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Eureka工作原理及心跳机制

时间:2020-07-27 15:51:57      阅读:180      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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Eureka原理

1.基本原理
上图是来自eureka的官方架构图,这是基于集群配置的eureka;
处于不同节点的eureka通过Replicate进行数据同步
Application Service为服务提供者
Application Client为服务消费者
Make Remote Call完成一次服务调用
服务启动后向Eureka注册,Eureka Server会将注册信息向其他Eureka Server进行同步,当服务消费者要调用服务提供者,则向服务注册中心获取服务提供者地址,然后会将服务提供者地址缓存在本地,下次再调用时,则直接从本地缓存中取,完成一次调用。

当服务注册中心Eureka Server检测到服务提供者因为宕机、网络原因不可用时,则在服务注册中心将服务置为DOWN状态,并把当前服务提供者状态向订阅者发布,订阅过的服务消费者更新本地缓存。

服务提供者在启动后,周期性(默认30秒)向Eureka Server发送心跳,以证明当前服务是可用状态。Eureka Server在一定的时间(默认90秒)未收到客户端的心跳,则认为服务宕机,注销该实例。

2.Eureka的自我保护机制
在默认配置中,Eureka Server在默认90s没有得到客户端的心跳,则注销该实例,但是往往因为微服务跨进程调用,网络通信往往会面临着各种问题,比如微服务状态正常,但是因为网络分区故障时,Eureka Server注销服务实例则会让大部分微服务不可用,这很危险,因为服务明明没有问题。

为了解决这个问题,Eureka 有自我保护机制,通过在Eureka Server配置如下参数,可启动保护机制

eureka.server.enable-self-preservation=true
它的原理是,当Eureka Server节点在短时间内丢失过多的客户端时(可能发送了网络故障),那么这个节点将进入自我保护模式,不再注销任何微服务,当网络故障回复后,该节点会自动退出自我保护模式。

自我保护模式的架构哲学是宁可放过一个,决不可错杀一千

3. 作为服务注册中心,Eureka比Zookeeper好在哪里
著名的CAP理论指出,一个分布式系统不可能同时满足C(一致性)、A(可用性)和P(分区容错性)。由于分区容错性在是分布式系统中必须要保证的,因此我们只能在A和C之间进行权衡。在此Zookeeper保证的是CP, 而Eureka则是AP。

3.1 Zookeeper保证CP
当向注册中心查询服务列表时,我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息,但不能接受服务直接down掉不可用。也就是说,服务注册功能对可用性的要求要高于一致性。但是zk会出现这样一种情况,当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时,剩余节点会重新进行leader选举。问题在于,选举leader的时间太长,30 ~ 120s, 且选举期间整个zk集群都是不可用的,这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下,因网络问题使得zk集群失去master节点是较大概率会发生的事,虽然服务能够最终恢复,但是漫长的选举时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。

3.2 Eureka保证AP
Eureka看明白了这一点,因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的,几个节点挂掉不会影响正常节点的工作,剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册或时如果发现连接失败,则会自动切换至其它节点,只要有一台Eureka还在,就能保证注册服务可用(保证可用性),只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。除此之外,Eureka还有一种自我保护机制,如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳,那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障,此时会出现以下几种情况:

Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务
Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求,但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点依然可用)
当网络稳定时,当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中

Eureka心跳机制
1.服务器启动成功,等待客户(服务)端注册,在启动过程中如果我们配置了集群,集群之间会同步注册表,每一个Eureka serve都会存在这个集群完整的服务注册表信息
2.Eureka client 启动时根据配置信息,去注册到指定的注册中心
3.Eureka client会每30秒向Eureka server 发送一次心跳请求,证明该客户端服务正常
4.当Eureka server90s内没有接受客户端服务正常,注册中心会认为该节点失效,会注销该实列 (从注册表中删除注册信息)
5.单位时间内如果服务端统计到大量客户端没有发送心跳,则认为网络异常,进去自我保护机制,不在剔除没有发送心跳的客户端
6.当客户端恢复正常之后,服务端就会退出自我保护模式
7.客户端定时全量或增量从注册中心获取服务注册表,并且会缓存到本地
8.服务调用时,客户端会先从本地缓存找到调用服务,如果调取不到 先从注册中心刷新注册表,在同步到本地
9.客户端获取不到目标服务器信息发起服务调用
10.客户端程序关闭时向服务端发送取消请求,服务器将实例从注册表中删除

Eureka工作原理及心跳机制

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