深入理解Eureka

標籤： server 數據 url

2017-06-11 11:22 368人閱讀評論(0) 收藏舉報

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轉載請標明出處：
http://blog.csdn.net/forezp/article/details/73017664
本文出自方誌朋的博客

Eureka的一些概念

Register：服務註冊
當Eureka客戶端向Eureka Server註冊時，它提供自身的元數據，比如IP地址、端口，運行狀況指示符URL，主頁等。
Renew：服務續約
Eureka客戶會每隔30秒發送一次心跳來續約。通過續約來告知Eureka Server該Eureka客戶仍然存在，沒有出現問題。正常情況下，如果Eureka Server在90秒沒有收到Eureka客戶的續約，它會將實例從其註冊表中刪除。建議不要更改續約間隔。
Fetch Registries：獲取註冊列表信息
Eureka客戶端從服務器獲取註冊表信息，並將其緩存在本地。客戶端會使用該信息查找其他服務，從而進行遠程調用。該註冊列表信息定期（每30秒鐘）更新一次。每次返回註冊列表信息可能與Eureka客戶端的緩存信息不同， Eureka客戶端自動處理。如果由於某種原因導致註冊列表信息不能及時匹配，Eureka客戶端則會重新獲取整個註冊表信息。 Eureka服務器緩存註冊列表信息，整個註冊表以及每個應用程序的信息進行了壓縮，壓縮內容和沒有壓縮的內容完全相同。Eureka客戶端和Eureka 服務器可以使用JSON / XML格式進行通訊。在默認的情況下Eureka客戶端使用壓縮JSON格式來獲取註冊列表的信息。
Cancel：服務下線
Eureka客戶端在程序關閉時向Eureka服務器發送取消請求。發送請求後，該客戶端實例信息將從服務器的實例註冊表中刪除。該下線請求不會自動完成，它需要調用以下內容：
DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent()；
Eviction 服務剔除
在默認的情況下，當Eureka客戶端連續90秒沒有向Eureka服務器發送服務續約，即心跳，Eureka服務器會將該服務實例從服務註冊列表刪除，即服務剔除。

Eureka的高可用架構

如圖爲Eureka的高級架構圖，該圖片來自於Eureka開源代碼的文檔，地址爲https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-at-a-glance 。

從圖可以看出在這個體系中，有2個角色，即Eureka Server和Eureka Client。而Eureka Client又分爲Applicaton Service和Application Client，即服務提供者何服務消費者。每個區域有一個Eureka集羣，並且每個區域至少有一個eureka服務器可以處理區域故障，以防服務器癱瘓。

Eureka Client向Eureka Serve註冊，並將自己的一些客戶端信息發送Eureka Serve。然後，Eureka Client通過向Eureka Serve發送心跳（每30秒）來續約服務的。如果客戶端持續不能續約，那麼，它將在大約90秒內從服務器註冊表中刪除。註冊信息和續訂被複制到集羣中的Eureka Serve所有節點。來自任何區域的Eureka Client都可以查找註冊表信息（每30秒發生一次）。根據這些註冊表信息，Application Client可以遠程調用Applicaton Service來消費服務。

Register服務註冊

服務註冊，即Eureka Client向Eureka Server提交自己的服務信息，包括IP地址、端口、service ID等信息。如果Eureka Client沒有寫service ID，則默認爲 ${spring.application.name}。

服務註冊其實很簡單，在Eureka Client啓動的時候，將自身的服務的信息發送到Eureka Server。現在來簡單的閱讀下源碼。在Maven的依賴包下，找到eureka-client-1.6.2.jar包。在com.netflix.discovery包下有個DiscoveryClient類，該類包含了Eureka Client向Eureka Server的相關方法。其中DiscoveryClient實現了EurekaClient接口，並且它是一個單例模式，而EurekaClient繼承了LookupService接口。它們之間的關係如圖所示。

在DiscoveryClient類有一個服務註冊的方法register()，該方法是通過Http請求向Eureka Client註冊。其代碼如下：

boolean register() throws Throwable {
        logger.info(PREFIX + appPathIdentifier + ": registering service...");
        EurekaHttpResponse<Void> httpResponse;
        try {
            httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.register(instanceInfo);
        } catch (Exception e) {
            logger.warn("{} - registration failed {}", PREFIX + appPathIdentifier, e.getMessage(), e);
            throw e;
        }
        if (logger.isInfoEnabled()) {
            logger.info("{} - registration status: {}", PREFIX + appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
        }
        return httpResponse.getStatusCode() == 204;
    }

在DiscoveryClient類繼續追蹤register()方法，它被InstanceInfoReplicator 類的run()方法調用，其中InstanceInfoReplicator實現了Runnable接口，run()方法代碼如下：

 public void run() {
        try {
            discoveryClient.refreshInstanceInfo();

            Long dirtyTimestamp = instanceInfo.isDirtyWithTime();
            if (dirtyTimestamp != null) {
                discoveryClient.register();
                instanceInfo.unsetIsDirty(dirtyTimestamp);
            }
        } catch (Throwable t) {
            logger.warn("There was a problem with the instance info replicator", t);
        } finally {
            Future next = scheduler.schedule(this, replicationIntervalSeconds, TimeUnit.SECONDS);
            scheduledPeriodicRef.set(next);
        }
    }

而InstanceInfoReplicator類是在DiscoveryClient初始化過程中使用的，其中有一個initScheduledTasks()方法。該方法主要開啓了獲取服務註冊列表的信息，如果需要向Eureka Server註冊，則開啓註冊，同時開啓了定時向Eureka Server服務續約的定時任務，具體代碼如下：

private void initScheduledTasks() {
       ...//省略了任務調度獲取註冊列表的代碼
        if (clientConfig.shouldRegisterWithEureka()) {
         ... 
            // Heartbeat timer
            scheduler.schedule(
                    new TimedSupervisorTask(
                            "heartbeat",
                            scheduler,
                            heartbeatExecutor,
                            renewalIntervalInSecs,
                            TimeUnit.SECONDS,
                            expBackOffBound,
                            new HeartbeatThread()
                    ),
                    renewalIntervalInSecs, TimeUnit.SECONDS);

            // InstanceInfo replicator
            instanceInfoReplicator = new InstanceInfoReplicator(
                    this,
                    instanceInfo,
                    clientConfig.getInstanceInfoReplicationIntervalSeconds(),
                    2); // burstSize

            statusChangeListener = new ApplicationInfoManager.StatusChangeListener() {
                @Override
                public String getId() {
                    return "statusChangeListener";
                }

                @Override
                public void notify(StatusChangeEvent statusChangeEvent) {

                    instanceInfoReplicator.onDemandUpdate();
                }
            };
          ...
    }

然後在來看Eureka server端的代碼，在Maven的eureka-core:1.6.2的jar包下。打開com.netflix.eureka包，很輕鬆的就發現了又一個EurekaBootStrap的類，BootStrapContext具有最先初始化的權限，所以先看這個類。

protected void initEurekaServerContext() throws Exception {

 ...//省略代碼
   PeerAwareInstanceRegistry registry;
        if (isAws(applicationInfoManager.getInfo())) {
           ...//省略代碼，如果是AWS的代碼
        } else {
            registry = new PeerAwareInstanceRegistryImpl(
                    eurekaServerConfig,
                    eurekaClient.getEurekaClientConfig(),
                    serverCodecs,
                    eurekaClient
            );
        }

        PeerEurekaNodes peerEurekaNodes = getPeerEurekaNodes(
                registry,
                eurekaServerConfig,
                eurekaClient.getEurekaClientConfig(),
                serverCodecs,
                applicationInfoManager
        );
 }

其中PeerAwareInstanceRegistryImpl和PeerEurekaNodes兩個類看其命名，應該和服務註冊以及Eureka Server高可用有關。先追蹤PeerAwareInstanceRegistryImpl類，在該類有個register()方法，該方法提供了註冊，並且將註冊後信息同步到其他的Eureka Server服務。代碼如下：

public void register(final InstanceInfo info, final boolean isReplication) {
        int leaseDuration = Lease.DEFAULT_DURATION_IN_SECS;
        if (info.getLeaseInfo() != null && info.getLeaseInfo().getDurationInSecs() > 0) {
            leaseDuration = info.getLeaseInfo().getDurationInSecs();
        }
        super.register(info, leaseDuration, isReplication);
        replicateToPeers(Action.Register, info.getAppName(), info.getId(), info, null, isReplication);
    }

其中 super.register(info, leaseDuration, isReplication)方法，點擊進去到子類AbstractInstanceRegistry可以發現更多細節，其中註冊列表的信息被保存在一個Map中。replicateToPeers()方法，即同步到其他Eureka Server的其他Peers節點，追蹤代碼，發現它會遍歷循環向所有的Peers節點註冊，最終執行類PeerEurekaNodes的register()方法，該方法通過執行一個任務向其他節點同步該註冊信息，代碼如下：

  public void register(final InstanceInfo info) throws Exception {
        long expiryTime = System.currentTimeMillis() + getLeaseRenewalOf(info);
        batchingDispatcher.process(
                taskId("register", info),
                new InstanceReplicationTask(targetHost, Action.Register, info, null, true) {
                    public EurekaHttpResponse<Void> execute() {
                        return replicationClient.register(info);
                    }
                },
                expiryTime
        );
    }

經過一系列的源碼追蹤，可以發現PeerAwareInstanceRegistryImpl的register()方法實現了服務的註冊，並且向其他Eureka Server的Peer節點同步了該註冊信息，那麼register()方法被誰調用了呢？之前在Eureka Client的分析可以知道，Eureka Client是通過 http來向Eureka Server註冊的，那麼Eureka Server肯定會提供一個註冊的接口給Eureka Client調用，那麼PeerAwareInstanceRegistryImpl的register()方法肯定最終會被暴露的Http接口所調用。在Idea開發工具，按住alt+鼠標左鍵，可以很快定位到ApplicationResource類的addInstance ()方法，即服務註冊的接口，其代碼如下：


@POST
    @Consumes({"application/json", "application/xml"})
    public Response addInstance(InstanceInfo info,
                                @HeaderParam(PeerEurekaNode.HEADER_REPLICATION) String isReplication) {

    ...//省略代碼                 
               registry.register(info, "true".equals(isReplication));
        return Response.status(204).build();  // 204 to be backwards compatible
    }

Renew服務續約

服務續約和服務註冊非常類似，通過之前的分析可以知道，服務註冊在Eureka Client程序啓動之後開啓，並同時開啓服務續約的定時任務。在eureka-client-1.6.2.jar的DiscoveryClient的類下有renew()方法，其代碼如下：

  /**
     * Renew with the eureka service by making the appropriate REST call
     */
    boolean renew() {
        EurekaHttpResponse<InstanceInfo> httpResponse;
        try {
            httpResponse = eurekaTransport.registrationClient.sendHeartBeat(instanceInfo.getAppName(), instanceInfo.getId(), instanceInfo, null);
            logger.debug("{} - Heartbeat status: {}", PREFIX + appPathIdentifier, httpResponse.getStatusCode());
            if (httpResponse.getStatusCode() == 404) {
                REREGISTER_COUNTER.increment();
                logger.info("{} - Re-registering apps/{}", PREFIX + appPathIdentifier, instanceInfo.getAppName());
                return register();
            }
            return httpResponse.getStatusCode() == 200;
        } catch (Throwable e) {
            logger.error("{} - was unable to send heartbeat!", PREFIX + appPathIdentifier, e);
            return false;
        }
    }

另外服務端的續約接口在eureka-core:1.6.2.jar的 com.netflix.eureka包下的InstanceResource類下，接口方法爲renewLease()，它是REST接口。爲了減少類篇幅，省略了大部分代碼的展示。其中有個registry.renew()方法，即服務續約，代碼如下:

@PUT
public Response renewLease(...參數省略）{
     ...  代碼省略
    boolean isSuccess=registry.renew(app.getName(),id, isFromReplicaNode);
       ...  代碼省略
 }

讀者可以跟蹤registry.renew的代碼一直深入研究。在這裏就不再多講述。另外服務續約有2個參數是可以配置，即Eureka Client發送續約心跳的時間參數和Eureka Server在多長時間內沒有收到心跳將實例剔除的時間參數，在默認的情況下這兩個參數分別爲30秒和90秒，官方給的建議是不要修改，如果有特殊要求還是可以調整的，只需要分別在Eureka Client和Eureka Server修改以下參數：

eureka.instance.leaseRenewalIntervalInSeconds
eureka.instance.leaseExpirationDurationInSeconds

最後，服務註冊列表的獲取、服務下線和服務剔除就不在這裏進行源碼跟蹤解讀，因爲和服務註冊和續約類似，有興趣的朋友可以自己看下源碼，深入理解。總的來說，通過讀源碼，可以發現，整體架構與前面小節的eureka 的高可用架構圖完全一致。

Eureka Client註冊一個實例爲什麼這麼慢

Eureka Client一啓動（不是啓動完成），不是立即向Eureka Server註冊，它有一個延遲向服務端註冊的時間，通過跟蹤源碼，可以發現默認的延遲時間爲40秒，源碼在eureka-client-1.6.2.jar的DefaultEurekaClientConfig類下，代碼如下：

public int getInitialInstanceInfoReplicationIntervalSeconds() {
    return configInstance.getIntProperty(
        namespace + INITIAL_REGISTRATION_REPLICATION_DELAY_KEY, 40).get();
 }

Eureka Server的響應緩存
Eureka Server維護每30秒更新的響應緩存,可通過更改配置eureka.server.responseCacheUpdateIntervalMs來修改。所以即使實例剛剛註冊，它也不會出現在調用/ eureka / apps REST端點的結果中。
Eureka Server刷新緩存
Eureka客戶端保留註冊表信息的緩存。該緩存每30秒更新一次（如前所述）。因此，客戶端決定刷新其本地緩存並發現其他新註冊的實例可能需要30秒。
LoadBalancer Refresh
Ribbon的負載平衡器從本地的Eureka Client獲取服務註冊列表信息。Ribbon本身還維護本地緩存，以避免爲每個請求調用本地客戶端。此緩存每30秒刷新一次（可由ribbon.ServerListRefreshInterval配置）。所以，可能需要30多秒才能使用新註冊的實例。

綜上幾個因素，一個新註冊的實例，特別是啓動較快的實例（默認延遲40秒註冊），不能馬上被Eureka Server發現。另外，剛註冊的Eureka Client也不能立即被其他服務調用，因爲調用方因爲各種緩存沒有及時的獲取到新的註冊列表。

Eureka 的自我保護模式

當一個新的Eureka Server出現時，它嘗試從相鄰節點獲取所有實例註冊表信息。如果從Peer節點獲取信息時出現問題，Eureka Serve會嘗試其他的Peer節點。如果服務器能夠成功獲取所有實例，則根據該信息設置應該接收的更新閾值。如果有任何時間，Eureka Serve接收到的續約低於爲該值配置的百分比（默認爲15分鐘內低於85％），則服務器開啓自我保護模式，即不再剔除註冊列表的信息。

這樣做的好處就是，如果是Eureka Server自身的網絡問題，導致Eureka Client的續約不上，Eureka Client的註冊列表信息不再被刪除，也就是Eureka Client還可以被其他服務消費。