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etcd 的读写操作原理依赖于 Raft 协议的日志复制和一致性保证。写操作通过领导者节点处理,并确保数据在集群中同步一致;而读操作则可以通过领导者节点获取强一致的数据,或者从跟随者节点读取非强一致的数据。这种机制确保了 etcd 在分布式环境中的强一致性和高可用性,适合用于存储分布式系统中的配置信息和状态数据。
发布于:1个月前 (03-17) IP属地:四川省
etcd 是基于 Raft 协议的,Raft 是一个一致性算法,用于在分布式系统中保证数据的一致性。etcd 通过 Raft 协议来保证分布式环境中的强一致性。以下是 etcd 中读写操作的基本原理:
1、写操作原理
1、写操作原理
• 领导选举(Leader Election):etcd 集群中的所有节点会通过 Raft 协议选举出一个领导者(Leader)。领导者负责处理所有的写操作。只有领导者节点才会接受并处理客户端发起的写请求(例如 Put 请求)。
• 日志复制:当领导者节点收到写请求时,它会将这个写操作(例如,键值对的更新)记录到本地日志中,并将这个日志条目发送到集群中的所有跟随者(Follower)节点。跟随者节点会将该日志条目写入自己的日志,并向领导者确认。
• 提交日志:当大多数节点(包括领导者自己)确认已收到并写入该日志条目时,领导者节点会将这个操作标记为已提交(commit),并将提交结果返回给客户端。这时,写操作才算真正完成,并且在集群中达成一致。
• 强一致性:由于 Raft 协议保证了日志条目的顺序一致性和提交的一致性,etcd 中的每个写操作都保证了强一致性。这意味着,写操作的结果在所有节点上都是一致的,并且每个客户端都能够看到最新的数据。
2、读操作原理1)读取数据的节点:etcd 允许客户端从任何节点读取数据,但为了保证强一致性,客户端通常会选择从领导者节点进行读取。领导者节点有最新的数据,因为它负责处理所有写请求并确保日志条目的提交。
2)非阻塞读取(Follower读取):etcd 也支持从跟随者节点读取数据。为了避免每次读取都必须访问领导者节点,etcd 提供了一致性读取和强一致性读取两种模式:
• 一致性读取:读取请求可以直接访问任何节点(包括跟随者)。这些节点会返回它们自己的最新数据,但这不一定是全局一致的。如果集群中的数据尚未同步或更新,可能会返回过时的值。
• 强一致性读取:通过向领导者节点发起请求,可以确保读取到的是经过提交的最新数据(最新的写操作),保证读取到的数据是全局一致的。
3)线性化保证:etcd 通过 Raft 协议保证了读取的一致性。每个写操作一旦提交,所有之后的读操作都能够看到该写操作的结果,这保证了线性化的读取。
发布于:1个月前 (03-17) IP属地:四川省
3、读写操作的流程描述:
客户端写入数据:
客户端写入数据:
• 客户端向 etcd 发送写请求。
• 请求被发送到集群中的领导者节点。
• 领导者节点将写请求记录到日志,并将日志同步到跟随者节点。
• 所有节点确认日志后,领导者提交该操作,向客户端返回响应。
客户端读取数据:• 客户端可以选择从任意节点进行读取。
• 如果客户端希望读取最新数据,它可以向领导者请求。
• 如果客户端读取的是跟随者节点的数据,它可能会看到过时的值,除非使用强一致性读取。
4、事务与高级特性:etcd 提供了原子操作的支持,通过 compare-and-swap(CAS)来确保对键值的修改是原子的。它还支持乐观锁和事务操作,使得多个操作可以作为一个单独的事务来执行,保证一致性。
发布于:1个月前 (03-17) IP属地:四川省
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