SpringCloud全家桶（一）：搞定 Eureka

蔚落 2023-06-30 04:23 18阅读 0赞

Eureka是SpringCloud官方推荐的服务注册发现组件。Eureka的角色和Dubbo中Zookeeper的角色类似，体系划分如下，

*  业务上可以分为：**服务注册中心、服务提供者、服务消费者**。
 *  代码逻辑上分为：**Eureka Server 和 Eureka Client**。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

## 一、Eureka 的核心概念 ##

Eureka 分 Eureka Server 和 Eureka Client。

### 1、Eureka Server ###

Server端主要完成三个功能：

**服务注册**  
服务提供者启动时，会通过 Eureka Client 向 Eureka Server 注册信息，Eureka Server 会存储该服务的信息，Eureka Server 内部有二层缓存机制来维护整个注册表。

**提供注册表**  
服务消费者在调用服务时，如果 Eureka Client 没有缓存注册表的话，会从 Eureka Server 获取最新的注册表。

**同步状态**  
Eureka Client 通过注册、心跳机制和 Eureka Server 同步当前客户端的状态。

### 2、Eureka Client ###

Eureka Client 会**拉取、更新和缓存** Eureka Server 中的信息。因此当所有的 Eureka Server 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，但是当服务有更改的时候会出现信息不一致。

### 3、Register（服务注册） ###

服务的提供者，将自身注册到注册中心，服务提供者也是一个 Eureka Client。当 Eureka Client 向 Eureka Server 注册时，它提供自身的元数据，比如 IP 地址、端口，运行状况指示符 URL，主页等。

### 4、Renew（服务续约） ###

Eureka Client 会每隔 30 秒发送一次心跳来续约。 通过续约来告知 Eureka Server 该 Eureka Client 运行正常，没有出现问题。 默认情况下，如果 Eureka Server 在 90 秒内没有收到 Eureka Client 的续约，Server 端会将实例从其注册表中删除，此时间可配置，一般情况不建议更改。

服务续约的两个重要配置，

eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds=30 # 服务续约任务的调用间隔时间，默认为30秒
    eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds=90 # 服务失效的时间，默认为90秒

### 5、Eviction（服务剔除） ###

当 Eureka Client 和 Eureka Server 不再有心跳时，Eureka Server 会将该服务实例从服务注册列表中删除，即服务剔除。

### 6、Cancel（服务下线）  ###

Eureka Client 在程序关闭时向 Eureka Server 发送取消请求。 发送请求后，该客户端实例信息将从 Eureka Server 的实例注册表中删除。该下线请求不会自动完成，它需要调用以下内容：

DiscoveryManager.getInstance().shutdownComponent()

### 7、GetRegisty（获取注册列表信息）（重点） ###

Eureka Client 从服务器获取注册表信息，并将其缓存在本地。客户端会使用该信息查找其他服务，从而进行远程调用。该注册列表信息定期（每30秒钟）更新一次。每次返回注册列表信息可能与 Eureka Client 的缓存信息不同，Eureka Client 自动处理。

如果由于某种原因导致注册列表信息不能及时匹配，Eureka Client 则会重新获取整个注册表信息。 Eureka Server 缓存注册列表信息，整个注册表以及每个应用程序的信息进行了压缩，压缩内容和没有压缩的内容完全相同。Eureka Client 和 Eureka Server 可以使用 JSON/XML 格式进行通讯。在默认情况下 Eureka Client 使用压缩 JSON 格式来获取注册列表的信息。

获取服务是服务消费者的基础，有两个重要参数：

eureka.client.fetch-registry=true  # 启用服务消费者从注册中心拉取服务列表的功能 
    
    eureka.client.registry-fetch-interval-seconds=30 # 设置服务消费者从注册中心拉取服务列表的间隔

### 8、Remote Call（远程调用） ###

当 Eureka Client 从注册中心获取到服务提供者信息后，就可以通过 Http 请求调用对应的服务；服务提供者有多个时，Eureka Client 客户端会通过 Ribbon 自动进行负载均衡。

## 二、Eureka 的自我保护机制 ##

### 1、防止网络问题带来的大范围误杀 ###

默认情况下，如果 Eureka Server 在一定的 90s 内没有接收到某个微服务实例的心跳，会注销该实例。但是在微服务架构下服务之间通常都是跨进程调用，网络通信往往会面临着各种问题，比如微服务状态正常，网络分区故障，导致此实例被注销。固定时间内大量实例被注销，可能会严重威胁整个微服务架构的可用性。为了解决这个问题，Eureka 开发了自我保护机制。

Eureka 自我保护机制是为了防止误杀服务而提供的一个机制。当个别客户端出现心跳失联时，则认为是客户端的问题，剔除掉客户端；当 Eureka 捕获到大量的心跳失败时，则认为可能是网络问题，进入自我保护机制；当客户端心跳恢复时，Eureka 会自动退出自我保护机制。

### 2、自我保护 ###

Eureka Server 在运行期间会去统计心跳失败比例在 15 分钟之内是否低于 85%（**可配置**），如果低于 85%，Eureka Server 即会进入自我保护机制。（**比如网络问题，放在大量服务被误杀**）

Eureka Server 进入自我保护机制，会出现以下几种情况：

*  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。
 *  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)。
 *  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。

通过在 Eureka Server 配置如下参数，开启或者关闭保护机制，生产环境建议打开：

eureka.server.enable-self-preservation=true

Eureka Server 触发自我保护机制后，页面会出现提示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**注：如果在保护期内刚好这个服务提供者非正常下线了，此时服务消费者就会拿到一个无效的服务实例，即会调用失败。对于这个问题需要服务消费者端要有一些容错机制，如重试，断路器等。**

## 三、Eureka 的工作流程 ##

Eureka的工作流程，这里参考了两个版本，主要看自己理解，

### 1、工作流程（版本一） ###

*  服务启动时会生成服务的基本信息对象InstanceInfo，然后在启动时会register到服务治理中心。
 *  注册完成后会从服务治理中心拉取所有的服务信息，缓存在本地。
 *  之后服务会被30s(可配置)发送一个心跳信息，续约服务。
 *  如果服务治理中心在90s内没有收到一个服务的续约，就会认为服务已经挂了，会把服务注册信息删掉。
 *  服务停止前，服务会主动发送一个停止请求，服务治理中心会删除这个服务的信息。
 *  如果Eureka Server收到的心跳包不足正常值的85%（可配置）就会进入自我保护模式，在这种模式下，Eureka Server不会删除任何服务信息。

有两个比较重要的配置，

eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds # 服务过期时间配置
    eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds # 服务刷新时间配置

### 2、工作流程（版本二） ###

*  Eureka Server 启动成功，等待服务端注册。在启动过程中如果配置了集群，集群之间定时通过 Replicate 同步注册表，每个 Eureka Server 都存在独立完整的服务注册表信息
 *  Eureka Client 启动时根据配置的 Eureka Server 地址去注册中心注册服务
 *  Eureka Client 会每 30s 向 Eureka Server 发送一次心跳请求，证明客户端服务正常
 *  当 Eureka Server 90s 内没有收到 Eureka Client 的心跳，注册中心则认为该节点失效，会注销该实例
 *  单位时间内 Eureka Server 统计到有大量的 Eureka Client 没有上送心跳，则认为可能为网络异常，进入自我保护机制，不再剔除没有上送心跳的客户端
 *  当 Eureka Client 心跳请求恢复正常之后，Eureka Server 自动退出自我保护模式
 *  Eureka Client 定时全量或者增量从注册中心获取服务注册表，并且将获取到的信息缓存到本地
 *  服务调用时，Eureka Client 会先从本地缓存找寻调取的服务。如果获取不到，先从注册中心刷新注册表，再同步到本地缓存
 *  Eureka Client 获取到目标服务器信息，发起服务调用
 *  Eureka Client 程序关闭时向 Eureka Server 发送取消请求，Eureka Server 将实例从注册表中删除

## 四、Eureka 集群（三节点，两两注册） ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

### 1、架构说明 ###

从图中可以看出 Eureka Server 集群相互之间通过 Replicate 来同步数据，**相互之间不区分主节点和从节点，所有的节点都是平等的**。在这种架构中，节点通过彼此互相注册来提高可用性，每个节点需要添加一个或多个有效的 serviceUrl 指向其他节点。

如果某台 Eureka Server 宕机，Eureka Client 的请求会自动切换到新的 Eureka Server 节点。当宕机的服务器重新恢复后，Eureka 会再次将其纳入到服务器集群管理之中。当节点开始接受客户端请求时，所有的操作都会进行节点间复制，将请求复制到其它 Eureka Server 当前所知的所有节点中。

图中步骤说：

*  Register(服务注册)：把自己的IP和端口注册给Eureka。
 *  Renew(服务续约)：发送心跳包，每30秒发送一次。告诉Eureka自己还活着。
 *  Cancel(服务下线)：当provider关闭时会向Eureka发送消息，把自己从服务列表中删除。
 *  Get Registry(获取服务注册列表)：获取其他服务列表。
 *  Replicate(集群中数据同步)：eureka集群中的数据复制与同步。
 *  Make Remote Call(远程调用)：完成服务的远程调用。

### 2、Eureka 分区 ###

Eureka 提供了 Region 和 Zone 两个概念来进行分区，这两个概念均来自于亚马逊的 AWS。

*  **region**：可以理解为地理上的不同区域，比如亚洲地区，中国区或者深圳等等。没有具体大小的限制。根据项目具体的情况，可以自行合理划分 region。
 *  **zone**：可以简单理解为 region 内的具体机房，比如说 region 划分为深圳，然后深圳有两个机房，就可以在此 region 之下划分出 zone1、zone2 两个 zone。

### 3、**Eureka保证AP** ###

Eureka Server 集群之间的状态是采用异步方式同步的，所以不保证节点间的状态一定是一致的，不过基本能保证最终状态是一致的（**Eureka保证AP，Zookeeper强调CP**）。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200115094511970.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200115101816236.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200115110741366.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3NoaXBmZWlfY3Nkbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70