SpringCloud-Eureka(服务注册与发现)

Eureka是Netflix开发的服务发现框架，本身是一个基于REST的服务，主要用于定位运行在AWS域中的中间层服务，以达到负载均衡和中间层服务故障转移的目的。SpringCloud将它集成在其子项目spring-cloud-netflix中，以实现SpringCloud的服务发现功能。

一、Eureka简介及基本原理

Eureka服务注册发现简介图
Eureka包含两个组件：Eureka Server和Eureka Client。

调用关系说明：
1.服务提供者在启动时，向注册中心注册自己提供的服务。
2.服务消费者在启动时，向注册中心订阅自己所需的服务。
3.注册中心返回服务提供者地址给消费者。
4.服务消费者从提供者地址中调用消费者。

注意！下面的服务端指：注册中心，客户端指：服务提供者和消费者

Eureka Server：

提供服务注册服务，各个节点启动后，会在Eureka Server中进行注册，包括主机与端口号、服务版本号、通讯协议等。这样EurekaServer中的服务注册表中将会存储所有可用服务节点的信息，服务节点的信息可以在界面中直观的看到。Eureka服务端支持集群模式部署，首尾相连形成一个闭环即可，集群中的的不同服务注册中心通过异步模式互相复制各自的状态，这也意味着在给定的时间点每个实例关于所有服务的状态可能存在不一致的现象。

通过注解@EnableEurekaServer表明自己是一个eurekaserver.

是一个高可用的组件，它没有后端缓存，每一个实例注册之后需要向注册中心发送心跳（因此可以在内存中完成），在默认情况下eureka server也是一个eureka client ,必须要指定一个 server。eureka server的配置文件application.properties：

server.port=8761

eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.register-with-eureka=false
eureka.client.fetch-registry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

通过eureka.client.registerWithEureka：false和fetchRegistry：false来表明自己是一个eureka server.

Eureka Client：

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行的刷新服务状态。

当client向server注册时，它会提供一些元数据，例如主机和端口，URL，主页等。Eureka server 从每个client实例接收心跳消息。如果心跳超时，则通常将该实例从注册server中删除。

通过注解@EnableEurekaClient 表明自己是一个eurekaclient.

eureka.client.service-url.defaultZoon=http://localhost:8761/eureka
spring.application.name=service-hi
server.port=8763
#租期更新时间间隔（3）
eureka.instance.leaseRenewalIntervalInSeconds=5
#租期到期时间（默认90秒）
eureka.instance.leaseExpirationDurationInSeconds=5
------------------------------------------------------华丽的分割线-----------------------------------------------------------------
eureka.client.service-url.defaultZoon=http://localhost:8761/eureka
spring.application.name=service-hi
server.port=8762
#租期更新时间间隔（3）
eureka.instance.leaseRenewalIntervalInSeconds=5
#租期到期时间（默认90秒）
eureka.instance.leaseExpirationDurationInSeconds=5
---------------------

服务调用

服务消费者在获取服务清单后，通过服务名可以获取具体提供服务的实例名和该实例的元数据信息。因为有这些服务实例的详细信息，所以客户端可以根据自己的需要决定具体调用哪个实例，在Ribbon中会默认采用轮询的方式进行调用，从而实现客户端的负载均衡。

基本原理

Eureka官网架构图
上图是来自eureka的官方架构图，这是基于集群配置的eureka；

处于不同节点的eureka通过Replicate进行数据同步
Application Service为服务提供者
Application Client为服务消费者
Make Remote Call完成一次服务调用

服务启动后向Eureka注册，Eureka Server会将注册信息向其他Eureka Server进行同步，当服务消费者要调用服务提供者，则向服务注册中心获取服务提供者地址，然后会将服务提供者地址缓存在本地，下次再调用时，则直接从本地缓存中取，完成一次调用。

当服务注册中心Eureka Server检测到服务提供者因为宕机、网络原因不可用时，则在服务注册中心将服务置为DOWN状态，并把当前服务提供者状态向订阅者发布，订阅过的服务消费者更新本地缓存。

服务提供者在启动后，周期性（默认30秒）向Eureka Server发送心跳，以证明当前服务是可用状态。Eureka Server在一定的时间（默认90秒）未收到客户端的心跳，则认为服务宕机，注销该实例。

二、Eureka服务注册中心搭建

2.1、pom引入Eureka

pom引入Eureka

2.2、编写Eureka启动类

@EnableEurekaServer声明一个服务注册中心
Eureka启动类

2.3、添加配置

Eureka常用配置

2.4、高可用注册中心

Eureka集群同步

Eureka-Server 集群不区分主从节点或者 Primary & Secondary 节点，所有节点相同角色( 也就是没有角色 )，完全对等。
Eureka-Client 可以向任意 Eureka-Client 发起任意读写操作，Eureka-Server 将操作复制到另外的 Eureka-Server 以达到最终一致性。注意，Eureka-Server 是选择了 AP 的组件。
Eureka Server在设计的时候就考虑了高可用设计，在Eureka服务治理设计中，所有节点既是服务的提供方，也是服务的消费方，服务注册中心也不例外。
Eureka Server的高可用实际上就是将自己做为服务向其他服务注册中心注册自己，这样就可以形成一组互相注册的服务注册中心，以实现服务清单的互相同步，达到高可用的效果。
Eureka Server的同步遵循着一个非常简单的原则：只要有一条边将节点连接，就可以进行信息传播与同步。可以采用两两注册的方式实现集群中节点完全对等的效果，实现最高可用性集群，任何一台注册中心故障都不会影响服务的注册与发现。
spring boot允许你通过命名约定按照一定的格式(application-{profile}.properties)来定义多个配置文件，然后通过在application.properyies通过spring.profiles.active来具体激活一个或者多个配置文件。这里我们不在application.properyies文件中指定spring.profiles.active属性，我们通过jar -jar的方式指定这个属性。

Eureka高可用配置
Eureka集群同步注册信息

Eureka-Server 接收到 Eureka-Client 的 Register(注册)、Heartbeat(续租)、Cancel(下线)、StatusUpdate(覆盖状态)、DeleteStatusOverride(覆盖状态) 操作，固定间隔( 默认值：500 毫秒，可配 )向 Eureka-Server 集群内其他节点同步( 准实时，非实时 )。

2.5、Eureka的自我保护机制

在默认配置中，Eureka Server在默认90s没有得到客户端的心跳，则注销该实例，但是往往因为微服务跨进程调用，网络通信往往会面临着各种问题，比如微服务状态正常，但是因为网络分区故障时，Eureka Server注销服务实例则会让大部分微服务不可用，这很危险，因为服务明明没有问题。

为了解决这个问题，Eureka 有自我保护机制，通过在Eureka Server配置如下参数，可启动保护机制

eureka.server.enable-self-preservation=true

它的原理是，当Eureka Server节点在短时间内丢失过多的客户端时（可能发送了网络故障），那么这个节点将进入自我保护模式，不再注销任何微服务，当网络故障回复后，该节点会自动退出自我保护模式。

三、Eureka客户端配置

3.1、添加pom依赖

Eureka客户端pom依赖

3.2、添加注解

启动类添加@EnableDiscoveryClient或者@EnableEurekaClient
1，@EnableDiscoveryClient注解是基于spring-cloud-commons依赖，并且在classpath中实现；
2，@EnableEurekaClient注解是基于spring-cloud-netflix依赖，只能为eureka作用；
如果你的classpath中添加了eureka，则它们的作用是一样的。

3.3、配置

Eureka客户端配置

四、Eureka配置详解

在注册服务之后，服务提供者会维护一个心跳用来持续高速Eureka Server，“我还在持续提供服务”，否则Eureka Server的剔除任务会将该服务实例从服务列表中排除出去。我们称之为服务续约。
面是服务续约的两个重要属性：
（1）eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds
leaseExpirationDurationInSeconds，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instance。
默认为90秒
如果该值太大，则很可能将流量转发过去的时候，该instance已经不存活了。
如果该值设置太小了，则instance则很可能因为临时的网络抖动而被摘除掉。
该值至少应该大于leaseRenewalIntervalInSeconds
（2）eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds
leaseRenewalIntervalInSeconds，表示eureka client发送心跳给server端的频率。如果在leaseExpirationDurationInSeconds后，server端没有收到client的心跳，则将摘除该instance。除此之外，如果该instance实现了HealthCheckCallback，并决定让自己unavailable的话，则该instance也不会接收到流量。
默认30秒

eureka.client.registry-fetch-interval-seconds :表示eureka client间隔多久去拉取服务注册信息，默认为30秒，对于api-gateway，如果要迅速获取服务注册状态，可以缩小该值，比如5秒
eureka.server.enable-self-preservation
是否开启自我保护模式，默认为true。
默认情况下，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）。但是当网络分区故障发生时，微服务与Eureka Server之间无法正常通信，以上行为可能变得非常危险了——因为微服务本身其实是健康的，此时本不应该注销这个微服务。
Eureka通过“自我保护模式”来解决这个问题——当Eureka Server节点在短时间内丢失过多客户端时（可能发生了网络分区故障），那么这个节点就会进入自我保护模式。一旦进入该模式，Eureka Server就会保护服务注册表中的信息，不再删除服务注册表中的数据（也就是不会注销任何微服务）。当网络故障恢复后，该Eureka Server节点会自动退出自我保护模式。
综上，自我保护模式是一种应对网络异常的安全保护措施。它的架构哲学是宁可同时保留所有微服务（健康的微服务和不健康的微服务都会保留），也不盲目注销任何健康的微服务。使用自我保护模式，可以让Eureka集群更加的健壮、稳定。
eureka.server.eviction-interval-timer-in-ms
eureka server清理无效节点的时间间隔，默认60000毫秒，即60秒

五、作为服务注册中心，Eureka、Zookeeper、Consul、etcd 对比

著名的CAP理论指出，一个分布式系统不可能同时满足C(一致性)、A(可用性)和P(分区容错性)。由于分区容错性在是分布式系统中必须要保证的，因此我们只能在A和C之间进行权衡。在此Zookeeper、Consul 保证的是CP, 而Eureka则是AP。

5.1、Zookeeper保证CP

当向注册中心查询服务列表时，我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息，但不能接受服务直接down掉不可用。也就是说，服务注册功能对可用性的要求要高于一致性。但是zk会出现这样一种情况，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。

5.2、Consul保证CP

服务注册相比Eureka会稍慢一些。因为Consul的raft协议要求必须过半数的节点都写入成功才认为注册成功
Leader挂掉时，重新选举期间整个consul不可用。保证了强一致性但牺牲了可用性。

5.3、Eureka保证AP

Eureka看明白了这一点，因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的，几个节点挂掉不会影响正常节点的工作，剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册或时如果发现连接失败，则会自动切换至其它节点，只要有一台Eureka还在，就能保证注册服务可用(保证可用性)，只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。除此之外，Eureka还有一种自我保护机制，如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳，那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障，此时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
Eureka可以很好的应对因网络故障导致部分节点失去联系的情况，而不会像zookeeper那样使整个注册服务瘫痪

可参考：
注册中心对比
 注册中心对比
 Eureka常用配置
 Eureka源码解析

＂凉凉_____

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