Etcd定义
Etcd 是云原生架构中重要的基础组件，由 CNCF 孵化托管，Etcd 在微服务和 Kubernates 集群中不仅可以作为服务注册于发现，还可以作为 key-value 存储的中间件。
Etcd特点
Etcd 的目标是构建一个高可用的分布式键值数据库，具有以下特点：
1.简单：安装配置简单，而且提供了 HTTP API 进行交互，使用也很简单；
2.键值对存储：将数据存储在分层组织的目录中，如同在标准文件系统中；
3.监测变更：监测特定的键或目录以进行更改，并对值的更改做出反应；
4.安全：支持 SSL 证书验证；
5.快速：根据官方提供的 benchmark 数据，单实例支持每秒 2k 读操作；
6.可靠：采用 Raft算法，实现分布式系统数据的可用性和一致性；
Etcd工作原理
1.Etcd架构
Etcd架构如下图所示：
从 架构图中我们可以看到etcd 主要分为四个部分：
1.HTTP Server
用于处理用户发送的 API 请求，以及其它 Etcd节点的同步与心跳信息请求。
2.Store
用于处理 Etcd支持的各类功能的事务，包括数据索引、节点状态变更、监控与反馈、事件处理与执行等等。
3.Raft
Raft 是强一致性算法的具体实现，是 Etcd的核心。
4.WAL
Write Ahead Log，预写日志系统，是 Etcd的数据存储方式，Etcd就通过 WAL 进行持久化存储，这个与MySQL持久化存储机制类似。
Write-Ahead Logging 是数据库中一种高效的日志算法，对于非内存数据库而言，磁盘I/O操作是数据库效率的一大瓶颈。
在相同的数据量下，采用WAL日志的数据库系统在事务提交时，磁盘写操作只有传统的回滚日志的一半左右，大大提高了数据库磁盘I/O操作的效率，从而提高了数据库的性能。
2.Etcd工作流程
Etcd的工作流程，大致分为如下4步：
1.通常一个用户的请求发送过来，会经由 HTTP Server 转发给 Store 进行具体的事务处理;
2.如果涉及到节点的修改，则交给 Raft 模块进行状态的变更、日志的记录;
3.然后再同步给别的 Etcd节点以确认数据提交;
4.最后进行数据的提交，再次同步。
Etcd的应用场景
和Zookeeper类似Etcd有很多使用场景，主要包括以下5类：
1.服务注册与发现
2.消息发布订阅
Etcd可以充当消息中间件，生产者可以往 Etcd中注册 topic 并发送消息，消费者从Etcd中订阅 topic，来获取生产者发送至 Etcd中的消息。
3.负载均衡
后端多组相同的服务提供者可以经自己服务注册到 Etcd中，Etcd并且会与注册的服务进行监控检查。
服务请求这首先从 Etcd中获取到可用的服务，然后对此多组服务发送请求，Etcd在其中充当了负载均衡的功能。
4.分布式锁
当有多个竞争者 node 节点，Etcd作为总控，在分布式集群中与一个节点成功分配 lock。
5.分布式队列
有对个 node，Etcd根据每个 node 来创建对应 node 的队列，根据不同的队列可以在Etcd中找到对应的 competitor。
陈睿mikechen
10年+大厂架构经验，资深技术专家，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。
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