实例ID
        prefer-ip-address: true #是否显示IP地址
    spring:
      application:
        name: user-microservice #此实例注册到eureka服务端的name

**AppConfig:**

@Configuration
    public class AppConfig {
        @Bean
        public RestTemplate restTemplate() {
            return new RestTemplate();
        }
    }

**UserController:**

@RestController
    public class UserController {
        @Autowired
        private RestTemplate restTemplate;
    
        @RequestMapping("/getOrder.do")
        public Object getOrder() {
            return restTemplate.getForObject("http://localhost:6000/getOrder.do",Object.class);
        }
    }

**启动类上加上@EnableEurekaClient注解:**

@SpringBootApplication
    @EnableEurekaClient
    public class AppUserApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(AppUserApplication.class);
        }
    }

客户端与服务端启动后，访问Eurek注册中心即可看到服务实例已注册：  
![eureka client instance][]  
浏览器访问http://localhost:5000/getOrder.do ，结果页面如下，说明服务调用成功。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### Eureka集群 ###

Eureka Server的设计一开始就考虑了高可用问题，在Eureka的服务治理设计中，所有节点即是服务提供方，也是服务消费方，服务注册中心也是。在上面的单节点服务注册中心的配置文件中，我们设置了下面两个配置：

Eureka Server的高可用就是将自己作为服务向其他服务注册中心注册自己。

下面进行实例演示，在单台机器上模拟集群环境：  
**1.修改/etc/host文件，mac上路径为/etc/hosts，Windows系统路径**`C:\Window\System32\drivers\etc\hosts`。  
![修改hosts][hosts]  
**2.简单起见，就不复制两个工程了，直接通过配置三个profile来启动三个Eureka Server**

spring:
      application:
        name: eureka-server
    
    ---
    spring:
      profiles: peer1
    server:
      port: 8081
    
    eureka:
      server:
        enable-self-preservation: false #关闭自我保护机制
        eviction-interval-timer-in-ms: 4000 #设置清理间隔(单位:毫秒 默认是60*1000)
      instance:
        hostname: peer1
    
      client:
        serviceUrl:
          defaultZone: http://peer2:8082/eureka,http://peer3:8083/eureka
    
    ---
    spring:
      profiles: peer2
    server:
      port: 8082
    
    eureka:
      server:
        enable-self-preservation: false #关闭自我保护机制
        eviction-interval-timer-in-ms: 4000 #设置清理间隔(单位:毫秒 默认是60*1000)
      instance:
        hostname: peer2
    
      client:
        serviceUrl:
          defaultZone: http://peer1:8081/eureka,http://peer3:8083/eureka
    
    ---
    spring:
      profiles: peer3
    server:
      port: 8083
    
    eureka:
      server:
        enable-self-preservation: false #关闭自我保护机制
        eviction-interval-timer-in-ms: 4000 #设置清理间隔(单位:毫秒 默认是60*1000)
      instance:
        hostname: peer3
    
      client:
        serviceUrl:
          defaultZone: http://peer1:8081/eureka,http://peer2:8082/eureka

`.yml`文件中 `---`标识文件分割.

**3. 启动项目**  
打成jar包启动方式：

java -jar eurka-server-0.0.1.jar --spring.profiles.active=peer1
    java -jar eurka-server-0.0.1.jar --spring.profiles.active=peer2
    java -jar eurka-server-0.0.1.jar --spring.profiles.active=peer3

这里使用IDEA启动：  
![idea启动eureka][idea_eureka]  
三个配置依次填入peer1、peer2、peer3

**4.访问Eureka服务注册中心**  
[http://peer1:8081][http_peer1_8081] [http://peer2:8082][http_peer2_8082] [http://peer3:8083][http_peer3_8083] 即可看到集群搭建成功。  
![eureka jq1][]  
![eureka jq2][]

### Eureka的自保护机制 ###

服务注册到Eureka Server之后，会维护一个心跳连接，告诉Eureka Server自己还活着。Eureka Server在运行期间，会统计心跳失败的比例在15分钟之内是否低于85%，如果出现低于的情况，Eureka Server会认为客户端与注册中心出现了网络故障,会将当前的实例注册信息保护起来，让这些实例不会过期，尽可能保护这些注册信息，此时会出现以下情况:

*  Eureka 不再从注册列表中移除因为长时间没有收到心跳而过期的服务。
 *  Eureka 仍然能够接收新服务的注册和查询请求，但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点可用)
 *  当网络稳定后，当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中

另外，在保护期间如果实例出现问题，Eureka Server则会出现可用性问题，部分请求会失败。所以客户端也要配套容错机制，比如可以使用请求重试、断路器等机制。

本地开发的时候，可以使用`eureka.server.enable-self-preservation=false`参数来关闭保护机制，以确保注册中心可以将不可用的实例正确剔除。

### Eureka与Zookeeper的区别 ###

不知道CAP定理的同学请先去了解[CAP定理][CAP]知识。

Zookeeper在设计的时候遵循的是CP原则，即保证一致性和分区容错性，Zookeeper会出现这样一种情况，当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时剩余节点会重新进行leader选举，问题在于，选举leader的时间太长:30~120s，且选举 间整个Zookeeper集群是不可用的，这就导致在选举期间注册服务处于瘫痪状态，在云部署的环境下，因网络环境使Zookeeper集群失去master节点是较大概率发生的事情，虽然服务能够最终恢复，但是漫长的选举时间导致长期的服务注册不可用是不能容忍的。

Eureka在设计的时候遵循的是AP原则，即可用性和分区容错性。Eureka各个节点(服务)是平等的， 没有主从之分，几个节点 down掉不会影响正常工作，剩余的节点(服务) 依然可以提供注册与查询服务，而Eureka的客户端在向某个 Eureka注册或发现连接失败，则会自动切换到其他节点，也就是说，只要有一台Eureka还在，就能注册可用(保证可用性)， 只不过查询到的信息不是最新的(不保证强一致)。

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\------------本文结束感谢您的阅读------------

[eureka netflix]: /images/20220325/5e6ef787fab54ccdbc9aa0ebed9e93a3.png
[eureka server]: /images/20220325/572d24f153e04cd2bd15dd659a200697.png
[eureka client instance]: /images/20220325/cd10ee9277b340f9a2ee0ee4114c7f54.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2h6eWdjcw_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220325/defe406154604d2590733db05b6c8018.png
[hosts]: /images/20220325/4856fbe376a64adf8cddfcaf0f5b5b3b.png
[idea_eureka]: /images/20220325/e6ea503cb6434ba3b5469e5a58473ea4.png
[http_peer1_8081]: http://peer1:8081
[http_peer2_8082]: http://peer2:8082
[http_peer3_8083]: http://peer3:8083
[eureka jq1]: /images/20220325/f5906dcfc5aa4950add829e185d78502.png
[eureka jq2]: /images/20220325/8402a58fbe534c719d53c19abd110a18.png
[CAP]: https://blog.csdn.net/hzygcs/article/details/86534670