程序員筆記|詳解Eureka 緩存機制

引言

Eureka是Netflix開源的、用于實現(xiàn)服務(wù)注冊和發(fā)現(xiàn)的服務(wù)。Spring Cloud Eureka基于Eureka進行二次封裝，增加了更人性化的UI，使用更為方便。但是由于Eureka本身存在較多緩存，服務(wù)狀態(tài)更新滯后，最常見的狀況是：服務(wù)下線后狀態(tài)沒有及時更新，服務(wù)消費者調(diào)用到已下線的服務(wù)導(dǎo)致請求失敗。本文基于Spring Cloud Eureka 1.4.4.RELEASE，在默認(rèn)region和zone的前提下，介紹Eureka的緩存機制。

一、AP特性

從CAP理論看，Eureka是一個AP系統(tǒng)，優(yōu)先保證可用性(A)和分區(qū)容錯性(P)，不保證強一致性(C)，只保證最終一致性，因此在架構(gòu)中設(shè)計了較多緩存。

二、服務(wù)狀態(tài)

Eureka服務(wù)狀態(tài)enum類：com.netflix.appinfo.InstanceInfo.InstanceStatus

三、Eureka Server

在Eureka高可用架構(gòu)中，Eureka Server也可以作為Client向其他server注冊，多節(jié)點相互注冊組成Eureka集群，集群間相互視為peer。Eureka Client向Server注冊、續(xù)約、更新狀態(tài)時，接受節(jié)點更新自己的服務(wù)注冊信息后，逐個同步至其他peer節(jié)點。

【注意】如果server-A向server-B節(jié)點單向注冊，則server-A視server-B為peer節(jié)點，server-A接受的數(shù)據(jù)會同步給server-B，但server-B接受的數(shù)據(jù)不會同步給server-A。

3.1 緩存機制

Eureka Server存在三個變量：(registry、readWriteCacheMap、readOnlyCacheMap)保存服務(wù)注冊信息，默認(rèn)情況下定時任務(wù)每30s將readWriteCacheMap同步至readOnlyCacheMap，每60s清理超過90s未續(xù)約的節(jié)點，Eureka Client每30s從readOnlyCacheMap更新服務(wù)注冊信息，而UI則從registry更新服務(wù)注冊信息。

三級緩存

緩存相關(guān)配置

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關(guān)鍵類

四、Eureka Client

Eureka Client存在兩種角色：服務(wù)提供者和服務(wù)消費者，作為服務(wù)消費者一般配合Ribbon或Feign（Feign內(nèi)部使用Ribbon）使用。Eureka Client啟動后，作為服務(wù)提供者立即向Server注冊，默認(rèn)情況下每30s續(xù)約(renew)；作為服務(wù)消費者立即向Server全量更新服務(wù)注冊信息，默認(rèn)情況下每30s增量更新服務(wù)注冊信息；Ribbon延時1s向Client獲取使用的服務(wù)注冊信息，默認(rèn)每30s更新使用的服務(wù)注冊信息，只保存狀態(tài)為UP的服務(wù)。

二級緩存

緩存相關(guān)配置

關(guān)鍵類

五、默認(rèn)配置下服務(wù)消費者最長感知時間

考慮如下情況

• 0s時服務(wù)未通知Eureka Client直接下線；
• 29s時第一次過期檢查evict未超過90s；
• 89s時第二次過期檢查evict未超過90s；
• 149s時第三次過期檢查evict未續(xù)約時間超過了90s，故將該服務(wù)實例從registry和readWriteCacheMap中刪除；
• 179s時定時任務(wù)從readWriteCacheMap更新至readOnlyCacheMap;
• 209s時Eureka Client從Eureka Server的readOnlyCacheMap更新；
• 239s時Ribbon從Eureka Client更新。

因此，極限情況下服務(wù)消費者最長感知時間將無限趨近240s。

六、應(yīng)對措施

服務(wù)注冊中心在選擇使用Eureka時說明已經(jīng)接受了其優(yōu)先保證可用性(A)和分區(qū)容錯性(P)、不保證強一致性(C)的特點。如果需要優(yōu)先保證強一致性(C)，則應(yīng)該考慮使用ZooKeeper等CP系統(tǒng)作為服務(wù)注冊中心。分布式系統(tǒng)中一般配置多節(jié)點，單個節(jié)點服務(wù)上線的狀態(tài)更新滯后并沒有什么影響，這里主要考慮服務(wù)下線后狀態(tài)更新滯后的應(yīng)對措施。

6.1 Eureka Server

• 1.縮短readOnlyCacheMap更新周期?？s短該定時任務(wù)周期可減少滯后時間。

  eureka.server.responsecCacheUpdateIntervalMs: 10000  # Eureka Server readOnlyCacheMap更新周期

• 2.關(guān)閉readOnlyCacheMap。中小型系統(tǒng)可以考慮該方案，Eureka Client直接從readWriteCacheMap更新服務(wù)注冊信息。

  eureka.server.useReadOnlyResponseCache: false        # 是否使用readOnlyCacheMap

6.2 Eureka Client

• 1.服務(wù)消費者使用容錯機制。如Spring Cloud Retry和Hystrix，Ribbon、Feign、Zuul都可以配置Retry，服務(wù)消費者訪問某個已下線節(jié)點時一般報ConnectTimeout，這時可以通過Retry機制重試下一個節(jié)點。

• 2.服務(wù)消費者縮短更新周期。Eureka Client和Ribbon二級緩存影響狀態(tài)更新，縮短這兩個定時任務(wù)周期可減少滯后時間，例如配置：

  eureka.client.registryFetchIntervalSeconds: 5        # Eureka Client更新周期
  ribbon.ServerListRefreshInterval: 2000               # Ribbon更新周期

• 3.服務(wù)提供者保證服務(wù)正常下線。服務(wù)下線時使用kill或kill -15命令，避免使用kill -9命令，kill或kill -15命令殺死進程時將觸發(fā)Eureka Client的shutdown()方法，主動刪除Server的registry和readWriteCacheMap中的注冊信息，不必依賴Server的evict清除。

• 4.服務(wù)提供者延遲下線。服務(wù)下線之前先調(diào)用接口使Eureka Server中保存的服務(wù)狀態(tài)為DOWN或OUT_OF_SERVICE后再下線，二者時間差根據(jù)緩存機制和配置決定，比如默認(rèn)情況下調(diào)用接口后延遲90s再下線服務(wù)即可保證服務(wù)消費者不會調(diào)用已下線服務(wù)實例。

七、網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)服務(wù)下線實時感知

在軟件工程中，沒有一個問題是中間層解決不了的，而網(wǎng)關(guān)是服務(wù)提供者和服務(wù)消費者的中間層。以Spring Cloud Zuul網(wǎng)關(guān)為例，網(wǎng)關(guān)作為Eureka Client保存了服務(wù)注冊信息，服務(wù)消費者通過網(wǎng)關(guān)將請求轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)提供者，只需要做到服務(wù)提供者下線時通知網(wǎng)關(guān)在自己保存的服務(wù)列表中使該服務(wù)失效。為了保持網(wǎng)關(guān)的獨立性，可實現(xiàn)一個獨立服務(wù)接收下線通知并協(xié)調(diào)網(wǎng)關(guān)集群。下篇文章將詳細介紹網(wǎng)關(guān)如何實現(xiàn)服務(wù)下線實時感知，敬請期待！

作者：馮永彪

內(nèi)容來源：宜信技術(shù)學(xué)院