云原生計算基金會CNCF又迎來優秀畢業生ETCD

來源：北大青鳥總部 2023年07月13日 11:44

摘要：云原生計算基金會CNCF（CloudNative ComputingFoundation）于2020年11月25日正式宣布，ETCD項目畢業。本文將帶您了解ETCD與CNCF是什么？

云原生計算基金會CNCF（CloudNative ComputingFoundation）于2020年11月25日正式宣布，ETCD項目畢業了。在介紹今天的主角ETCD之前，我們先來了解下CNCF是什么？只有知道畢業學校多強大？才能感受到它的優秀畢業生多強大啊？正如我們介紹某某某從XXX大學畢業之前，我們都會介紹XXX大學。如果是玩云原生的，對CNCF必然是很了解的，正如生在中國，對于一流大學（如清華大學、北京大學）有了解；但非圈內人對此是不了解的，因此我們先來看看CNCF哈～

CNCF云原生計算基金會是一個開源軟件基金會，致力于使得云原生具備普遍性、可持續性，利用開源技術棧使得應用程序按微服務模式部署，將每個微服務打包在自己的容器當中，動態編排管理容器，使得開發人員更快更好的生產服務。

在CNCF大學中提供6個學院、3個行政管理機構，分別是應用定義與開發、編排管理、運行環境、配置管理、監控分析、無服務、平臺管理、合作伙伴、成員構成。

在「應用定義與開發」學院中主要學習容器平臺上應用開發相關知識，聚集了與應用相關的架構和工具，具體包含數據庫服務、消息隊列服務、應用定義、鏡像構建、持續集成和部署等專業；在「編排管理」學院中主要學習容器平臺上的編排管理相關知識，聚集了與容器編排管理通用架構和工具，具體提供容器編排與調度、協作與服務發現、RPC遠程調用、服務代理、API網關與Servicemesh服務網格等專業；在「運行管理」學院中主要學習容器平臺上運行環境相關的知識，提供云原生存儲、云原生網絡、容器運行環境三個專業；在「配置管理」學院中提供容器平臺配置管理相關知識，提供自動化與配置、鏡像私庫、安全與合規等專業；在「監控分析」學院主要提供容器平臺監控相關知識，包含監控、日志追逐、鏈路追蹤等專業；在「無服務」學院，主要聚焦于serviceless、servicemesh等微服務解決方案的探索；在「合作伙伴」、「成員構成」、「平臺管理」主要是做推薦廠商、會員的管理，比如K8S安裝工具提供商、白金黃金白銀會員等。

每個學院都有自己的優秀畢業生，比如在編排管理專業的Kubernetes、運行環境管理專業的Containerd、監控分析專業的prometheus，如今配置管理專業的ETCD也作為優秀畢業生畢業了。ETCD項目自2013年誕生于CoreOS，在2018年以孵化項目加入云原生計算基金會，2020年以優秀畢業生畢業，它具備什么能力，又是如何一步步成長起來，最終成為優秀畢業生呢？我們一起來看看吧！

ETCD的架構圖也非常簡單，總體可分為四個部分，HTTPServer以API形式對外提供服務，負責處理來自用戶的API請求、與其它ETCD節點輪詢心跳保障業務高可用；Store負責處理ETCD支持的功能，比如數據索引、節點狀態變更、監控、事件處理等等；Raft提供分布式一致性協議維持集群內各個節點的數據狀態一致性，主節點master負責處理所有來自客戶端的寫操作，當ETCD集群開始初始化時，每個節點都是Follower角色，通過選舉Leader角色來成為主節點處理業務，并有Candidate角色隨時候選，三個角色一起協同工作，保障ETCD集群的高可用；WAL預寫式日志（WriteAheadLog）將所有數據的狀態信息、索引信息都先在內存存儲起來，并最終通過磁盤持久化存儲，保障ETCD既快又準。當用戶請求發起之后，先由httpserver轉發給store進行具體事務處理，涉及節點改動時交給raft模塊進行狀態變更、日志處理，同步給到其它etcd節點，最后進行數據提交與同步。

介紹完了原理，我們來看看ETCD的應用場景有哪些？典型的應用場景有鍵值對存儲、服務注冊與發現、消息發布與訂閱、分布式通知與協調、分布式鎖等。要不怎么是優秀畢業生呢？ETCD使用的最多的場景便是服務注冊與發現，在Kubernetes也是如此，我們就來重點看看這個場景吧。

在服務注冊與發現中，有三個角色，服務注冊中心serviceregistry、服務生產者producer、服務消費者consumer三個角色。producer在啟動的時候向registry注冊自己的服務名、主機、端口，consumer需要調用對應的服務時直接向registry進行請求，獲取對應的實例地址即可。基于ETCD的服務注冊與發現，主要是將各個服務在啟動時注冊到ETCD上（Key-Value鍵值對模式存儲起來），再通過RAFT算法保障每個生產者、消費者的健康狀態監控。