zetcd menyelesaikan cara untuk menghapuskan pergantungan aplikasi pada ZooKeeper

Sistem teragih biasanya bergantung pada sistem timbang tara untuk bekerja bersama-sama Secara amnya, sistem sebegini menggunakan timbang tara untuk memastikan penghantaran maklumat yang tepat untuk mengelakkan otak berpecah. Sistem sedemikian mengorbankan fleksibiliti sebagai pertukaran untuk kelonggaran reka bentuk yang mencukupi, amalan yang jelas telah dicontohkan oleh percambahan pelaksanaan. Terdapat banyak sistem sedemikian, seperti: chubby, ZooKeeper, etcd dan consul, etc. Walaupun konsep dan protokol sistem ini berbeza, kesemuanya menyediakan timbang tara teragih berasaskan nilai kunci yang serupa. Sebagai sebahagian daripada rancangan untuk menjadikan etcd komponen asas paling berprofil tinggi bagi sistem teragih, pasukan etcd telah membangunkan ejen baharu, zetcd, yang membenarkan kluster etcd menggunakan permintaan perkhidmatan ZooKeeper tanpa sebarang perubahan.

ZooKeeper ialah pelaksanaan sumber terbuka pertama bagi perisian timbang tara, yang mendorongnya untuk menjadi bahagian belakang pilihan untuk banyak sistem yang diedarkan. Secara teori, sistem ini harus serasi dengan etcd, tetapi disebabkan oleh sebab sejarah, ini tidak berlaku kluster etcd tidak boleh menggantikan ZooKeeper, dan model data dan protokol pelanggan mereka tidak serasi dengan aplikasi ZooKeeper; Jika sistem sudah dalam pengeluaran, terdapat sedikit insentif untuk memasukkannya ke bahagian belakang baharu dan memperkenalkan kerumitan baharu.

Nasib baik, etcd v3 API sedang bersedia untuk melaksanakan sokongan simulasi untuk model data ZooKeeper melalui zetcd proksi standard ialah projek sumber terbuka baharu yang dibangunkan oleh pasukan etcd Hari ini versi beta pertama zetcd, v0.0.1 dikeluarkan. Matlamatnya adalah untuk mengurus dan menggunakan sistem zetcd dalam sistem pengeluaran.

Ejen zetcd digunakan di hadapan kluster etcd, menyediakan port klien ZooKeeper yang disimulasikan, membenarkan aplikasi ZooKeeper memanggil etcd secara asli di lapisan atas. Secara umumnya, zetcd menerima permintaan pelanggan ZooKeeper, menukarnya kepada model data dan API etcd, memajukan permintaan kepada etcd, dan kemudian memajukan kembali maklumat pemulangan dengan cara yang boleh difahami oleh pelanggan. Prestasi zetcd adalah setanding dengan ZooKeeper, dan ia memudahkan pengurusan dan kerumitan operasi antara kelompok ZooKeeper dan dll. Artikel ini akan mendedahkan cara menggunakan zetcd, cara zetcd berfungsi dan penanda aras prestasi.

Apa yang perlu dijalankan oleh zetcd ialah pengkompil go, kod sumber yang diperoleh daripada Internet, dan sistem yang boleh dijalankan dsb. Contoh berikut menunjukkan cara mendapatkan kod sumber zetcd dan jalankan arahan ZooKeeper pada zetcd. Oleh kerana kedua-dua etcd dan zetcd dibina berdasarkan cawangan pembangunan, tidak disyorkan untuk melakukan ini dalam persekitaran pengeluaran Ini hanyalah contoh mudah untuk menerangkan cara menggunakannya.

Pertama, dapatkan kod sumber etcd dan zetcd dan kompilkannya ke dalam kod binari:

go get github.com/coreos/etcd/cmd/etcd 
go get github.com/coreos/zetcd/cmd/zetcd

Kedua, jalankan etcd dan sambungkan zetcd ke pelayan pelanggan etcd:

#etcd uses localhost:2379 by default 
etcd & 
zetcd -zkaddr localhost:2181 -endpoints localhost:2379 &

Cuba zetd keluar dengan menambah langganan dan mencipta kunci:

go install github.com/coreos/zetcd/cmd/zkctl 
zkctl watch / & 
zkctl create /abc "foo"

Dari segi konsep, contoh di atas melengkapkan penambahan lapisan zetcd kepada satu contoh etcd tunggal.

Secara mendalam, zetcd akan menterjemah model data ZooKeeper kepada API etcd yang disesuaikan. Untuk carian utama, zetcd menukar direktori hierarki ZooKeeper ke ruang kekunci binari rata etcd. Untuk mengurus metadata, apabila menulis ke hujung belakang etcd, zetcd menggunakan transaksi peringkat memori untuk mengemas kini maklumat secara selamat dan atom kepada maklumat znode ZooKeeper.

ZooKeeper menyenaraikan kunci dalam format direktori (getChildren), manakala etcd menyenaraikan kunci dalam format selang (Julat). Angka berikut menerangkan cara zetcd mengekod kekunci di bawah etcd untuk menyokong penyenaraian dalam bentuk direktori dengan berkesan. Semua kekunci zetcd dalam etcd mempunyai awalan yang merangkumi nama direktori penuh (contohnya: "/" dan "/abc" mewakili kedalaman 0 dan 1 masing-masing). Untuk menyenaraikan direktori, zetcd mengeluarkan permintaan julat awalan (contohnya, ["/zk/key/002/abc/", "/zk/key/002/abc0") untuk menyenaraikan direktori yang memenuhi kedalaman dan laluan direktori . Semua kekunci di bawah /abc/. Had kedalaman hanya terpakai pada direktori itu sendiri; jika zetcd hanya menggunakan laluan tetapi bukan kedalaman, etcd akan mengembalikan semua kunci dalam direktori ini, dan zetcd akan membuang hasilnya, jika tidak, hanya kunci dalam direktori ini akan dikembalikan.

Setiap kunci ZooKeeper membawa beberapa metadata dalam ZNode, iaitu pelarasan kunci, versi dan kebenaran, dsb. Walaupun etcd juga mempunyai metadata untuk setiap kunci, ia lebih mudah daripada ZNode Contohnya, kerana tiada direktori, tiada subversi, kerana etcd menggunakan mekanisme pengesahan berasaskan peranan, tiada ACL, dan kerana jam sebenar. di luar skop, Tiada cap masa. Metadata tambahan ini akan dipetakan ke kunci yang sepadan untuk menerangkan ZNode yang lengkap. Apabila mengubah suai metadata, zetcd menggunakan transaksi lembut peringkat memori untuk mengemas kini subset kunci secara automatik, memastikan ZNodes boleh kekal konsisten tanpa mekanisme penguncian yang mahal.

Selain itu, zetcd boleh melakukan pengesahan dinamik dengan pelayan ZooKeeper yang dibenarkan. Sebagai perbandingan, zetcd boleh menyambung ke etcd dan pelayan ZooKeeper luaran. Apabila pelanggan memulakan permintaan untuk zetcd dalam mod ini, permintaan akan dimajukan kepada kedua-dua zetcd dan pelayan ZooKeeper. Jika data yang dijawab oleh kedua-dua pelayan tidak konsisten, zetcd akan membenderakan amaran untuk respons ini.

由于数据的转换以及额外的网络开销，也许很容易觉得这样的模拟不切实际。尽管对于ZooKeeper或者etcd集群来说，zetcd有额外的花销，但是它仍然有一个优势，即某些etcd应用安装完毕后仍然需要ZooKeeper来协调的场景。例如，早期用户报告称在zetcd里通过etcd的TLS加密流量比一个类似的经典ZooKeeper配置更简单。在这些场景中，支持同一种ZooKeeper协议所带来的简单可靠性比性能更重要一些。 跟etcd性能工具的接口及报告形式类似，zetcd命令行工具zkboom可以用来判断一个zetcd的性能基准是否满足要求。其它ZooKeeper性能工具应该也可以用在zetcd；zkboom为用户提供了便利，我们不妨试试用它来做下创建key的测试：

go get github.com/coreos/zetcd/cmd/zkboom 
zkboom --conns=50 --total=10000 --endpoints=localhost:2181 create

zetcd应当可以为小负载提供充分的性能保障。一个简单两节点配置的延迟基准表明zetcd是可以承受大量请求的。具体配置为两台Linux服务器通过一个千兆交换机互联，其中一台设备在RAID磁盘配置上运行代理和和服务端，另外一台设备用于产生客户请求。zkbook通过创建一个空的key存储，然后从中读取128Kbytes的键值对来进行测量。用户请求被限制在每秒2500个请求，然后逐渐增加并发客户端数量。ZooKeeper 3.4.10和etcd结果对比见下图。

下图揭示了zetcd客户端并发数与创建key的平均延迟之间的关系。由于etcd在延迟上比ZooKeeper要有5-35ms的优势，zetcd有足够余地处理由于额外负载和网络跳转造成的延迟。比起ZooKeeper，zetcd代理始终还是存在20ms左右的差距，但是从处理2500请求的吞吐量数据来看，并没有出现队列堵塞。一种对zetcd写比较慢的解释是，与读不一样，由于数据模型上存在差异，所以在每个ZooKeeper key写时需要写多个key。

下图揭示了zetcd客户端并发数与key取值的平均延迟之间的关系。由于ZooKeeper的取值延迟比etcd要快那么2ms左右，想要zetcd提供数据的速度快过ZooKeeper的话恐怕还得依赖于etcd本身性能的进一步提升。然而，尽管zetcd需要从etcd请求额外的key来模拟Zookeeper znode的元数据，zetcd的命中延迟在等待etcd key提取数据方面只增加了大概1.5ms。zetcd在key的数据提取操作方面仅需一次往返，因为读请求会被打包到一个etcd事务中。

zetcd承诺上述性能基准测试的结果是合理的，在可接受的延迟情况下，可以轻松支撑每秒上千个操作。以上模拟对于Mesos，Kafka和Drill替代ZooKeeper提供了一个替代选择。但是对于zetcd本身来说性能方面仍有不少的提升空间。与此同时测试更多的ZooKeeper应用也会进一步推动zetcd成为ZooKeeper服务器的替代品。

zetcd从去年十月开始在开源社区发行，最近刚发布第一个版本：zetcd v0.0.1。尽管是第一个beta发行版，但是已经为未来生产系统提供稳定管理和部署。如果跟etcd配合起来使用，运行zetcd的系统将会一套自驱动的“ZooKeeper”集群，它可以自动后台升级，备份和TLS管理。

etcd为分布式系统提供可靠、高效的配置管理服务，在Docker、Kubernetes、Mesos等平台中扮演了越来越重要的角色。作为2013年开始的项目，它还很年轻，官方文档中缺乏实现上全面、系统的介绍，本课程深入浅出地介绍了etcd的实现，并为运维和二次开发提供了系统的指导和建议。

Atas ialah kandungan terperinci zetcd menyelesaikan cara untuk menghapuskan pergantungan aplikasi pada ZooKeeper. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!