跟我学Spring Cloud（Finchley版）-06-服务

在跟我学Spring Cloud（Finchley版）-05-服务注册与服务发现-Eureka入门 一节中，已经编写了一个Eureka Server，并将服务提供者与消费者都注册到了Eureka Server上。

本节，来深入探讨Eureka的高级特性。

Eureka原理

本节来探讨Eureka的原理。

Region & Availability Zone

下面分析一下Eureka原理，在分析原理前，先来了解一下Region和Availability Zone，如下图。

图-Region And Availibility Zone

众所周知，Netflix公司将他们的应用都部署在了AWS上，所以Eureka的架构使用到了AWS中的一些概念——不用担心，这不是说Eureka和AWS环境绑定，Eureka可以部署在任意环境。

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；
• 每个Region都有多个Availability Zone，彼此内网打通；
• 各个Region之间完全隔离，彼此内网不打通；
• AWS通过这种方式实现了最大的容错和稳定性。

Spring Cloud中，默认使用的Region是us-east-1 。非AWS环境下，可将将Region理解为内网没有打通的机房，将Availability Zone理解成相同机房的不同机架（内网打通）。

拓展阅读

• 如果您不了解AWS，那你应该听说过阿里云，可以把AWS简单认为是美国版的阿里云……
• 对Region和Availability Zone感兴趣的读者可前往http://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/using-regions-availability-zones.html扩展阅读；
• 2017年AWS的S3发生故障，受影响的大型网站列表中，Netflix赫然在列，有兴趣可前往https://www.jianshu.com/p/d5d1fd3151ad 拓展阅读。

Eureka架构详解

Eureka架构

如图是Eureka集群的工作原理。图中的组件非常多，概念也比较抽象，我们先来用通俗易懂的文字翻译一下：

• Application Service：服务提供者；
• Application Client：服务消费者；
• Make Remote Call调用RESTful API；
• us-east-1c、us-east-1d等都是Availability Zone，它们都属于us-east-1这个region。

由图可知，Eureka包含两个组件：Eureka Server 和 Eureka Client，它们的作用如下：

• Eureka Server提供服务发现的能力，各个微服务启动时，会向Eureka Server注册自己的信息（例如IP、端口、微服务名称等），Eureka Server会存储这些信息；
• Eureka Client是一个Java客户端，用于简化与Eureka Server的交互；
• 微服务启动后，会周期性（默认30秒）地向Eureka Server发送心跳以续约自己的“租期”；
• 如果Eureka Server在一定时间内没有接收到某个微服务实例的心跳，Eureka Server将会注销该实例（默认90秒）；
• 默认情况下，Eureka Server同时也是Eureka Client。多个Eureka Server实例，互相之间通过增量复制的方式，来实现服务注册表中数据的同步。Eureka Server默认保证在90秒内，Eureka Server集群内的所有实例中的数据达到一致（从这个架构来看，Eureka Server所有实例所处的角色都是对等的，没有类似Zookeeper、Consul、Etcd等软件的选举过程，也不存在主从，所有的节点都是主节点。Eureka官方将Eureka Server集群中的所有实例称为“对等体（peer）”）
• Eureka Client会缓存服务注册表中的信息。这种方式有一定的优势——首先，微服务无需每次请求都查询Eureka Server，从而降低了Eureka Server的压力；其次，即使Eureka Server所有节点都宕掉，服务消费者依然可以使用缓存中的信息找到服务提供者并完成调用。

综上，Eureka通过心跳检查、客户端缓存等机制，提高了系统的灵活性、可伸缩性和可用性。

TIPS

事实上，这个官方架构图是有一点问题的：Eureka Server本身也集成了Eureka Client，彼此通过Eureka Client同步数据给其它实例又或者从其他实例同步数据——现在，你应该能理解上一节中所使用的 register-with-eureka 以及fetch-registry 的作用了。

高可用

编写高可用Eureka Server

下面来编写一个双节点Eureka Server集群。编写这个集群非常简单，只需修改单实例Eureka Server的配置即可：

• 为系统配置主机名：

  vim /etc/hosts
  # 添加如下内容
  127.0.0.1 peer1 peer2
  
  对于Windows系统，请修改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                               # 指定当profile=peer1时，主机名是peer1
    client:
      serviceUrl:
        defaultZone: http://peer2:8762/eureka/      # 将自己注册到peer2这个Eureka上面去
  ---
  spring:
    profiles: peer2
  server:
    port: 8762
  eureka:
    instance:
      hostname: peer2
    client:
      serviceUrl:
        defaultZone: http://peer1:8761/eureka/
  

  由配置不难看出我们设置了两个Profile：peer1、peer2。两个Profile下各有一个Eureka Server，通过相互注册的方式，构建了Eureka Server集群。

• 启动：

  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
  

  第一个实例会报错，这是正常的，因为它会尝试连接第二个实例，但第二个实例尚未启动，所以会报连接不上的异常。

注意点

• 如果两个Eureka Server实例在同一台机器上启动，那么配置hosts的这一步不能少。原因：Eureka Server对端口是不敏感的，这意味着，如果直接用IP的形式（例如地址写成http://127.0.0.1:8761/eureka/）相互注册，Eureka Server误认为两个Eureka Server实例是一个实例——这会造成Eureka Server首页显示不正常等一系列问题！！

拓展阅读

• 考虑到有童鞋对Spring Boot的Profile不熟悉，贴个拓展阅读吧：https://blog.csdn.net/j080624/article/details/80507927

TIPS

编写Eureka Server集群的简写方式：

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

将应用注册到Eureka Server集群上

以microservice-provider-user 项目为例，只须修改eureka.client.serviceUrl.defaultZone，配置多个Eureka Server地址，就可以将其注册到Eureka Server集群了。示例：

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

这样就可以将服务注册到Eureka Server集群上了。

当然，微服务即使只配置Eureka Server集群中的某个节点，也能正常注册到Eureka Server集群，因为多个Eureka Server之间的数据会相互同步。例如：

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

正常情况下，这种方式与配置多个Server节点的效果是一样的。不过为适应某些极端场景，笔者建议在客户端配置多个Eureka Server节点。

应用启动后，访问Eureka Server应能看到类似如下的界面：

Eureka集群首页

RESTful API

前文说过，Eureka本身是一个基于REST的服务。本节来探讨Eureka Server的RESTful API。

下表展示了Eureka Server提供的RESTful API，来自https://github.com/Netflix/eureka/wiki/Eureka-REST-operations ，只需按表格向Eureka Server发送请求，即可操作Eureka Server中的数据。

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.

调用示例

示例1：注册一个服务：

• 将以下文件存储为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>
  

• 通过cURL调用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：查看指定服务的所注册的信息

只需访问：http://Eureka Server的地址/eureka/apps/microservice-provider-user 即可查看microdervice-provider-user 服务的信息。

RESTful API的意义

你可能会问：我们不是已经有Eureka Client了吗？谁闲着没事再去用RESTful API啊？

要知道，微服务的优势之一就是允许使用异构的技术、异构的语言甚至异构的平台解决你想解决的问题。

举个例子，如果你有一个系统，一部分是Spring Cloud构建的，一部分是用世界上最好的语言PHP写的！但是呢，你希望Java应用与PHP应用之间的通信也能享受服务发现所带来的好处，此时就可编写一个基于PHP的Eureka Client，将PHP应用也注册到Eureka Server！

事实上，前文说的Eureka Client不过是一个用Jersey 1.x封装了RESTful API的Jar包而已。

拓展阅读
事实上，业界已经有一些不同语言的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

自我保护模式

自我保护模式是Eureka的重要特性，笔者之前已经专题写过文章详解了，所以本系列不再赘述，详见：理解Eureka的自我保护模式

用户认证

Finchley版本相对之前的版本有些改动，比较重要。详见： 跟我学Spring Cloud（Finchley版）番外-01-Eureka安全详解 。

配套代码

• 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

本文首发

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

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