Spring cloud(2)-服务发现(Eureka，Consul)

在分布式系统领域有个著名的CAP定理（C-数据一致性；A-服务可用性；P-服务对网络分区故障的容错性，这三个特性在任何分布式系统中不能同时知足，最多同时知足两个）； eureka是AP,zookeeper是CP。对于服务发现而言，可用性比数据一致性更加剧要——AP赛过CP

	Consul	zookeeper	euerka	etcd
服务健康检查	服务状态，内存，硬盘等	(弱)长链接，keepalive	可配支持	链接心跳
多数据中心	支持	—	—	—
kv存储服务	支持	支持	—	支持
一致性	raft	paxos	—	raft
CAP	ca	cp	ap	cp
使用接口(多语言能力)	支持http和dns	客户端	http（sidecar）	http/grpc
watch支持(客户端观察到服务提供者变化)	全量/支持long polling	支持	支持long polling/大部分增量	支持long polling
自身监控	metrics	—	metrics	metrics
安全	acl /https	acl	—	https支持（弱）
spring cloud集成	已支持	已支持	已支持	已支持

• raft：Raft强依赖 Leader 节点的可用性来确保集群数据的一致性。

  

• paxos: 第一次由提交者Leader向全部其余服务器发出prepare消息请求准备，全部服务器中大多数若是回复诺言承诺就表示准备好了，能够接受写入；第二次提交者向全部服务器发出正式建议propose，全部服务器中大多数若是回复已经接收就表示成功了。

• long polling：长轮询，客户端向服务器发送Ajax请求，服务器接到请求后hold住链接，直到有新消息才返回响应信息并关闭链接，客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。

• metrics：做为一款监控指标的度量类库，它提供了不少模块能够为第三方库或者应用提供辅助统计信息， 它还能够将度量数据发送给Ganglia和Graphite以提供图形化的监控

• Eureka的自我保护模式
Eureka Server在运行期间，会统计心跳失败的比例在15分钟以内是否 低于85%，若是出现低于的状况（实际在 生产环境上一般是因为网 络不稳定致使），Eureka Server会将当前的实例注册信息保护起来，同时提 示警告。保护模式主要用于一组客户端和Eureka Server之间存在网络分 区场景下的保护。一旦进入保护模式，Eureka Server将会尝试保护其服务注 册表中的信息，再也不删除服务注册表中的数据（也就是不会注销任何微服务）。
  因此Eureka的哲学是，同时保留”好数据“与”坏数据“总比丢掉任何”好数据“要更好，因此这种模式在实践中很是有效。，

为啥不使用zookeeper作发现服务呢？

1. ZooKeeper是分布式协调服务，它的职责是保证数据（注：配置数据，状态数据）在其管辖下的全部服务之间保持同步、一致；（强一致性）
2. 发现服务的核心应该是须要强调服务的高可用
3. ZooKeeper使用单一主进程Leader用于处理客户端全部事务请求，采用ZAB协议将服务器数状态以事务形式广播到全部Follower上；若是三台服务挂了两台怎么选出leader；1 不大于 (3/2)=1的，
4. 正确的设置与维护ZooKeeper服务就很是的困难
5. 集群中出现了网络分割的故障（交换机故障致使交换机底下的子网间不能互访）ZooKeeper会将它们都从本身管理范围中剔除出去，外界就不能访问到这些节点了，自己这些节点是“健康”的，能提供服务的
6. 发现服务就算是返回了包含不实的信息的结果也比什么都不返回要好（由于暂时的网络故障而找不到可用的服务器）

所以， Eureka能够很好的应对因网络故障致使部分节点失去联系的状况，而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。

Spring Cloud Eureka（服务注册）

• 添加依赖

<dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
    </dependency>
复制代码

• 开启服务注册

经过 @EnableEurekaServer注解启动一个服务注册中心提供给其余应用进行对话,这个注解须要在springboot工程的启动application类上加

package io.ymq.example.eureka.server;
    import org.springframework.boot.SpringApplication;
    import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
    import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
    @SpringBootApplication
    @EnableEurekaServer
    public class EurekaServerApplication {
        public static void main(String[] args) {
            SpringApplication.run(EurekaServerApplication.class, args);
        }
    }
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Spring Cloud Service Provider（服务提供者）

• 服务提供方
• 将自身服务注册到 Eureka 注册中心，从而使服务消费方可以找到
• 添加依赖

<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
</dependency>
复制代码

• 开启服务注册
  在应用主类中经过加上 @EnableEurekaClient，但只有Eureka 可用，你也可使用@EnableDiscoveryClient。须要配置才能找到Eureka注册中心服务器
discovery service有许多种实现（eureka、consul、zookeeper等）
  @EnableDiscoveryClient基于spring-cloud-commons,
  @EnableEurekaClient基于spring-cloud-netflix。
  就是若是选用的注册中心是eureka，那么就推荐@EnableEurekaClient，
  若是是其余的注册中心，那么推荐使用@EnableDiscoveryClient。

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@RestController
public class EurekaProviderApplication {

    @RequestMapping("/")
    public String home() {
        return "Hello world";
    }

	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(EurekaProviderApplication.class, args);
	}
}
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• 添加配置 application.yml
  添加配置找到Eureka服务器

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/
spring:
  application:
    name: eureka-provider
server:
  port: 8081
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Spring Cloud Service Consumer（服务消费者）

向Eureka注册服务，消费者使用Ribbon开启负载均衡

Ribbon是什么？

Ribbon是Netflix发布的开源项目，主要功能是提供客户端的软件负载均衡算法，将Netflix的中间层服务链接在一块儿。Ribbon客户端组件提供一系列完善的配置项如链接超时，重试等。简单的说，就是在配置文件中列出Load Balancer（简称LB）后面全部的机器，Ribbon会自动的帮助你基于某种规则（如简单轮询，随即链接等）去链接这些机器。咱们也很容易使用Ribbon实现自定义的负载均衡算法。

Ribbon的核心组件

Ribbon在工做时首选会经过ServerList来获取全部可用的服务列表，而后经过ServerListFilter过虑掉一部分地址，最后在剩下的地址中经过IRule选择出一台服务器做为最终结果。

• ServerList：用于获取地址列表。它既能够是静态的(提供一组固定的地址)，也能够是动态的(从注册中心中按期查询地址列表)。
• ServerListFilter：仅当使用动态ServerList时使用，用于在原始的服务列表中使用必定策略过虑掉一部分地址。
• IRule：选择一个最终的服务地址做为LB结果。选择策略有轮询、根据响应时间加权、断路器(当Hystrix可用时)等。

Ribbon提供的主要负载均衡策略

• 简单轮询负载均衡（RoundRobin）： 以轮询的方式依次将请求调度不一样的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。
• 随机负载均衡 （Random）： 随机选择状态为UP的Server
• 加权响应时间负载均衡 （WeightedResponseTime）： 根据相应时间分配一个weight，相应时间越长，weight越小，被选中的可能性越低。
• 区域感知轮询负载均衡（ZoneAvoidanceRule） ：复合判断server所在区域的性能和server的可用性选择server

服务提供者（提供服务）

• 开启服务注册 注册三台

@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
@RestController
public class EurekaProviderApplication {
    @Value("${server.port}")
    String port;
    @RequestMapping("/")
    public String home() {
        return "Hello world ,port:" + port;
    }
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaProviderApplication.class, args);
    }
}
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• 添加配置 application.yml
  端口依次为8081,8082,8083

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

spring:
  application:
    name: eureka-provider

server:
  port: 8081
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服务消费者（依赖于其它服务）

• pom.xml添加依赖

<!-- 客户端负载均衡 -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-ribbon</artifactId>
</dependency>

<!-- eureka客户端 -->
<dependency>
	<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
	<artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
复制代码

• 开启服务负载均衡
  经过@EnableDiscoveryClient向服务注册中心注册；而且向程序的ioc注入一个bean: restTemplate并经过@LoadBalanced注解代表这个restRemplate开启负载均衡的功能

@EnableDiscoveryClient
@SpringBootApplication
public class RibbonConsumerApplication {
    @LoadBalanced
    @Bean
    RestTemplate restTemplate() {
        return new RestTemplate();
    }
	public static void main(String[] args) {
		SpringApplication.run(RibbonConsumerApplication.class, args);
	}
}
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• 消费提供者方法

/** * 描述:调用提供者的 `home` 方法 **/
@RestController
public class ConsumerController {

    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping(value = "/hello")
    public String hello() {
        return restTemplate.getForEntity("http://eureka-provider/", String.class).getBody();
    }
}
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• 添加配置 application.yml
  指定服务的注册中心地址，配置本身的服务端口，服务名称

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

spring:
  application:
    name: ribbon-consumer

server:
  port: 9000
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依次启动服务(Eureka服务，三台service provider和service Consumer)，查看ribbon是否开启负载均衡

Spring Cloud Consul（针对Consul的服务治理实现）

因为Consul自身提供了服务端，因此咱们不须要像以前实现Eureka的时候建立服务注册中心，直接经过下载consul的服务端程序就可使用。 Consul内置了服务注册与发现框架（一站式）、具备如下性质(参考上面列表)：

• 分布一致性协议实现
• 健康检查
• Key/Value存储
• 多数据中心方案

Consul的优点

• 使用 Raft 算法来保证一致性, 比复杂的 Paxos 算法更直接
• 支持多数据中心，内外网的服务采用不一样的端口进行监听
• 多数据中心集群能够避免单数据中心的单点故障,而其部署则须要考虑网络延迟, 分片等状况等
• 支持健康检查
• 支持 http 和 dns 协议接口
• 官方提供web管理界面

Consul的角色

• client：客户端, 无状态, 将 HTTP 和 DNS 接口请求转发给局域网内的服务端集群，全部注册到当前节点的服务会被转发到server，自己是不持久化这些信息
• server：服务端, 保存配置信息, 高可用集群, 在局域网内与本地客户端通信,功能和client都同样，惟一不一样的是，它会把全部的信息持久化的本地，这样遇到故障，信息是能够被保留的。 经过广域网与其余数据中心通信. 每一个数据中心的 server 数量推荐为 3 个或是 5 个.
• server-leader：代表这个server是它们的老大，它和其它server不同的一点是，它须要负责同步注册的信息给其它的server，同时也要负责各个节点的健康监测。
• raft：server节点之间的数据一致性保证，一致性协议使用的是raft，而zookeeper用的paxos，etcd采用的也是taft。
• 服务发现协议：consul采用http和dns协议，etcd只支持http
• 服务注册：支持两种方式实现服务注册，consul官方建议使用第二种方式。

1. 一种是经过consul的服务注册http API，由服务本身调用API实现注册，
2. 另外一种方式是经过json个是的配置文件实现注册，将须要注册的服务以json格式的配置文件给出。

• 服务发现：支持两种方式实现服务发现，

1. 一种是经过http API来查询有哪些服务，
2. 另一种是经过consul agent 自带的DNS（8600端口），域名是以NAME.service.consul的形式给出，NAME即在定义的服务配置文件中，服务的名称。DNS方式能够经过check的方式检查服务。

• 服务间的通讯协议：Consul使用gossip协议管理成员关系、广播消息到整个集群

结语

关于consul的环境搭建以及应用后续再补充吧~
在github上有关于Spring Cloud完整的部署。
其它相关文章
Spring cloud(1)-简介以及选择
Spring cloud(2)-服务发现(Eureka，Consul)
Spring cloud(3)-负载均衡(Feign，Ribbon)
Spring cloud(4)-熔断(Hystrix)
Spring cloud(5)-路由网关(Zuul)
Spring cloud(6)-配置管理及刷新(Config，Bus)
最后，给个 star 吧~
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