SpringCloud学习笔记:Eureka服务注册与发现(四)

Eureka服务注册与发现

Eureka发音:

英[juˈriːkə]美[juˈriːkə]

Eureka是什么

Eureka是Netflix的一个子模块,也是核心模块之一。Eureka是一个基于REST的服务,用于定位服务,以实现云端中间层服务发现和故障转移。服务注册与发现对于微服务架构来说是非常重要的,有了服务发现与注册,只需要使用服务的标识符,就可以访问到服务,而不需要修改服务调用的配置文件了。功能类似于dubbo的注册中心,比如Zookeeper。

Netflix在设计Eureka时遵守的就是AP原则

CAP原则又称CAP定理,指的是在一个分布式系统中,Consistency(一致性)、 Availability(可用性)、Partition tolerance(分区容错性),三者不可兼得

原理讲解

Eureka的基本架构

Spring Cloud 封装了 Netflix 公司开发的 Eureka 模块来实现服务注册和发现(请对比Zookeeper)。

Eureka 采用了 C-S 的设计架构。Eureka Server 作为服务注册功能的服务器,它是服务注册中心。

而系统中的其他微服务,使用 Eureka 的客户端连接到 Eureka Server并维持心跳连接。这样系统的维护人员就可以通过 Eureka Server 来监控系统中各个微服务是否正常运行。SpringCloud 的一些其他模块(比如Zuul)就可以通过 Eureka Server 来发现系统中的其他微服务,并执行相关的逻辑。

file

file

请注意和Dubbo的架构对比

Eureka包含两个组件:Eureka Server和Eureka Client
Eureka Server提供服务注册服务
各个节点启动后,会在EurekaServer中进行注册,这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息,服务节点的信息可以在界面中直观的看到

EurekaClient是一个Java客户端,用于简化Eureka Server的交互,客户端同时也具备一个内置的、使用轮询(round-robin)负载算法的负载均衡器。在应用启动后,将会向Eureka Server发送心跳(默认周期为30秒)。如果Eureka Server在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳,EurekaServer将会从服务注册表中把这个服务节点移除(默认90秒)

三大角色

Eureka Server 提供服务注册和发现

Service Provider服务提供方将自身服务注册到Eureka,从而使服务消费方能够找到

Service Consumer服务消费方从Eureka获取注册服务列表,从而能够消费服务

盘点下目前我们的工程情况

总父工程

通用模块api

服务提供者Provider

服务消费者Consumer

构建步骤

microservicecloud-eureka-7001

eureka服务注册中心Module

1.新建microservicecloud-eureka-7001

2.POM

<parent>
    <artifactId>microservicecloud</artifactId>
    <groupId>com.example</groupId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
</parent>
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>

<artifactId>microservicecloud-eureka-7001</artifactId>

<dependencies>
    <!--eureka-server服务端 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
    </dependency>
    <!-- 修改后立即生效,热部署 -->
    <dependency>
        <groupId>org.springframework</groupId>
        <artifactId>springloaded</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-devtools</artifactId>
    </dependency>
</dependencies>

3.YML

server:
  port: 7001

eureka:
  instance:
    hostname: localhost #eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url:
      defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/        #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。

4.EurekaServer7001_App主启动类

@SpringBootApplication
@EnableEurekaServer
public class EurekaServer7001_App {

    public static void main(String[] args) {

        SpringApplication.run(EurekaServer7001_App.class,args);
    }

}

5.测试

http://localhost:7001/

microservicecloud-provider-dept-8001

将已有的部门微服务注册进eureka服务中心

1.修改microservicecloud-provider-dept-8001

2.POM修改部分

<!-- 将微服务provider侧注册进eureka -->
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
   </dependency>
   <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-config</artifactId>
   </dependency>
  1. YML修改部分
eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka

4.DeptProvider8001_App主启动类

@EnableEurekaClient

@EnableEurekaClient和8001服务提供方的@EnableEurekaServer相对应

5.测试

1)先要启动EurekaServer

2)http://localhost:7001/

3)微服务注册名配置说明

spring:
   application:
    name: microservicecloud-dept 

应用名对应http://localhost:7001/管理页面应用(Application)名

actuator与注册微服务信息完善

主机名称:服务名称修改

当前问题:已注册的Eureka状态含有主机名称

解决:修改microservicecloud-provider-dept-8001

​ 添加:instance-id: microservicecloud-dept8001

eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001

修改后

microservicecloud-dept8001

不再含有主机名称

file

访问信息有IP信息提示

当前问题:没有IP提示

解决:添加prefer-ip-address: true

eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
      defaultZone: http://localhost:7001/eureka
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001
    prefer-ip-address: true #访问路径可以显示IP地址

效果:http://172.28.105.245:8001/info

微服务info内容详细信息

当前问题:http://172.28.105.245:8001/info 超链接点击打开为空 { }

解决:

1)修改microservicecloud-provider-dept-8001-POM文件

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

2)总的父工程microservicecloud修改pom.xml添加构建build信息

<build>
<!--        <plugins>-->
<!--            <plugin>-->
<!--                <groupId>org.springframework.boot</groupId>-->
<!--                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>-->
<!--            </plugin>-->
<!--        </plugins>-->
        <finalName>microservicecloud</finalName>
        <resources>
            <resource>
                <directory>src/main/resources</directory>
                <filtering>true</filtering>
            </resource>
        </resources>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <delimiters>
                        <delimit>$</delimit>
                    </delimiters>
                </configuration>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

3)修改8001 YAML文件:

info:
  app.name: atguigu-microservicecloud
  company.name: www.atguigu.com
  build.artifactId: $project.artifactId$
  build.version: $project.version$

4)http://172.28.105.245:8001/info打开效果

{
    "app": {
        "name": "atguigu-microservicecloud"
    },
    "company": {
        "name": "www.test.com"
    },
    "build": {
        "artifactId": "microservicecloud-provider-dept-8001",
        "version": "0.0.1-SNAPSHOT"
    }
}

eureka自我保护

故障现象:

EMERGENCY! EUREKA MAY BE INCORRECTLY CLAIMING INSTANCES ARE UP WHEN THEY'RE NOT. RENEWALS ARE LESSER THAN THRESHOLD AND HENCE THE INSTANCES ARE NOT BEING EXPIRED JUST TO BE SAFE.

导致原因:

一句话:某时刻某一个微服务不可用了,eureka不会立刻清理,依旧会对该微服务的信息进行保存

什么是自我保护模式?

默认情况下,如果EurekaServer在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳,EurekaServer将会注销该实例(默认90秒)。但是当网络分区故障发生时,微服务与EurekaServer之间无法正常通信,以上行为可能变得非常危险了——因为微服务本身其实是健康的,此时本不应该注销这个微服务。Eureka通过“自我保护模式”来解决这个问题——当EurekaServer节点在短时间内丢失过多客户端时(可能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。一旦进入该模式,EurekaServer就会保护服务注册表中的信息,不再删除服务注册表中的数据(也就是不会注销任何微服务)。当网络故障恢复后,该Eureka Server节点会自动退出自我保护模式。

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。一句话讲解:好死不如赖活着

综上,自我保护模式是一种应对网络异常的安全保护措施。它的架构哲学是宁可同时保留所有微服务(健康的微服务和不健康的微服务都会保留),也不盲目注销任何健康的微服务。使用自我保护模式,可以让Eureka集群更加的健壮、稳定。

在Spring Cloud中,可以使用eureka.server.enable-self-preservation = false 禁用自我保护模式。

服务发现Discovery

演示项目:microservicecloud-provider-dept-8001

1)对于注册进eureka里面的微服务,可以通过服务发现来获得该服务的信息

2)修改microservicecloud-provider-dept-8001工程的DeptController

@Autowired
private DiscoveryClient client;

@RequestMapping(value = "/dept/discovery", method = RequestMethod.GET)
public Object discovery()
{
    List<String> list = client.getServices();
    System.out.println("**********" + list);

    List<ServiceInstance> srvList = client.getInstances("MICROSERVICECLOUD-DEPT");
    for (ServiceInstance element : srvList) {
        System.out.println(element.getServiceId() + "\t" + element.getHost() + "\t" + element.getPort() + "\t"
                           + element.getUri());
    }
    return this.client;
}

3)DeptProvider8001_App主启动类

@EnableDiscoveryClient //服务发现

4)自测

先要启动EurekaServer

再启动DeptProvider8001_App主启动类,需要稍等一会儿

http://localhost:8001/dept/discovery

5)修改microservicecloud-consumer-dept-80工程的DeptController_Consumer

//测试@EnableDiscoveryClient,消费端可以调用服务发现
@RequestMapping(value="/consumer/dept/discovery")
public Object discovery()
{
    return restTemplate.getForObject(REST_URL_PREFIX+"/dept/discovery", Object.class);
}

测试:http://localhost/consumer/dept/discovery

效果:

{
    "services": [
        "microservicecloud-dept"
    ],
    "localServiceInstance": {
        "host": "172.28.105.245",
        "port": 8001,
        "serviceId": "microservicecloud-dept",
        "metadata": {},
        "uri": "http://172.28.105.245:8001",
        "secure": false
    }
}

集群配置

原理说明:

file

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。

新建microservicecloud-eureka-7002/microservicecloud-eureka-7003

按照7001为模板粘贴POM

修改7002和7003的主启动类

修改映射配置

找到C:\Windows\System32\drivers\etc路径下的hosts文件

修改映射配置添加进hosts文件:

​ 127.0.0.1 eureka7001.com

​ 127.0.0.1 eureka7002.com

​ 127.0.0.1 eureka7003.com

3台eureka服务器的yml配置:

server:
  port: 7001

eureka:
  instance:
    hostname: eureka7001.com #eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false     #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false     #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url:
      #单机 defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址(单机)。
      defaultZone: http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
server:
  port: 7002

eureka:
  instance:
    hostname: eureka7002.com #eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false     #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false     #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url:
      #defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
server:
  port: 7003

eureka:
  instance:
    hostname: eureka7003.com #eureka服务端的实例名称
  client:
    register-with-eureka: false     #false表示不向注册中心注册自己。
    fetch-registry: false     #false表示自己端就是注册中心,我的职责就是维护服务实例,并不需要去检索服务
    service-url:
      #defaultZone: http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/       #设置与Eureka Server交互的地址查询服务和注册服务都需要依赖这个地址。
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/

microservicecloud-provider-dept-8001

微服务发布到上面3台eureka集群配置中

server:
  port: 8001

mybatis:
  config-location: classpath:mybatis/mybatis.cfg.xml  #mybatis所在路径
  type-aliases-package: com.atguigu.springcloud.entities #entity别名类
  mapper-locations:
  - classpath:mybatis/mapper/**/*.xml #mapper映射文件

spring:
   application:
    name: microservicecloud-dept
   datasource:
    type: com.alibaba.druid.pool.DruidDataSource
    driver-class-name: org.gjt.mm.mysql.Driver
    url: jdbc:mysql://localhost:3306/cloudDB01
    username: root
    password: 123456
    dbcp2:
      min-idle: 5
      initial-size: 5
      max-total: 5
      max-wait-millis: 200

eureka:
  client: #客户端注册进eureka服务列表内
    service-url:
      defaultZone: http://eureka7001.com:7001/eureka/,http://eureka7002.com:7002/eureka/,http://eureka7003.com:7003/eureka/
  instance:
    instance-id: microservicecloud-dept8001   #自定义服务名称信息
    prefer-ip-address: true     #访问路径可以显示IP地址

info:
  app.name: atguigu-microservicecloud
  company.name: www.atguigu.com
  build.artifactId: $project.artifactId$
  build.version: $project.version$

作为服务注册中心,Eureka比Zookeeper好在哪里

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P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。
因此
Zookeeper保证的是CP,
Eureka则是AP。

4.1 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。

4.2 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:

  1. 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
  2. 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)
  3. 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

因此, Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况,而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪。

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