跟我學Spring Cloud（Finchley版）-06-服務註冊與服務發現-Eureka深入

在跟我學Spring Cloud（Finchley版）-05-服務註冊與服務發現-Eureka入門一節中，已經編寫了一個Eureka Server，並將服務提供者與消費者都註冊到了Eureka Server上。

本節，來深入探討Eureka的高級特性。

Eureka原理

本節來探討Eureka的原理。

Region & Availability Zone

下面分析一下Eureka原理，在分析原理前，先來了解一下Region和Availability Zone，如下圖。

衆所周知，Netflix公司將他們的應用都部署在了AWS上，所以Eureka的架構使用到了AWS中的一些概念——不用擔心，這不是說Eureka和AWS環境綁定，Eureka可以部署在任意環境。

Region和Availability Zone均是AWS的概念。

Region表示AWS中的地理位置，例如us-east-1、us-east-2、eu-west-1等；
每個Region都有多個Availability Zone，彼此內網打通；
各個Region之間完全隔離，彼此內網不打通；
AWS通過這種方式實現了最大的容錯和穩定性。

Spring Cloud中，默認使用的Region是us-east-1 。非AWS環境下，可將將Region理解爲內網沒有打通的機房，將Availability Zone理解成相同機房的不同機架（內網打通）。

拓展閱讀

如果您不瞭解AWS，那你應該聽說過阿里雲，可以把AWS簡單認爲是美國版的阿里雲……
對Region和Availability Zone感興趣的讀者可前往<http://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/using-regions-availability-zones.html>擴展閱讀；
2017年AWS的S3發生故障，受影響的大型網站列表中，Netflix赫然在列，有興趣可前往<https://www.jianshu.com/p/d5d1fd3151ad> 拓展閱讀。

Eureka架構詳解

如圖是Eureka集羣的工作原理。圖中的組件非常多，概念也比較抽象，我們先來用通俗易懂的文字翻譯一下：

Application Service：服務提供者；
Application Client：服務消費者；
Make Remote Call調用RESTful API；
us-east-1c、us-east-1d等都是Availability Zone，它們都屬於us-east-1這個region。

由圖可知，Eureka包含兩個組件：Eureka Server 和 Eureka Client，它們的作用如下：

Eureka Server提供服務發現的能力，各個微服務啓動時，會向Eureka Server註冊自己的信息（例如IP、端口、微服務名稱等），Eureka Server會存儲這些信息；
Eureka Client是一個Java客戶端，用於簡化與Eureka Server的交互；
微服務啓動後，會週期性（默認30秒）地向Eureka Server發送心跳以續約自己的“租期”；
如果Eureka Server在一定時間內沒有接收到某個微服務實例的心跳，Eureka Server將會註銷該實例（默認90秒）；
默認情況下，Eureka Server同時也是Eureka Client。多個Eureka Server實例，互相之間通過增量複製的方式，來實現服務註冊表中數據的同步。Eureka Server默認保證在90秒內，Eureka Server集羣內的所有實例中的數據達到一致（從這個架構來看，Eureka Server所有實例所處的角色都是對等的，沒有類似Zookeeper、Consul、Etcd等軟件的選舉過程，也不存在主從，所有的節點都是主節點。Eureka官方將Eureka Server集羣中的所有實例稱爲“對等體（peer）”）
Eureka Client會緩存服務註冊表中的信息。這種方式有一定的優勢——首先，微服務無需每次請求都查詢Eureka Server，從而降低了Eureka Server的壓力；其次，即使Eureka Server所有節點都宕掉，服務消費者依然可以使用緩存中的信息找到服務提供者並完成調用。

綜上，Eureka通過心跳檢查、客戶端緩存等機制，提高了系統的靈活性、可伸縮性和可用性。

TIPS

事實上，這個官方架構圖是有一點問題的：Eureka Server本身也集成了Eureka Client，彼此通過Eureka Client同步數據給其它實例又或者從其他實例同步數據——現在，你應該能理解上一節中所使用的 register-with-eureka 以及fetch-registry 的作用了。

高可用

編寫高可用Eureka Server

下面來編寫一個雙節點Eureka Server集羣。編寫這個集羣非常簡單，只需修改單實例Eureka Server的配置即可：

爲系統配置主機名：

vim /etc/hosts
# 添加如下內容
127.0.0.1 peer1 peer2

對於Windows系統，請修改C:\windows\system32\drivers\etc\hosts文件

配置：

spring:
application:
  name: microservice-discovery-eureka-ha
---
spring:
profiles: peer1                                 # 指定profile=peer1
server:
port: 8761
eureka:
instance:
  hostname: peer1                               # 指定當profile=peer1時，主機名是peer1
client:
  serviceUrl:
    defaultZone: http://peer2:8762/eureka/      # 將自己註冊到peer2這個Eureka上面去
---
spring:
profiles: peer2
server:
port: 8762
eureka:
instance:
  hostname: peer2
client:
  serviceUrl:
    defaultZone: http://peer1:8761/eureka/

由配置不難看出我們設置了兩個Profile：peer1、peer2。兩個Profile下各有一個Eureka Server，通過相互註冊的方式，構建了Eureka Server集羣。

啓動：

java -jar microservice-discovery-eureka-ha-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer1
java -jar microservice-discovery-eureka-ha-0.0.1-SNAPSHOT.jar --spring.profiles.active=peer2

第一個實例會報錯，這是正常的，因爲它會嘗試連接第二個實例，但第二個實例尚未啓動，所以會報連接不上的異常。

注意點

如果兩個Eureka Server實例在同一臺機器上啓動，那麼配置hosts的這一步不能少。原因：Eureka Server對端口是不敏感的，這意味着，如果直接用IP的形式（例如地址寫成http://127.0.0.1:8761/eureka/）相互註冊，Eureka Server誤認爲兩個Eureka Server實例是一個實例——這會造成Eureka Server首頁顯示不正常等一系列問題！！

拓展閱讀

考慮到有童鞋對Spring Boot的Profile不熟悉，貼個拓展閱讀吧：<https://blog.csdn.net/j080624/article/details/80507927>

TIPS

編寫Eureka Server集羣的簡寫方式：

spring:
  application:
    name: microservice-discovery-eureka-ha
eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://peer2:8762/eureka/,http://peer1:8761/eureka/
---
spring:
  profiles: peer1
server:
  port: 8761
eureka:
  instance:
    hostname: peer1
---
spring:
  profiles: peer2
server:
  port: 8762
eureka:
  instance:
    hostname: peer2

將應用註冊到Eureka Server集羣上

以microservice-provider-user 項目爲例，只須修改eureka.client.serviceUrl.defaultZone，配置多個Eureka Server地址，就可以將其註冊到Eureka Server集羣了。示例：

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://peer1:8761/eureka/,http://peer2:8762/eureka/

這樣就可以將服務註冊到Eureka Server集羣上了。

當然，微服務即使只配置Eureka Server集羣中的某個節點，也能正常註冊到Eureka Server集羣，因爲多個Eureka Server之間的數據會相互同步。例如：

eureka:
  client:
    serviceUrl:
      defaultZone: http://peer1:8761/eureka/

正常情況下，這種方式與配置多個Server節點的效果是一樣的。不過爲適應某些極端場景，筆者建議在客戶端配置多個Eureka Server節點。

應用啓動後，訪問Eureka Server應能看到類似如下的界面：

RESTful API

前文說過，Eureka本身是一個基於REST的服務。本節來探討Eureka Server的RESTful API。

下表展示了Eureka Server提供的RESTful API，來自<https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-REST-operations> ，只需按表格向Eureka Server發送請求，即可操作Eureka Server中的數據。

Operation	HTTP action	Description
Register new application instance	POST /eureka/apps/appID	Input:JSON/XMLpayload HTTPCode: 204 on success
De-register application instance	DELETE /eureka/apps/appID/instanceID	HTTP Code: 200 on success
Send application instance heartbeat	PUT /eureka/apps/appID/instanceID	HTTP Code: 200 on success 404 if instanceID doesn’t exist
Query for all instances	GET /eureka/apps	HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Query for all appIDinstances	GET /eureka/apps/appID	HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Query for a specificappID/instanceID	GET /eureka/apps/appID/instanceID	HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Query for a specificinstanceID	GET /eureka/instances/instanceID	HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML
Take instance out of service	PUT /eureka/apps/appID/instanceID/status?value=OUT_OF_SERVICE	HTTP Code: 200 on success 500 on failure
Put instance back into service (remove override)	DELETE /eureka/apps/appID/instanceID/status?value=UP (The value=UP is optional, it is used as a suggestion for the fallback status due to removal of the override)	HTTP Code: 200 on success 500 on failure
Update metadata	PUT /eureka/apps/appID/instanceID/metadata?key=value	HTTP Code: 200 on success 500 on failure
Query for all instances under a particular vip address	GET /eureka/vips/vipAddress	HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML 404 if thevipAddressdoes not exist.
Query for all instances under a particular secure vip address	GET /eureka/svips/svipAddress	HTTP Code: 200 on success Output:JSON/XML 404 if thesvipAddressdoes not exist.

調用示例

示例1：註冊一個服務：

將以下文件存儲爲rest-api-test.xml

<instance>
<instanceId>itmuch:rest-api-test:9000</instanceId>
<hostName>itmuch</hostName>
<app>REST-API-TEST</app>
<ipAddr>127.0.0.1</ipAddr>
<vipAddress>rest-api-test</vipAddress>
<secureVipAddress>rest-api-test</secureVipAddress>
<status>UP</status>
<port enabled="true">9000</port>
<securePort enabled="false">443</securePort>
<homePageUrl>http://127.0.0.1:9000/</homePageUrl>
<statusPageUrl>http://127.0.0.1:9000/info</statusPageUrl>
<healthCheckUrl>http://127.0.0.1:9000/health</healthCheckUrl>
<dataCenterInfo class="com.netflix.appinfo.InstanceInfo$DefaultDataCenterInfo">
  <name>MyOwn</name>
</dataCenterInfo>
</instance>

通過cURL調用Eureka Server

cat ./rest-api-test.xml | curl -v -X POST -H "Content-type: application/xml" -d @- http://localhost:8761/eureka/apps/rest-api-test

示例2：查看指定服務的所註冊的信息

只需訪問：http://Eureka Server的地址/eureka/apps/microservice-provider-user 即可查看microdervice-provider-user 服務的信息。

RESTful API的意義

你可能會問：我們不是已經有Eureka Client了嗎？誰閒着沒事再去用RESTful API啊？

要知道，微服務的優勢之一就是允許使用異構的技術、異構的語言甚至異構的平臺解決你想解決的問題。

舉個例子，如果你有一個系統，一部分是Spring Cloud構建的，一部分是用世界上最好的語言PHP寫的！但是呢，你希望Java應用與PHP應用之間的通信也能享受服務發現所帶來的好處，此時就可編寫一個基於PHP的Eureka Client，將PHP應用也註冊到Eureka Server！

事實上，前文說的Eureka Client不過是一個用Jersey 1.x封裝了RESTful API的Jar包而已。

拓展閱讀
事實上，業界已經有一些不同語言的Eureka Client，例如：

Node.js版的Eureka Client：<https://www.npmjs.com/package/eureka-js-client>
Python版的Eureka Client：<https://github.com/keijack/python-eureka-client>

自我保護模式

自我保護模式是Eureka的重要特性，筆者之前已經專題寫過文章詳解了，所以本系列不再贅述，詳見：理解Eureka的自我保護模式

用戶認證

Finchley版本相對之前的版本有些改動，比較重要。詳見：跟我學Spring Cloud（Finchley版）番外-01-Eureka安全詳解。

配套代碼

GitHub：
- microservice-discovery-eureka-ha：https://github.com/eacdy/spring-cloud-study/tree/master/2018-Finchley/microservice-discovery-eureka-ha
Gitee：
- microservice-discovery-eureka-ha：https://gitee.com/itmuch/spring-cloud-study/tree/master/2018-Finchley/microservice-discovery-eureka-ha

本文首發

http://www.itmuch.com/spring-cloud/finchley-6/

跟我學Spring Cloud（Finchley版）-06-服務註冊與服務發現-Eureka深入

Eureka原理

Region & Availability Zone

Eureka架構詳解

高可用

編寫高可用Eureka Server

將應用註冊到Eureka Server集羣上

RESTful API

調用示例

RESTful API的意義

自我保護模式

用戶認證

配套代碼

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