Spring Cloud Eureka------详解

一 Eureka服务治理体系

1.1 服务治理

服务治理是微服务架构中最为核心和基础的模块，它主要用来实现各个微服务实例的自动化注册和发现。

Spring Cloud Eureka是Spring Cloud Netflix微服务套件中的一部分，它基于Netflix Eureka作了二次封装。主要负责完成微服务架构中的服务治理功能。

 

Eureka服务治理体系以下：

1.2 服务注册

      在服务治理框架中，一般都会构建一个注册中心，每一个服务单元向注册中心登记本身提供的服务，包括服务的主机与端口号、服务版本号、通信协议等一些附加信息。注册中心按照服务名分类组织服务清单，同时还须要以心跳检测的方式去监测清单中的服务是否可用，若不可用须要从服务清单中剔除，以达到排除故障服务的效果。

1.3 服务发现

在服务治理框架下，服务间的调用再也不经过指定具体的实例地址来实现，而是经过服务名发起请求调用实现。服务调用方经过服务名从服务注册中心的服务清单中获取服务实例的列表清单，经过指定的负载均衡策略取出一个服务实例位置来进行服务调用。

二 Netflix Eureka

2.1 Netflix Eureka介绍

Spirng Cloud Eureka使用Netflix Eureka来实现服务注册与发现。它既包含了服务端组件，也包含了客户端组件，而且服务端与客户端均采用java编写，因此Eureka主要适用于经过java实现的分布式系统，或是JVM兼容语言构建的系统。Eureka的服务端提供了较为完善的REST API，因此Eureka也支持将非java语言实现的服务归入到Eureka服务治理体系中来，只须要其余语言平台本身实现Eureka的客户端程序。目前.Net平台的Steeltoe、Node.js的eureka-js-client等都已经实现了各自平台的Ereka客户端组件。

2.2 Eureka服务端

    Eureka服务端，即服务注册中心。它同其余服务注册中心同样，支持高可用配置。依托于强一致性提供良好的服务实例可用性，能够应对多种不一样的故障场景。

   Eureka服务端支持集群模式部署，当集群中有分片发生故障的时候，Eureka会自动转入自我保护模式。它容许在分片发生故障的时候继续提供服务的发现和注册，当故障分配恢复时，集群中的其余分片会把他们的状态再次同步回来。集群中的的不一样服务注册中心经过异步模式互相复制各自的状态，这也意味着在给定的时间点每一个实例关于全部服务的状态可能存在不一致的现象。

2.3 Eureka客户端

Eureka客户端，主要处理服务的注册和发现。客户端服务经过注册和参数配置的方式，嵌入在客户端应用程序的代码中。在应用程序启动时，Eureka客户端向服务注册中心注册自身提供的服务，并周期性的发送心跳来更新它的服务租约。同时，他也能从服务端查询当前注册的服务信息并把它们缓存到本地并周期行的刷新服务状态。

三 服务注册中心

3.1 服务注册中心功能概述

在服务治理框架中，一般都会构建一个注册中心，每一个服务单元向注册中心登记本身提供的服务，包括服务的主机与端口号、服务版本号、通信协议等一些附加信息。注册中心按照服务名分类组织服务清单，同时还须要以心跳检测的方式去监测清单中的服务是否可用，若不可用须要从服务清单中剔除，以达到排除故障服务的效果。

 

3.2 建立Eureka Server服务

建立一个Spring Boot工程，命名问Eureka-Server，并在pom文件中引入依赖：

    <dependencies>

        <dependency>

            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>

            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>

        </dependency>

 

        <dependency>

            <groupId>org.springframework.boot</groupId>

            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>

            <scope>test</scope>

        </dependency>

    </dependencies>

 

    <dependencyManagement>

        <dependencies>

            <dependency>

                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>

                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>

                <version>${spring-cloud.version}</version>

                <type>pom</type>

                <scope>import</scope>

            </dependency>

        </dependencies>

    </dependencyManagement>

3.3 Eureka Server相关配置

在默认配置下，Eureka Server会将本身也做为客户端来尝试注册本身，咱们须要禁用它的客户端禁用行为。

下面是一个Eureka Server的application.properites的相关配置：

#服务注册中心端口号

server.port=1110

#服务注册中心实例的主机名

eureka.instance.hostname=localhost

#是否向服务注册中心注册本身

eureka.client.register-with-eureka=false

#是否检索服务

eureka.client.fetch-registry=false

#服务注册中心的配置内容，指定服务注册中心的位置

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

 

3.4 启动服务注册中心

经过@EnableEurekaServer注解启动服务注册中心，以下：

 

import org.springframework.boot.SpringApplication;

importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

importorg.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;

@EnableEurekaServer

@SpringBootApplication

public class IefopEurekaServerApplication {

         publicstatic void main(String[] args) {

                   SpringApplication.run(IefopEurekaServerApplication.class,args);

         }

}

3.5 高可用服务注册中心

3.5.1 高可用服务注册中心的概念

考虑到发生故障的状况，服务注册中心发生故障必将会形成整个系统的瘫痪，所以须要保证服务注册中心的高可用。

Eureka Server在设计的时候就考虑了高可用设计，在Eureka服务治理设计中，全部节点既是服务的提供方，也是服务的消费方，服务注册中心也不例外。

Eureka Server的高可用实际上就是将本身作为服务向其余服务注册中心注册本身，这样就能够造成一组互相注册的服务注册中心，以实现服务清单的互相同步，达到高可用的效果。

3.5.2 构建服务注册中心集群

Eureka Server的同步遵循着一个很是简单的原则：只要有一条边将节点链接，就能够进行信息传播与同步。能够采用两两注册的方式实现集群中节点彻底对等的效果，实现最高可用性集群，任何一台注册中心故障都不会影响服务的注册与发现

 

（1）建立application-peer1.properties

     server.port=1111

eureka.instance.hostname=master

eureka.client.register-with-eureka=false

eureka.client.fetch-registry=false

eureka.instance.preferIpAddress=true

eureka.server.enableSelfPreservation=false

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://backup1:1112/eureka/,http://backup2:1113/eureka/

（2）建立application-peer2.properties

server.port=1112

eureka.instance.hostname=backup1

eureka.client.register-with-eureka=false

eureka.client.fetch-registry=false

eureka.instance.preferIpAddress=true

eureka.server.enableSelfPreservation=false

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://master:1111/eureka/,http://backup2:1113/eureka/

（3）建立application-peer3.properties

server.port=1113

eureka.instance.hostname=backup2

eureka.client.register-with-eureka=false

eureka.client.fetch-registry=false

eureka.instance.preferIpAddress=true

eureka.server.enableSelfPreservation=false

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://master:1111/eureka/,http://backup1:1112/eureka/

(4) 在hosts文件中增长以下配置

127.0.0.1 master

127.0.0.1 backup1

127.0.0.1 backup2

3.6 失效剔除

有些时候，咱们的服务实例并不必定会正常下线，可能因为内存溢出、网络故障等缘由使服务不能正常运做。而服务注册中心并未收到“服务下线”的请求，为了从服务列表中将这些没法提供服务的实例剔除，Eureka Server在启动的时候会建立一个定时任务，默认每隔一段时间（默认为60秒）将当前清单中超时（默认为90秒）没有续约的服务剔除出去。

3.7 自我保护

服务注册到Eureka Server后，会维护一个心跳链接，告诉Eureka Server本身还活着。Eureka Server在运行期间会统计心跳失败的比例在15分钟以以内是否低于85%，若是出现低于的状况，Eureka Server会将当前实例注册信息保护起来，让这些实例不会过时。这样作会使客户端很容易拿到实际已经不存在的服务实例，会出现调用失败的状况。所以客户端要有容错机制，好比请求重试、断路器。

如下是自我保护相关的属性：

eureka.server.enableSelfPreservation=true. 能够设置改参数值为false，以确保注册中心将不可用的实例删除

 

3.8 region（地域）与zone（可用区）

region和zone（或者Availability Zone）均是AWS的概念。在非AWS环境下，咱们能够简单地将region理解为地域，zone理解成机房。一个region能够包含多个zone，能够理解为一个地域内的多个不一样的机房。不一样地域的距离很远，一个地域的不一样zone间距离每每较近，也可能在同一个机房内。

region能够经过配置文件进行配置，若是不配置，会默认使用us-east-1。一样Zone也能够配置，若是不配置，会默认使用defaultZone。

Eureka Server经过eureka.client.serviceUrl.defaultZone属性设置Eureka的服务注册中心的位置。

指定region和zone的属性以下：

（1）eureka.client.availabilityZones.myregion=myzone# myregion是region

（2）eureka.client.region=myregion

     Ribbon的默认策略会优先访问通客户端处于同一个region中的服务端实例，只有当同一个zone中没有可用服务端实例的时候才会访问其余zone中的实例。因此经过zone属性的定义，配合实际部署的物理结构，咱们就能够设计出应对区域性故障的容错集群。

3.9 安全验证

咱们启动了Eureka Server，而后在浏览器中输入http://localhost:8761/后，直接回车，就进入了spring cloud的服务治理页面，这么作在生产环境是极不安全的，下面，咱们就给Eureka Server加上安全的用户认证.

（1）pom文件中引入依赖

<dependency> 

   <groupId>org.springframework.boot</groupId> 

   <artifactId>spring-boot-starter-security</artifactId> 

</dependency> 

（2）serviceurl中加入安全校验信息

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://<username>:<password>@${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

 

 

3.10 Eureka信息面板

服务启动后，访问http://127.0.0.1:1110/能够看到Eureka的信息面板。以下图,目前Instancescurrently registered with Eureka一栏显示注册到服务注册中心内的服务。

 

 

四 服务提供者

4.1 服务注册

服务提供者在启动的时候会经过REST请求的方式将本身注册到Eureka Server上，同时带上自身服务的一些元数据信息。Eureka Server接收到这个Rest请求以后，将元数据信息存储在一个双层结构的Map中，其中第一层的key是服务名。第二层的key 是具体服务的实例名。

在服务注册时，须要确认一下eureka.client.register-with-eureka=true参数是否正确，该值默认为true。若设置为fasle将不会启动注册操做。

4.2 服务同步

从eureka服务治理体系架构图中能够看到，不一样的服务提供者能够注册在不一样的服务注册中心上，它们的信息被不一样的服务注册中心维护。

此时，因为多个服务注册中心互相注册为服务，当服务提供者发送注册请求到一个服务注册中心时，它会将该请求转发给集群中相连的其余注册中心，从而实现服务注册中心之间的服务同步。经过服务同步，提供者的服务信息就能够经过集群中的任意一个服务注册中心得到。

4.3 服务续约

在注册服务以后，服务提供者会维护一个心跳用来持续高速Eureka Server，“我还在持续提供服务”，不然Eureka Server的剔除任务会将该服务实例从服务列表中排除出去。咱们称之为服务续约。

下面是服务续约的两个重要属性：

（1）eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds

leaseExpirationDurationInSeconds，表示eureka server至上一次收到client的心跳以后，等待下一次心跳的超时时间，在这个时间内若没收到下一次心跳，则将移除该instance。

• 默认为90秒
• 若是该值太大，则极可能将流量转发过去的时候，该instance已经不存活了。
• 若是该值设置过小了，则instance则极可能由于临时的网络抖动而被摘除掉。
• 该值至少应该大于leaseRenewalIntervalInSeconds

（2）eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds

leaseRenewalIntervalInSeconds，表示eureka client发送心跳给server端的频率。若是在leaseExpirationDurationInSeconds后，server端没有收到client的心跳，则将摘除该instance。除此以外，若是该instance实现了HealthCheckCallback，并决定让本身unavailable的话，则该instance也不会接收到流量。

• 默认30秒

 

 

4.4 建立并注册服务提供者

4.4.1 建立Eureka客户端服务

建立一个Spring Boot工程，命名问Eureka-Client，并在pom文件中引入依赖：

    <dependencies>

        <dependency>

            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>

            <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>

        </dependency>  

    </dependencies>

 

    <dependencyManagement>

        <dependencies>

            <dependency>

                <groupId>org.springframework.cloud</groupId>

                <artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>

                <version>${spring-cloud.version}</version>

                <type>pom</type>

                <scope>import</scope>

            </dependency>

        </dependencies>

    </dependencyManagement>

4.4.2 Eureka Client相关配置

在Eureka客户端须要在appilication.properties文件中指定服务注册中心的地址

eureka.port=1110

eureka.instance.hostname=localhost

#在此指定服务注册中心地址

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${eureka.port}/eureka/

4.4.3 启动Eureka客户端

在主类中加入@EnableEurekaClient注解启动Eureka客户端，以下：

package com.shl.iefop;

 

importorg.springframework.boot.SpringApplication;

importorg.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

importorg.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;

@EnableEurekaClient

@SpringBootApplication

public class IefopEurekaClientApplication {

         publicstatic void main(String[] args) {

                   SpringApplication.run(IefopEurekaClientApplication.class,args);

         }

}

 

五 服务消费者

5.1 获取服务

消费者服务启动时，会发送一个Rest请求给服务注册中心，来获取上面注册的服务清单。为了性能考虑，Eureka Server会维护一份只读的服务注册清单来返回给客户端，同时该缓存清单默认会每隔30秒更新一次。

下面是获取服务的两个重要的属性：

（1）      eureka.client.fetch-registry

是否须要去检索寻找服务，默认是true

 

（2）eureka.client.registry-fetch-interval-seconds

表示eureka client间隔多久去拉取服务注册信息，默认为30秒，对于api-gateway，若是要迅速获取服务注册状态，能够缩小该值，好比5秒

5.2 服务调用

服务消费者在获取服务清单后，经过服务名能够获取具体提供服务的实例名和该实例的元数据信息。由于有这些服务实例的详细信息，因此客户端能够根据本身的须要决定具体调用哪一个实例，在Ribbon中会默认采用轮询的方式进行调用，从而实现客户端的负载均衡。

5.3 服务下线

在系统运行过程当中必然会面临关闭或重启服务的某个实例的状况，在服务关闭操做时，会触发一个服务下线的Rest服务请求给Eureka Server，告诉服务注册中心：“我要下线了。”服务端在接收到该请求后，将该服务状态置位下线（DOWN），并把该下线事件传播出去。

六 配置详解

 

七 服务实例类配置

7.1 端点配置

eureka实例的状态页面和健康监控的url默认为spring boot actuator提供的/info端点和/health端点。咱们必须确保Eureka客户端的/health端点在发送元数据的时候，是一个可以被注册中心访问到的地址，不然服务注册中心不会根据应用的健康检查来更改状态（仅当开启了healthcheck功能时，以该端点信息做为健康检查标准）。而若是/info端点不正确的话，会致使在Eureka面板中单击服务时，没法访问到服务实例提供的信息接口。

大多数状况下，咱们不须要修改这个几个url配置。可是当应用不使用默认的上下文(context path或servlet path，好比配置server.servletPath=/test），或者管理终端路径（好比配置management.contextPath=/admin）时，咱们须要修改健康检查和状态页的url地址信息。

application.yml配置文件以下：

server.context-path=/helloeureka

//下面配置为相对路径，也支持配置成绝对路径，例如须要支持https

eureka.instance.health-check-url-path=${server.context-path}/health

eureka.instance.status-page-url-path=${server.context-path}/info

7.2 元数据

元数据是Eureka客户端在向服务注册中心发送注册请求时，用来描述自身服务信息的对象，其中包含了一些标准化的元数据，好比服务名称、实例名称、实例IP、实例端口等用于服务治理的重要信息；以及一些用于负载均衡策略或是其余特殊用途的自定义元数据信息。

咱们能够经过eureka.instance.<properties>=<value>的格式对标准化元数据直接进行配置，其中<properties>就是EurekaInstanceConfigBean对象中的成员变量。而对于自定义元数据，能够经过eureka.instance.metadataMap.<key>=<value>的格式来进行配置。好比：

eureka.instance.metadataMap.zone=tianjin

//随机生成实例名

eureka.instance.metadataMap.instanceId=${spring.application.name}:${random.value}

7.3 健康检测

默认状况下，Eureka中各个服务实例的健康检测并非经过spring-boot-acturator模块的/health端点来实现的，而是依靠客户端心跳的方式来保持服务实例的存活。在Eureka的服务续约与剔除机制下，客户端的健康状态从注册到注册中心开始都会处于UP状态，除非心跳终止一段时间以后，服务注册中心将其剔除。默认的心跳实现方式能够有效检查客户端进程是否正常运做，但却没法保证客户端应用可以正常提供服务。

在Spring Cloud Eureka中，能够把Eureka客户端的健康检测交给spring-boot-actuator模块的health端点，以实现更加全面的健康状态维护，设置方式以下：

（1）      在pom.xml中引入spring-boot-starter-actuator模块的依赖

（2）      在application.properties中增长参数配置eureka.client.healthcheck.enabled=true

7.4 其余配置

      除了上述配置参数外，下面整理了一些EurekaInstanceConfigBean中定义的配置参数以及对应的说明和默认值，这些参数均以eureka.instance为前缀。

八 通信协议

默认状况下，Eureka使用Jersey和XStream配合JSON做为Server与Client之间的通信协议。也能够选择实现本身的协议来代替。