為什么 Eureka 比 ZooKeeper 更適合做注冊中心？

簡介

Eureka本身是Netflix開源的一款提供服務(wù)注冊和發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)品，并且提供了相應(yīng)的Java封裝。

在它的實(shí)現(xiàn)中，節(jié)點(diǎn)之間相互平等，部分注冊中心的節(jié)點(diǎn)掛掉也不會對集群造成影響，即使集群只剩一個節(jié)點(diǎn)存活，也可以正常提供發(fā)現(xiàn)服務(wù)。哪怕是所有的服務(wù)注冊節(jié)點(diǎn)都掛了，Eureka Clients（客戶端）上也會緩存服務(wù)調(diào)用的信息。這就保證了我們微服務(wù)之間的互相調(diào)用足夠健壯。

Zookeeper主要為大型分布式計(jì)算提供開源的分布式配置服務(wù)、同步服務(wù)和命名注冊。曾經(jīng)是Hadoop項(xiàng)目中的一個子項(xiàng)目，用來控制集群中的數(shù)據(jù)，目前已升級為獨(dú)立的頂級項(xiàng)目。很多場景下也用它作為Service發(fā)現(xiàn)服務(wù)解決方案。

對比

在分布式系統(tǒng)中有個著名的CAP定理（C-數(shù)據(jù)一致性；A-服務(wù)可用性；P-服務(wù)對網(wǎng)絡(luò)分區(qū)故障的容錯性，這三個特性在任何分布式系統(tǒng)中不能同時滿足，最多同時滿足兩個）；

Zookeeper

Zookeeper是基于CP來設(shè)計(jì)的，即任何時刻對Zookeeper的訪問請求能得到一致的數(shù)據(jù)結(jié)果，同時系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)分割具備容錯性，但是它不能保證每次服務(wù)請求的可用性。

從實(shí)際情況來分析，在使用Zookeeper獲取服務(wù)列表時，如果zookeeper正在選主，或者Zookeeper集群中半數(shù)以上機(jī)器不可用，那么將無法獲得數(shù)據(jù)。所以說，Zookeeper不能保證服務(wù)可用性。

誠然，在大多數(shù)分布式環(huán)境中，尤其是涉及到數(shù)據(jù)存儲的場景，數(shù)據(jù)一致性應(yīng)該是首先被保證的，這也是zookeeper設(shè)計(jì)成CP的原因。

但是對于服務(wù)發(fā)現(xiàn)場景來說，情況就不太一樣了：針對同一個服務(wù)，即使注冊中心的不同節(jié)點(diǎn)保存的服務(wù)提供者信息不盡相同，也并不會造成災(zāi)難性的后果。因?yàn)閷τ诜?wù)消費(fèi)者來說，能消費(fèi)才是最重要的——拿到可能不正確的服務(wù)實(shí)例信息后嘗試消費(fèi)一下，也好過因?yàn)闊o法獲取實(shí)例信息而不去消費(fèi)。（嘗試一下可以快速失敗，之后可以更新配置并重試）所以，對于服務(wù)發(fā)現(xiàn)而言，可用性比數(shù)據(jù)一致性更加重要——AP勝過CP。

Eureka

而Spring Cloud Netflix在設(shè)計(jì)Eureka時遵守的就是AP原則。Eureka Server也可以運(yùn)行多個實(shí)例來構(gòu)建集群，解決單點(diǎn)問題，但不同于ZooKeeper的選舉leader的過程，Eureka Server采用的是Peer to Peer對等通信。

這是一種去中心化的架構(gòu)，無master/slave區(qū)分，每一個Peer都是對等的。在這種架構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)通過彼此互相注冊來提高可用性，每個節(jié)點(diǎn)需要添加一個或多個有效的serviceUrl指向其他節(jié)點(diǎn)。每個節(jié)點(diǎn)都可被視為其他節(jié)點(diǎn)的副本。

如果某臺Eureka Server宕機(jī)，Eureka Client的請求會自動切換到新的Eureka Server節(jié)點(diǎn)，當(dāng)宕機(jī)的服務(wù)器重新恢復(fù)后，Eureka會再次將其納入到服務(wù)器集群管理之中。當(dāng)節(jié)點(diǎn)開始接受客戶端請求時，所有的操作都會進(jìn)行replicateToPeer（節(jié)點(diǎn)間復(fù)制）操作，將請求復(fù)制到其他Eureka Server當(dāng)前所知的所有節(jié)點(diǎn)中。

一個新的Eureka Server節(jié)點(diǎn)啟動后，會首先嘗試從鄰近節(jié)點(diǎn)獲取所有實(shí)例注冊表信息，完成初始化。Eureka Server通過getEurekaServiceUrls()方法獲取所有的節(jié)點(diǎn)，并且會通過心跳續(xù)約的方式定期更新。

默認(rèn)配置下，如果Eureka Server在一定時間內(nèi)沒有接收到某個服務(wù)實(shí)例的心跳，Eureka Server將會注銷該實(shí)例（默認(rèn)為90秒，通過eureka.instance.lease-expiration-duration-in-seconds配置）。當(dāng)Eureka Server節(jié)點(diǎn)在短時間內(nèi)丟失過多的心跳時（比如發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)分區(qū)故障），那么這個節(jié)點(diǎn)就會進(jìn)入自我保護(hù)模式。

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「什么是自我保護(hù)模式？」

默認(rèn)配置下，如果Eureka Server每分鐘收到心跳續(xù)約的數(shù)量低于一個閾值（instance的數(shù)量(60/每個instance的心跳間隔秒數(shù))自我保護(hù)系數(shù)），并且持續(xù)15分鐘，就會觸發(fā)自我保護(hù)。在自我保護(hù)模式中，Eureka Server會保護(hù)服務(wù)注冊表中的信息，不再注銷任何服務(wù)實(shí)例。

當(dāng)它收到的心跳數(shù)重新恢復(fù)到閾值以上時，該Eureka Server節(jié)點(diǎn)就會自動退出自我保護(hù)模式。它的設(shè)計(jì)哲學(xué)前面提到過，那就是寧可保留錯誤的服務(wù)注冊信息，也不盲目注銷任何可能健康的服務(wù)實(shí)例。

該模式可以通過eureka.server.enable-self-preservation = false來禁用，同時eureka.instance.lease-renewal-interval-in-seconds可以用來更改心跳間隔，eureka.server.renewal-percent-threshold可以用來修改自我保護(hù)系數(shù)（默認(rèn)0.85）。

具體的實(shí)戰(zhàn)可參考《 Spring Cloud Eureka 自我保護(hù)機(jī)制實(shí)戰(zhàn)》這篇文章。

總結(jié)

ZooKeeper基于CP，不保證高可用，如果zookeeper正在選主，或者Zookeeper集群中半數(shù)以上機(jī)器不可用，那么將無法獲得數(shù)據(jù)。Eureka基于AP，能保證高可用，即使所有機(jī)器都掛了，也能拿到本地緩存的數(shù)據(jù)。

作為注冊中心，其實(shí)配置是不經(jīng)常變動的，只有發(fā)版和機(jī)器出故障時會變。對于不經(jīng)常變動的配置來說，CP是不合適的，而AP在遇到問題時可以用犧牲一致性來保證可用性，既返回舊數(shù)據(jù)，緩存數(shù)據(jù)。

所以理論上Eureka是更適合做注冊中心。

而現(xiàn)實(shí)環(huán)境中大部分項(xiàng)目可能會使用ZooKeeper，那是因?yàn)榧翰粔虼?，并且基本不會遇到用做注冊中心的機(jī)器一半以上都掛了的情況。所以實(shí)際上也沒什么大問題。

參考：tech.lede.com/2017/03/15/rd/server/SpringCloud1/