etcd在微服务领域使用场景十分普遍，经常用于作为一个注册中心，提供服务注册与发现。本系列将聊一聊etcd解决了什么问题、它是如何解决的角度来逐步分析。

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前言

etcd在微服务领域使用场景十分普遍，经常用于作为一个注册中心，提供服务注册与发现常见的比如K8S框架就以etcd作为基础组件进行内部交互。近期在梳理etcd的一些内部结构与依赖组件，发现其背后有广泛的技术栈，这里分享总结一些技术细节作为沉淀。

它解决了什么问题

etcd的定位是通用的一致性KV存储，但在面向服务注册与发现的应用场景中，大概有这几个使用方式：

  1. 注册/配置中心 KV存储
  2. 服务发现
  3. 分布式锁

它是如何解决的

分层设计

分层设计是软件开发的基本思路，etcd也采取模块分工，将各个内部组件分开实现，做到各司其职，从API层到逻辑层，再到底层文件存储，大体拆分为三大模块，本系列将依据这个思路，逐章拆解。
今天尝试先从整体视角梳理大部分的技术栈，关于细节实现将在后续源码分析深入介绍。这个系列将拆分为下面几个大模块进行分析，如果感兴趣的可以关注一下~

一致性协议

提到分布式存储，分布式协议自然是离不开的，etcd底层依靠raft一致性算法保障一致性，采用选举策略定期更新各个节点当前状态。

通信方式

etcd节点间通信方式是经过更新迭代的(v2->v3)，v2使用HTTP/1.X协议，基于RESTful API通信；v3在兼容v2的基础上增加了HTTP/2.x grpc协议的支持，在多路复用的场景提升了传输效率，基于Stream API长连接进行活性检测。
image 此外，etcd还暴露了友好API屏蔽底层的复杂的应用程序逻辑，提供多台物理机的一个逻辑集群视图。

数据存储

关于etcd数据的底层存储，主要依赖于预写日志(WAL)以及BoltDB存储引擎来实现，所有数据在提交之前会保障写入WAL做数据持久化，BoltDB的细节实现将会在后续系列展开细说，大概用到这几个技术点：

  • B+树、KV数据库，“读多写少”
  • 结合COW无锁读写并发
  • mmap(内存映射磁盘技术)，零拷贝

其中etcd花了大量的篇幅来做节点的多版本控制(MVCC)，依赖的是底层B+树和内存B树结构的索引映射，它们之间是如何关联的将在后面另起篇幅展开聊聊。

脉络图

关于etcd整个技术栈其实可以纵横扩展，这里梳理了一张脉络图，这个系列会结合这个脑图进行开展，大家也可以结合自己感兴趣的点进行深入接触。 image

参考链接