etcd是什么？

etcd 设计为提供高可用、强一致性的小型 kv 数据存储服务。

etcd v2 和 v3 比较
v3使用 gRPC + protobuf 取代 v2的http + json 通信，提高通信效率；gRPC 只需要一条连接；http是每个请求建立一条连接；protobuf 加解密比json加解密速度得到数量级的提升；包体也更小；
v3 使用 lease （租约）替换key ttl自动过期机制；
v3 支持事务和多版本并发控制（一致性非锁定读）的磁盘数据库；而 v2 是简单的kv内存数据库；
v3 是扁平的kv结构；v2是类型文件系统的存储结构；

etcd的架构

 其中，客户端和gRPC server之间使用的是protobuf进行通信

boltdb：是单机的支持事务的key-value的存储引擎，其采用的是B+树的存储结构

wal：预写式日志实现事务日志的标准方法，类似mysql的redo log，wal顺序写入磁盘，所以对比写入B+树更快

snapshot：是用于同步与其他节点的快照数据，类似redis的rdb 主从数据复制。业务流程：1. leader生成 snapshot；2. leader向follower发送snapshot；3.follower接收并应用snapshot；

etcd 简单的命令API

put，get，watch

租约

lease grant 创建一个租约
lease keep-alive 续约
lease list 枚举所有的租约
lease revoke 销毁租约
lease timetolive 获取租约信息

数据版本号机制

通过命令行我们看到key的存储信息：

[root@localhost ~]# etcdctl get key -w json| jq
{
  "header": {
    "cluster_id": 14841639068965180000,
    "member_id": 10276657743932975000,
    "revision": 15,
    "raft_term": 3
  },
  "kvs": [
    {
      "key": "a2V5",
      "create_revision": 8,
      "mod_revision": 15,
      "version": 4,
      "value": "MTc="
    }
  ],
  "count": 1
}

raft_term：
leader任期，leader切换时term加一；全局单调递增，64bits；
revision：
etcd 键空间版本号，key发生变更，则revision加一；全局单调递增，64bits；用来支持MVCC
kvs：
create_revision：创建数据时，对应的版本号；
mod_revision：数据修改时，对应的版本号；
version：当前的版本号；标识该val被修改了多少次；

etcd 存储原理

etcd在磁盘的存储结构时B+树，为了加速访问，内存的数据使用B树。

没有开始事务并发读

 开启事务写

 只运行一个客户端写，其他客户端从B+树读取，保证数据的MVCC,防止出现读未提交数据。

所以可以看出，etcd支持串行写，并发读。