注册中心~

发布于：2024-04-20 ⋅ 阅读:(24) ⋅ 点赞:(0)

注册中心：是服务实例信息的存储仓库，也是服务提供者和服务消费者进行交互的桥梁。它主要提供了服务注册和服务发现这两大核心功能。
注册中心可以说是微服务架构中的“通讯录”，它记录了服务和服务地址的映射关系。

常用的注册中心有Zookeeper、Eureka、Nacos、Consul和ETCD等，它们各有特点和区别，适用于不同的场景和需求。

一、Eureka
1.概念：Eureka是Netflix开源的一款提供服务注册和发现的产品，基于Restful API的分布式微服务注册与发现组件，它提供了服务注册和服务发现的能力，使得服务之间可以相互发现和调用。是Spring Cloud体系中最重要最核心的组件之一。

Eureka有两个角色：Eureka Server和Eureka Client。
Eureka Server是注册中心，负责维护服务实例的信息。Eureka Client是服务提供者或消费者，负责向注册中心注册自己或从注册中心获取服务列表。
拓展：@EnableEurekaServer注解
Eureka Server和Eureka Client概念

2.Eureka的相关步骤及状态：

  • 创建Eureka Server：首先，你需要创建一个Eureka Server。在你的pom.xml文件中添加Eureka Server的依赖，然后在你的Spring
    Boot应用程序的主类中添加@EnableEurekaServer注解，并运行该类以启动Eureka Server。

  • 创建Eureka Client：接下来，你需要创建一个或多个Eureka Client。在你的pom.xml文件中添加Eureka Client的依赖，然后在你的Spring Boot应用程序的主类中添加@EnableEurekaClient注解，并运行该类以启动Eureka Client。

  • 服务注册：当你的微服务启动时，它会自动将自己注册到Eureka Server。

  • 服务发现：当你的微服务需要调用其他微服务时，它会向Eureka Server请求该服务的信息，然后根据返回的信息来调用该服务。

  • 服务下线：当你的微服务停止时，它会自动从Eureka Server中注销。

  • 服务同步：如果你有多个Eureka Server，它们会相互注册，形成一个服务注册中心集群。当一个服务注册到一个Eureka Server时，该信息会被复制到其他所有的Eureka Server。

  • 服务续约：Eureka Client会定期向Eureka Server发送心跳来续约，表明该服务还在运行。如果Eureka Server在一定时间内没有收到某个服务的心跳，它会注销该服务。

3.实现：
3.1创建Eureka Server关键步骤：

  1. 添加依赖：在pom.xml文件中添加Eureka Server的依赖。
<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
  </dependency>
</dependencies>
  1. 配置Eureka Server：在application.yml或application.properties文件中配置Eureka Server。
server:
  port: 8761

eureka:
  client:
    registerWithEureka: false
    fetchRegistry: false
    serviceUrl:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/
  instance:
    hostname: localhost
  1. 启动Eureka Server：在Spring Boot应用程序的主类中添加@EnableEurekaServer注解，并运行该类以启动Eureka Server。
@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaserverApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaserverApplication.class, args);
    }
}

拓展：3.2配置Eureka Server application.yml文件说明：

  • server: port: 8761：Eureka Server运行的端口号，默认端口号：8761。

  • eureka: client: registerWithEureka: false：表示Eureka Server是否将自己作为客户端注册到Eureka Server中。false表示Eureka Server不会将自己注册到Eureka Server中。

  • eureka: client: fetchRegistry: false：表示Eureka Server是否获取Eureka Server注册表上的注册信息。这里设置为false，表示Eureka Server不会获取Eureka Server注册表上的注册信息。
    在Eureka配置中默认情况，这个值为true，表示Eureka客户端会从Eureka Server获取注册信息。如果你设置这个值为false，那么Eureka客户端将不会从Eureka Server获取注册信息。比如当你的Eureka Server是单点的，不需要同步其他节点的数据时。

  • eureka: client: serviceUrl: defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/：Eureka Server的地址。

  • eureka: instance: hostname: localhost：Eureka Server实例的主机名。

这个配置文件定义了Eureka Server的基本配置，包括端口号、是否将自己注册到Eureka Server中、是否获取Eureka Server注册表上的注册信息、Eureka Server的地址以及Eureka Server实例的主机名。

3.2 创建Eureka Client关键步骤：

  1. 添加依赖：在你的pom.xml文件中添加Eureka Client的依赖。
<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
  </dependency>
</dependencies>
  1. 配置Eureka Client：在你的application.yml或application.properties文件中配置Eureka Client。目的：将Eureka 客户端注册到运行在http://localhost:8761/eureka/的Eureka服务上，并且使用localhost作为主机名。也可以使用ip地址作为主机名【eureka.instance.prefer-ip-address=true】
eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka/   
  instance:
    hostname: localhost
  1. 启动Eureka Client：在你的Spring Boot应用程序的主类中添加@EnableEurekaClient注解，并运行该类以启动Eureka Client。
@SpringBootApplication
@EnableEurekaClient
public class EurekaclientApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(EurekaclientApplication.class, args);
    }
}

完整代码点这里

4.概念过程理解

  • 4.1服务注册的过程：
    1.启动服务提供者：微服务启动后，会周期性的向Eureka Server发送心跳（默认周期为30秒）以续约自己的信息。
    2.服务注册：服务提供者将相关服务信息主动注册到注册中心。【注册中心本质上是为了解耦服务提供者在和服务消费者】
    3.获取服务注册信息：服务消费者可以主动拉取可用的服务提供者清单（Pull模式），或者服务消费者订阅服务（当服务提供者有变化时，注册中心也会主动推送更新后的服务清单给消费者(Push模式)）
    4.服务调用：服务消费者直接调用服务提供者。
    5.健康监控：注册中心需要完成服务提供者的健康监控，当发现服务提供者失效时需要及时剔除。
    拓展：Pull模式和Push模式

  • 4.2 服务发现过程：
    1.服务发现：微服务通过Eureka Client向Eureka Server请求其他服务的信息。
    2.获取服务信息：Eureka Server返回请求的服务信息，包括服务的网络地址和端口等
    3.服务调用：微服务根据获取的服务信息，通过HTTP或其他协议调用目标服务。
    在Spring Cloud中，可以使用RestTemplate或Feign来实现服务发现和调用。

  • 4.3 服务下线过程：
    1.服务下线请求：当一个服务实例需要停止时，它会向Eureka Server发送一个取消请求。
    2.服务注销：Eureka Server在接收到这个请求后，会将该服务实例从其注册表中删除。
    3.服务同步：Eureka Server会将这个服务实例的注销信息同步到集群中的其他Eureka Server

  • 4.4 服务同步是分布式系统中一个重要过程，用于保持各个节点上的服务信息一致。
    服务同步过程：
    1.服务注册：当一个服务实例启动并注册到服务注册中心时，它会将自己的服务信息（服务名称，网络地址等）发送给服务注册中心。
    2.服务信息更新：服务注册中心在接收到新的服务信息后，会更新自己的服务注册表。
    3.服务信息同步：服务注册中心会将新的服务信息复制（或推送）到集群中的其他节点。这样，集群中的所有节点都能拥有最新的服务信息。
    4.服务信息确认：其他节点在接收到新的服务信息后，会向服务注册中心发送确认信息。这样，服务信息中心就知道新的服务信息已经成功同步到所有节点。

  • 4.5 服务续约过程：
    1.微服务启动：微服务启动后，会向Eureka注册自己的服务信息。
    2.发送心跳：微服务会周期性的向Eureka Server发送心跳（默认周期30秒）以续约自己的信息。心跳是一种信号，用来告诉Eureka Server 微服务仍然在线。
    3.心跳检测：Eureka Server会定期检测每个服务实例的心跳。如果在一定时间内（默认90秒）没有接收到某个服务实例的心跳，Eureka Server将会注销该服务实例。

  • 4.6 自我保护机制：
    **Eureka的自我保护机制是一种用于处理网络分区场景的保护机制。**当Eureka Server在运行期间统计到心跳失败比例在15分钟之内低于85%时【发生这种情景暂时分为两种情况：1.可能发生在网络状况不佳的情况下，实例仍在运行，但是暂时无法到达 2.客户端突然关闭】，它会将这些实例保护起来，让这些实例不会过期。
    Eureka Server会在启动时从其他服务器节点同步注册表，然后将这些信息注册到本地的注册表中。在这个过程中，它会返回一个同步实例的数量，然后根据这个数量计算出期望的心跳数。每当有一个新的服务实例注册时，期望的心跳数就会增加2，而当一个服务实例下线时，期望的心跳数就会减少2。
    Eureka Server还会维护两个心跳计数器，一个用于统计当前分钟收到的心跳数量，另一个用于存储上一分钟收到的心跳数。如果上一分钟收到的心跳数小于期望的心跳数85%，那么就是触发自我保护机制。此时，服务实例不会被过期。
    总结：Eureka的自我保护机制是一种防止由于网络问题导致的服务实例错误过期的机制。

  • 4.7 负载均衡：当服务消费方需要调用某个服务时，Eureka客户端会在获取到的服务列表中进行负载均衡，选择一个合适的服务实例进行调用。
    ----- 负载均衡算法主要有以下几种

  • 4.7.1 随机算法：最简单的算法，即从一组服务器中随机选择一个进行服务请求。适用于每台服务器的性能差不多的情况。

  • 4.7.2 权重随机算法：每个服务器都有一个权重值，权重值越大，被选中的概率就越大。适用于服务器性能不均匀的情况。

  • 4.7.3 轮询算法：按照顺序依次从服务器列表中选取服务器，如果列表到达末尾，则又从头开始选取。

  • 4.7.4 权重轮询算法： 是轮询算法和权重随机算法的结合，不仅考虑了服务器的顺序，也考虑了服务器的权重。

  • 4.7.5 最少连接算法： 会优先选择当前连接数最少的服务器，以保证负载的均衡。

为什么要搭建Eureka注册中心集群？
为了提高系统的高可用性和稳定性
1.如果所有服务都注册到一个Eureka Server上，一旦这个Server宕机，所有的服务调用都会出现问题。通过搭建Eureka注册中心集群，即使某个Eureka Server节点宕机，其他节点仍然可以提供服务。【服务的高可用性】
2.Eureka Server集群中的各个节点会彼此同步数据，确保所有节点数据的一致性。【数据的一致性】
3.通过Eureka集群，可以将服务的注册和发现请求分散到多个节点上，从而减轻单个节点的压力。【负载均衡】
4.如果一个Eureka Server节点发生故障，其他节点可以接管其工作，保证系统的正常运行。【容错性】
5.即使所有的Eureka Server节点都宕机，Eureka Client依然能够获取到想要调用服务的地址（但地址可能不准确），因为Eureka Client会自动拉取、更新以及缓存Eureka Server中的信息。【服务发现的可靠性】

二、ZooKeeper
1.概念：
ZooKeeper是一个分布式协调服务，由Apache进行维护。可以视为一个高可用的文件系统，用于发布/订阅、负载均衡、命令服务，分布式协调/通知、集群管理、Master选举、分布式锁和分布式队列等功能。
2.作为注册中心，被广泛应用于各种分布式系统和大数据领域。具体的应用场景：

  • 1.分布式配置中心：发布者可以将数据发布到ZooKeeper的一个或一系列的节点上，供订阅者进行数据订阅，从而实现动态获取数据的目的。
  • 2.服务发现：在微服务架构中，服务实例有可能动态的上线、下线或者迁移到其他服务器，因此需要一种机制能够实时的发现服务实例的存在。ZooKeeper的临时节点和Watcher机制可以很好的支持这种服务发现的需求。
  • 3.负载均衡：ZooKeeper可以存储所有提供服务的主机的状态数据，根据这些数据，客户端可以做出智能的负载均衡决策。
  • 4.分布式锁：ZooKeeper可以用来实现分布式锁，从而控制分布式环境下的并发访问。
  • 5.集群管理：ZooKeeper可以用来监控集群的状态，当某个节点出现故障时，可以快速、准确的检测到。
    在开源项目中，例如HBase,Spark,Flink,Storm,Kafka,Dubbo等，都使用ZooKeeper作为其注册中心。

3.作为注册中心，ZooKeeper的主要功能包括：

  • 1.服务注册：服务提供者启动时，将自己的服务地址等信息注册到ZooKeeper对应的节点上。
  • 2.服务发现：服务消费者在需要调用服务时，从ZooKeeper获取服务提供者的地址信息，然后直接调用服务提供者。
  • 3.服务列表维护：ZooKeeper会持续监听注册在其上的服务，一旦有服务下线，ZooKeeper会将其从服务列表中移除，同时通知到相关的服务消费者。
  • 4.负载均衡：ZooKeeper可以存储所有提供服务的主机的状态数据，根据这些数据，客户端可以做出智能的负载均衡决策。

4.步骤：

  • 1.安装并启动ZooKeeper服务
  • 2.服务注册和发现：查看代码点这里
    服务提供者在启动时，将自己的服务地址、端口号等信息注册到ZooKeeper的指定节点上。
    服务消费者在需要调用服务时，首先从ZooKeeper获取服务提供者的地址信息，然后再进行服务调用。
  • 3.监听服务变化：服务消费者可以在ZooKeeper上对感兴趣的服务节点添加监听，一旦服务节点的信息发生变化（如服务提供者下线或新的服务提供者注册），ZooKeeper会通知服务消费者。
    在SpringCloud中，可以使用@EventListener注解来监听ZooKeeper服务的变化。ZooKeeper的getData(), getChildren(), 和 exists()方法都可以用来设置监听器。具体设置步骤点这里
  • 4.服务下线：服务提供者在关闭时，需要将自己在ZooKeeper上的注册信息删除，表明自己已经下线。
    5.使用：
    后续更新

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