【MSA】Spring Cloud Eureka

1 Spring Cloud Eureka 简介

Spirng Cloud Eureka 使用 Netflix Eureka 来实现服务注册与发现（服务治理）。它既包含了服务端组件，也包含了客户端组件，并且服务端与客户端均采用java编写，所以Eureka主要适用于通过java实现的分布式系统，或是JVM兼容语言构建的系统。

• Eureka服务端组件：即服务注册中心。它同其他服务注册中心一样，支持高可用配置。

• Eureka客户端组件：主要处理服务的注册和发现。客户端服务通过注册和参数配置的方式，嵌入在客户端应用程序的代码中。在应用程序启动时，Eureka客户端向服务注册中心注册自身提供的服务，并周期性的发送心跳来更新它的服务租约。同时，他也能从服务端查询当前注册的服务信息并把它们缓存到本地，并周期性的刷新服务状态。

Eureka架构中的三个核心角色

• 服务注册中心：Eureka服务端应用，提供服务管理(注册发现)功能
• 服务提供者：对外发布服务，供消费者调用
  • 要求统一对外提供Rest风格服务
• 服务消费者：服务提供者的调用方。从注册中心获取服务列表，通过列表调用服务提供者。

2. Eureka 和 Zookeeper 的区别

2.1 CAP 原则

• 一致性（Consistency）：在分布式系统中，所有节点在同一时刻的数据都是一致的。

• 可用性（Availability）：在集群中一部分节点故障后，集群整体是否还能响应客户端的读写请求。

• 分区容错性（Partition tolerance）【这个特性是不可避免的】：保证系统中任意信息的丢失都不会影响系统的运行。

CAP 原则指的是在一个分布式系统中，这三个要素最多只能同时实现两点，不可能三者兼顾。

2.2 为什么 zookeeper 不适合做注册中心？

因为，在分布式系统中 zookeeper 遵循的是CP原则，即数据一致性 和 分区容错性，这就导致一种情况：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。

所以说，作为注册中心，可用性的要求要高于一致性！

• C : 数据的一致性 （A,B,C 里面的数据是一致的）Zookeeper: 注重数据的一致性。Eureka: 不是很注重数据的一致性！

• A: 服务的可用性（若 zk 集群里面的 master 挂了怎么办）Paxos（多数派）

  在 zk 里面，若主机挂了，则 zk 集群整体不对外提供服务了，需要选一个新的出来（120s左右）才能继续对外提供服务！

  Eureka 注重服务的可用性，当 Eureka 集群只有一台活着，它就能对外提供服务

• P：分区的容错性（在集群里面的机器，因为网络原因，机房的原因，可能导致数据不会同步），它是分布式必须需要实现的特性！

Zookeeper 注重数据的一致性，CP zk(注册中心，配置文件中心，协调中心)

Eureka 注重服务的可用性 AP eureka(注册中心）

3. Spring Cloud Eureka 快速入门

3.1 搭建 Eureka-server

1. New Module时勾选“Eureka Server”
2. 修改 pom.xml 文件
3. 修改启动类：在启动类上添加@EnableEurekaServer注解（开启eureka注册中心服务端）
4. 修改配置文件

eureka服务端依赖

 <!-- eureka 注册中心的服务端-->
 <dependency>
     <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
     <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-server</artifactId>
 </dependency>

eureka服务端配置文件

server:
  port: 8761
spring:
  application:
    name: eureka-server #服务名称
 eureka:
   client:
     service-url:
 	  defaultZone: xxx:port #可以自己注册自己的地址

3.2 搭建 Eureka-client

1. New Module时勾选“Spring web、Eureka Discovery Client”
2. 添加eureka客户端依赖 pom.xml
3. 在启动类上添加@EnableEurekaClient注解（标记此服务是eureka客户端）
4. 修改配置文件

eureka客户端依赖

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-netflix-eureka-client</artifactId>
</dependency>

eureka客户端配置文件

server:
  port: 8761
spring:
  application:
    name: eureka-client-a #服务名称 
 eureka:
   client:
     service-url: #eureka 服务端和客户端的交互地址
 	   defaultZone: http://localhost:8761/eureka/

3.3 访问测试

http://localhost:8761

注意：在 eureka 里面是通过 spring.application.name 来区分服务的

4. Eureka 常用配置文件详解 ?

4.1 server 中常用的配置

server:
  port: 8761
spring:
  application:
    name: eureka-server
eureka:
  client:
    service-url: #eureka 服务端和客户端的交互地址,集群用,隔开
    	defaultZone: http://localhost:8761/eureka
    fetch-registry: true #是否拉取服务列表
    register-with-eureka: true #是否注册自己（单机 eureka 一般关闭注册自己,集群注意打开）
  server:
    eviction-interval-timer-in-ms: 30000 #清除无效节点的频率(毫秒)--定期删除
    enable-self-preservation: true #server 的自我保护机制，避免因为网络原因造成误剔除,生产环境建议打开
    renewal-percent-threshold: 0.85 #85%，如果在一个机房的 client 端，15 分钟内有 85%的 client 没有续约，那么则可能是网络原因，认为服务实例没有问题，不会剔除他们，宁可放过一万，不可错杀一个，确保高可用
  instance:
    hostname: localhost # 服务主机名称
    instance-id: ${eureka.instance.hostname}:${spring.application.name}:${server.port} # 实例 id
    prefer-ip-address: true # 服务列表以 ip 的形式展示
    lease-renewal-interval-in-seconds: 10 # 表示 eureka client 发送心跳给 server 端的频率
    lease-expiration-duration-in-seconds: 20 #表示 eureka server 至上一次收到 client 的心跳之后，等待下一次心跳的超时时间，在这个时间内若没收到下一次心跳，则将移除该实例

4.2 client 中常用的配置

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: eureka-client
eureka:
  client:
    service-url: #eureka 服务端和客户端的交互地址,集群用,隔开
      defaultZone: http://localhost:8761/eureka
    register-with-eureka: true #注册自己
    fetch-registry: true #拉取服务列表
    registry-fetch-interval-seconds: 5 # 表示 eureka-client 间隔多久去拉取服务注册信息
  instance:
    hostname: localhost # 服务主机名称
    instance-id: ${eureka.instance.hostname}:${spring.application.name}:${server.port} # 实例 id
    prefer-ip-address: true # 服务列表以 ip 的形式展示
    lease-renewal-interval-in-seconds: 10 # 表示 eureka client 发送心跳给 server 端的频率
    lease-expiration-duration-in-seconds: 20 #表示 eureka server 至上一次收到 client 的心跳之后，等待下一次心跳的超时时间，在这个时间内若没收到下一次心跳，则将移除该实例

5. 构建高可用的 Eureka-Server 集群

注意：

1. 多个eureka服务端要保证服务名，端口号一致
2. 将这三个eureka服务部署到三台服务器上（ip不能一致）

5.1 集群改造：eureka-service配置文件

修改Eureka server-1、server-2、server-3 的配置文件

server:
  port: 8761 
spring:
  application:
    name: eureka-server #服务名称
eureka:
  client:
    fetch-registry: true #是否拉取服务列表
    register-with-eureka: true #是否注册自己（集群需要注册自己和拉取服务）
    service-url:
      defaultZone: http://10.1.61.121:8761/eureka/,http://10.1.61.122:8761/eureka/,http://10.1.61.123:8761/eureka/
  server:
    eviction-interval-timer-in-ms: 90000 #清除无效节点的评率(毫秒)
  instance:
  	#server 在等待下一个客户端发送的心跳时间，若在指定时间不能收到客户端心跳，则剔除此实例并且禁止流量
    lease-expiration-duration-in-seconds: 90 

5.2 集群改造：eureka-client配置文件

注意：集群需要注册自己和拉取服务配置

• eureka.client.fetch-registry:true # 拉取服务列表
• eureka.client.register-with-eureka:true # 注册自己到eureka-service上

server:
  port: 8001 
spring:
  application:
    name: eureka-client-a #服务名称
eureka:
  client:
    fetch-registry: true #是否拉取服务列表
    register-with-eureka: true #是否注册自己（集群需要注册自己和拉取服务）
    service-url:
      defaultZone: http://10.1.61.121:8761/eureka/,http://10.1.61.122:8761/eureka/,http://10.1.61.123:8761/eureka/
  instance:
  	instance-id: ${spring.application.name}:${server.port} # 注册到eureka-service的实力名称，一般这样显示
    lease-renewal-interval-in-seconds: 30 # eureka客户端向服务端发送心跳时间，每隔30s发送一次

5.3 测试

• 注册服务：不管哪一台 server 都注册成功了

• 宕机一台 server：Eureka server 的集群里面，没有主机和从机的概念，节点都是对等的，只有集群里面有一个集群存活，就能保证服务的可用性。 （主机 （写） 从 （读））只要有一台存活，服务就能注册和调用

6. Eureka 概念理解

服务注册（register）

Eureka Client会通过发送REST请求的方式，向Eureka Server注册自己的服务。注册时，提供自身的元数据，比如ip地址、端口、运行状况指标、主页地址等信息。Eureka Server接收到注册请求后，就会把这些元数据信息存储在一个双层的Map中。

服务续约（renew）

(默认每隔30s告诉注册中心,自己还活着)

在服务注册后，Eureka Client会维护一个心跳(心跳检测机制)来持续通知Eureka Server，说明服务一直处于可用状态，防止被剔除。默认每隔30秒eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds发送一次心跳来进行服务续约。

# 租约续约间隔时间，默认30秒
eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds: 30 

获取服务列表（get registry）

(默认每隔30s获取一次最新的服务清单)

服务消费者（Eureka Client）在启动的时候，会发送一个REST请求给Eureka Server，获取注册中心的服务清单，并且缓存在客户端本地。同时，为了性能及安全性考虑，Eureka Server会每隔30秒更新一次缓存中的服务清单。

# 每隔多久获取服务中心列表，(只读备份)
eureka.client.registry-fetch-interval-seconds: 30 

服务发现

根据服务名称发现服务的实例过程，客户端会在本地缓存服务端的列表，拉取列表是有间隔周期的 （导致服务上线 客户端不能第一时间感知到【可以容忍】）其实每次做服务发现 都是从本地的列表来进行的

服务调用

(根据服务列表,直接去访问服务提供者)

服务消费者在获取到服务清单后，可以根据清单中的服务信息，查找到该服务的地址，从而进行访问(远程调用)。

服务下线（cancel）

(正常关闭,发一个请求告诉注册中心)

当Eureka Client需要关闭或重启时，就不希望在这个时间段内再有请求进来，所以，就需要提前先发送REST请求给Eureka Server，告诉Eureka Server自己要下线了，Eureka Server在收到请求后，就会把该服务状态置为下线（DOWN），并把该下线事件传播出去。

失效剔除（evict）

(主要剔除非正常关闭的服务)

服务实例可能会因为网络故障等原因，导致不能提供服务，而此时该实例也没有发送请求给Eureka Server来进行服务下线。所以，还需要有服务剔除的机制。Eureka Server在启动的时候会创建一个定时任务，每隔一段时间（默认60秒），从当前服务清单中把超时没有续约（(90秒后,把没有续约的服务记录到小账本)默认90秒eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds）的服务剔除。

# 租约到期，服务时效时间，默认值90秒
eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds: 90 

自我保护

既然Eureka Server会定时剔除超时没有续约的服务，那就有可能出现一种场景，网络一段时间内发生了异常，所有的服务都没能够进行续约，Eureka Server就把所有的服务都剔除了，这样显然不太合理。所以，就有了自我保护机制。自我保护机制是，当在短时间内，统计续约失败的比例，如果达到一定阈值，则会触发自我保护的机制，在该机制下，Eureka Server不会剔除任何的微服务，等到正常后，再退出自我保护机制。自我保护开关(eureka.server.enable-self-preservation: false)

#向Eureka服务中心集群注册服务
eureka.server.enable-self-preservation: false # 关闭自我保护模式（默认值是打开）

#Eureka会统计服务实例最近15分钟心跳续约的比例是否低于85%，如果低于则会触发自我保护机制。
renewal-percent-threshold: 0.85

如果触发自我保护：续约低于阈值，因此实例不会为了安全而过期

• 自我保护模式下，不会剔除任何服务实例
• 自我保护模式能够保证绝大多数服务的可用性

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