zookeeper和Eureka

2023-11-14

简介

Zookeeper

主要为大型分布式计算提供开源的分布式配置服务,同步服务和命名注册。曾经是Hadoop项目中的一个子项目,用来控制集群中的数据,目前已经升级为独立的顶级项目。很多场景下也用它作为Service发现服务解决方案。

Eureka

本身是Netflix开源的一款提供服务注册和发现的产品,并且提供了相应的java封装。在它的实现中,节点之间相互平等,部分注册中心的节点挂掉也不会对集群造成影响,即使集群只剩一个节点存活也可以正常提供发现服务。哪怕所有节点都挂了,Eureka Client上也会缓存服务调用的信息。这就保证微服务之间调用足够健壮。

对比

分布式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满足,最多满足两个。

Zookeeper

zookeeper是基于cp来设计的,即任何时刻对zookeeper的访问请求都能得到一致的数据结果,同时系统对网络分割具备容错性,但是它不能保证每次服务请求的可用性。从实际情况来分析,在使用Zookeeper获取服务列表时,如果zookeeper正在选主,或者Zookeeper集群中半数以上机器不可用,那么将无法获得数据。所以说,Zookeeper不能保证服务可用性。
大部分的分布式环境中,尤其是设计数据储存的场景,数据一致性需要首要保证,这也是ZK设计成cp的原因。但是对于服务发现场景来说,即使每个节点保存的服务提供者信息不相同也不会造成灾难性的后果,因为对于消费者来说,能够消费是首要的,即使拿到一个不正确的服务实例尝试消费也好过无法获取实例不去消费。尝试之后可以快速失败再重试,所以对于服务发现而言,ap比cp

Eureka

Spring Cloud Netflix 在设计Eureka时是遵照ap设计的。Eureka server也可以运行多个实例来构建集群,解决单点问题。但是不同于zookeeper的leader选举机制,Eureka server 采用的是Peer to Peer 对等通信。是一种去中心化架构,无master/slave区分,每个Peer都是对等的。节点之间通过相互注册来提高可用性,每个节点需要添加一个或者多个serviceUrl指向其他节点。每个节点都可被是为其他节点的副节点。
如果某台Eureka Server宕机,Eureka Client的请求会自动切换到新的Eureka Server节点,当宕机的服务器重新恢复后,Eureka会再次将其纳入到服务器集群管理之中。当节点开始接受客户端请求时,所有的操作都会进行replicateToPeer(节点间复制)操作,将请求复制到其他Eureka Server当前所知的所有节点中。
一个新的Eureka Server节点启动后,会首先尝试从邻近节点获取所有实例注册表信息,完成初始化。Eureka Server通过getEurekaServiceUrls()方法获取所有的节点,并且会通过心跳续约的方式定期更新。默认配置下,如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个服务实例的心跳,Eureka Server将会注销该实例(默认为90秒,通过eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds配置)。当Eureka Server节点在短时间内丢失过多的心跳时(比如发生了网络分区故障),那么这个节点就会进入自我保护模式。

什么是自我保护模式?
默认配置下,如果Eureka Server每分钟收到心跳续约的数量低于一个阈值(instance的数量*(60/每个instance的心跳间隔秒数)*自我保护系数),并且持续15分钟,就会触发自我保护。在自我保护模式中,Eureka Server会保护服务注册表中的信息,不再注销任何服务实例。当它收到的心跳数重新恢复到阈值以上时,该Eureka Server节点就会自动退出自我保护模式。它的设计哲学前面提到过,那就是宁可保留错误的服务注册信息,也不盲目注销任何可能健康的服务实例。该模式可以通过eureka.server.enable-self-preservation = false来禁用,同时eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds可以用来更改心跳间隔,eureka.server.renewal-percent-threshold可以用来修改自我保护系数(默认0.85)。

总结

ZooKeeper基于CP,不保证高可用,如果zookeeper正在选主,或者Zookeeper集群中半数以上机器不可用,那么将无法获得数据。Eureka基于AP,能保证高可用,即使所有机器都挂了,也能拿到本地缓存的数据。作为注册中心,其实配置是不经常变动的,只有发版和机器出故障时会变。对于不经常变动的配置来说,CP是不合适的,而AP在遇到问题时可以用牺牲一致性来保证可用性,既返回旧数据,缓存数据。
所以理论上Eureka是更适合作注册中心。而现实环境中大部分项目可能会使用ZooKeeper,那是因为集群不够大,并且基本不会遇到用做注册中心的机器一半以上都挂了的情况。所以实际上也没什么大问题。

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