202 ETCD集群部署及维护
ETCD 是一个高可用的分布式键值数据库,可用于服务发现。ETCD 采用 raft 一致性算法,基于 Go 语言实现。
01.集群部署基本信息
etcd_version: v3.4.6 etcd_base_dir: /var/lib/etcd
etcd_data_dir: "/var/lib/etcd/default.etcd"
etcd_listen_port: "2379"
etcd_peer_port: "2380"
etcd_bin_dir: /srv/kubernetes/bin
etcd_conf_dir: /srv/kubernetes/conf
etcd_pki_dir: /srv/kubernetes/pki
部署主机:
10.40.58.153
10.40.58.154
10.40.58.116
02.ETCD凭证
创建 ETCD 凭证签发请求文件:
其中hosts请填写部署etcd的主机IP地址, 如果使用域名请将域名一并填写
创建 ETCD 凭证和私钥:
结果将生成以下两个文件
03.部署
下载软件包
使用如下命令初始化etcd的运行环境及下载etcd程序并安装
配置文件维护
节点1
节点2
节点3
分别登录没台节点机器, 使上面的环境变量生效, 执行下面的命令
如果需要etcd api v2 的支持, 请配置
enable-v2: true
使用system管理etcd
创建service文件
配置etcd开机启动
用下面的命令启动或者停止etcd
验证查看集群状态
为了方便使用配置etcdctl别名, 配置完成后退出重新登录主机
查看集群状况
output
04.架构及内部机制解析
raft一致性算法
节点数量
etcd集群节点的数量根据raft一致性算法中quorum的概念, 集群中必须存在(n+1)/2个节点才可以对外提供服务, 如果一个集群中有3个节点, 那么集群可以对外提供服务的最小节点数量为
(3+1)/2=2个, 也就只允许其中一个节点故障数据写入
etcd的集群由3个到5个节点组成, 使用raft一致性算法完成一致性协同, 算法选举leader并有leader完成数据的同步和数据的分发, 当leader发生故障时选举出新的leader并由新的leader完成数据的同步, 客户端连接到etcd的集群时只需要连接其中的任意一个节点就可以完成数据的读写
Api介绍
etcd 提供的接口可以划分为5组:
PUT(Key. Value)/Delete(Key)使用put接口提供Key和Value写入数据
使用Delete接口提供Key删除数据
GET(key)/Get(keyFrom, keyEnd)get(key) 查询指定key的value
get(keyFrom, keyEnd) 指定一个Key的范围进行查询
Watch(Key/keyPrefix)0使用watch接口可以实时订阅etcd中数据更新
Transaction(if/then/else ops).commit()etcd提供了事物支持, 可以指定条件满足时执行某些操作
Leases: Grant/Revoke/Keepalive>
数据的版本控制
全局版本
etcd中有个term的概念, 代表的是整个集群leader的任期, 当leader发生切换时term的数值题+1
etcd中还有一个revision, revision代表全局数据的版本, 当数据发生变更如: 增、删、改、查都会是revision加一。 当集群的term不发生变化时revision递增
KeyValue数据版本
Create_revision, 是keyvalue创建时的revision
mod_revision, 对数据进行操作,数据发生变更时的revision
version, 是一个计数器, 表示keyvalue被修改了多少次
验证
使用如下指令我们可以获得key的版本信息
执行如下指令进行修改, 修改完成后进行对比
通过如上数据的对比我们可以得出以下结论,由于集群没有进行新的选举所以term的verison没有发生变化, 修改了一次数据以后全局的revision加了1, 数据的create_revision为数据写入时全局的revision, 由于进行了数据的修改所以mod_revision递增+1, 数据修改了两次所以version等于2
05.etcdctl命令详解
etcdctl是etcd的命令行工具, 可以使用此命令和etcd进行交互, 默认etcdctl使用v2的API, 如果需要使用V3 的API请设置环境变量, 命令如下:
数据的写入
数据的查询
指定单个key查询
指定key的范围进行查询
写入数据
查询数据
根据查询的结果我们可以知道查询的结果是不包含结束的key
查询指定前缀的key
查看置顶revision的key
查看集群中所有数据
06.集群维护
节点增加
增加节点10.40.58.152为新节点, 请先执行 下载软件包进行环境初始化
更新证书
修改证书的csr文件重新生成证书的公钥和私钥, hosts字段添加新的主机IP地址
创建 admin client 凭证和私钥:
结果将生成以下两个文件
复制 TLS 证书和密钥对
重启etcd Cluster
启动新实例
请根据如下命令生成etcd的配置文件, 完成后请根据使用system管理etcd配置systemd, 并启动节点
分别登录没台节点机器, 使上面的环境变量生效, 执行下面的命令
添加实例
节点删除
获取节点的ID
删除member
查看集群的健康状态
数据备份
--snapshot-count:指定有多少事务(transaction)被提交时,触发截取快照保存到磁盘,在v3.2之前的版本,默认的参数是10000条,3.2之后调整为100000条。 这个条目数量不能配置过高或者过低,过低会导致频繁的io压力,过高会导致占用高内存以及会导致etcd GC过慢。建议设置为10W-20W条。
--max-snapshots '5': 最大保留多少快照文件
配置snaphost, 添加如下内容到etcd.yaml文件中, 其中snapshot-count 为了测试设置为10
执行相关提交10次后查看日志发现snapshot已经保存
备份的snap文件存在/var/lib/etcd/default.etcd/member/snap下
数据恢复
本文的测试用例为3台节点其中一台节点所有原始文件全部丢失, 查看集群的健康状态如下:
其中10.40.61.116节点状态异常, 我们删掉了data-dir下的所有文件并停止了服务
创建快照
从正在运行的节点上执行如下执行
写入测试数据
生成快照
将快照cp到
10.40.61.116主机
恢复快照
验证
Q&A
Q:
A:
上面报错的主要是因为当前集群没有开通api v2的支持, 请在/srv/kubernetes/conf/etcd.yaml 文件中添加v2支持
参考文档
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