Eureka工作原理及心跳机制

Eureka原理

1.基本原理
上图是来自eureka的官方架构图，这是基于集群配置的eureka；
处于不同节点的eureka通过Replicate进行数据同步
Application Service为服务提供者
Application Client为服务消费者
Make Remote Call完成一次服务调用
服务启动后向Eureka注册，Eureka Server会将注册信息向其他Eureka Server进行同步，当服务消费者要调用服务提供者，则向服务注册中心获取服务提供者地址，然后会将服务提供者地址缓存在本地，下次再调用时，则直接从本地缓存中取，完成一次调用。

当服务注册中心Eureka Server检测到服务提供者因为宕机、网络原因不可用时，则在服务注册中心将服务置为DOWN状态，并把当前服务提供者状态向订阅者发布，订阅过的服务消费者更新本地缓存。

服务提供者在启动后，周期性（默认30秒）向Eureka Server发送心跳，以证明当前服务是可用状态。Eureka Server在一定的时间（默认90秒）未收到客户端的心跳，则认为服务宕机，注销该实例。

2.Eureka的自我保护机制
在默认配置中，Eureka Server在默认90s没有得到客户端的心跳，则注销该实例，但是往往因为微服务跨进程调用，网络通信往往会面临着各种问题，比如微服务状态正常，但是因为网络分区故障时，Eureka Server注销服务实例则会让大部分微服务不可用，这很危险，因为服务明明没有问题。

为了解决这个问题，Eureka 有自我保护机制，通过在Eureka Server配置如下参数，可启动保护机制

eureka.server.enable-self-preservation=true
它的原理是，当Eureka Server节点在短时间内丢失过多的客户端时（可能发送了网络故障），那么这个节点将进入自我保护模式，不再注销任何微服务，当网络故障回复后，该节点会自动退出自我保护模式。

自我保护模式的架构哲学是宁可放过一个，决不可错杀一千

3. 作为服务注册中心，Eureka比Zookeeper好在哪里
著名的CAP理论指出，一个分布式系统不可能同时满足C(一致性)、A(可用性)和P(分区容错性)。由于分区容错性在是分布式系统中必须要保证的，因此我们只能在A和C之间进行权衡。在此Zookeeper保证的是CP, 而Eureka则是AP。

3.1 Zookeeper保证CP
当向注册中心查询服务列表时，我们可以容忍注册中心返回的是几分钟以前的注册信息，但不能接受服务直接down掉不可用。也就是说，服务注册功能对可用性的要求要高于一致性。但是zk会出现这样一种情况，当master节点因为网络故障与其他节点失去联系时，剩余节点会重新进行leader选举。问题在于，选举leader的时间太长，30 ~ 120s, 且选举期间整个zk集群都是不可用的，这就导致在选举期间注册服务瘫痪。在云部署的环境下，因网络问题使得zk集群失去master节点是较大概率会发生的事，虽然服务能够最终恢复，但是漫长的选举时间导致的注册长期不可用是不能容忍的。

3.2 Eureka保证AP
Eureka看明白了这一点，因此在设计时就优先保证可用性。Eureka各个节点都是平等的，几个节点挂掉不会影响正常节点的工作，剩余的节点依然可以提供注册和查询服务。而Eureka的客户端在向某个Eureka注册或时如果发现连接失败，则会自动切换至其它节点，只要有一台Eureka还在，就能保证注册服务可用(保证可用性)，只不过查到的信息可能不是最新的(不保证强一致性)。除此之外，Eureka还有一种自我保护机制，如果在15分钟内超过85%的节点都没有正常的心跳，那么Eureka就认为客户端与注册中心出现了网络故障，此时会出现以下几种情况：

Eureka不再从注册列表中移除因为长时间没收到心跳而应该过期的服务
Eureka仍然能够接受新服务的注册和查询请求，但是不会被同步到其它节点上(即保证当前节点依然可用)
当网络稳定时，当前实例新的注册信息会被同步到其它节点中

Eureka心跳机制
1.服务器启动成功，等待客户（服务）端注册，在启动过程中如果我们配置了集群，集群之间会同步注册表，每一个Eureka serve都会存在这个集群完整的服务注册表信息
2.Eureka client 启动时根据配置信息，去注册到指定的注册中心
3.Eureka client会每30秒向Eureka server 发送一次心跳请求，证明该客户端服务正常
4.当Eureka server90s内没有接受客户端服务正常，注册中心会认为该节点失效，会注销该实列 （从注册表中删除注册信息）
5.单位时间内如果服务端统计到大量客户端没有发送心跳，则认为网络异常，进去自我保护机制，不在剔除没有发送心跳的客户端
6.当客户端恢复正常之后，服务端就会退出自我保护模式
7.客户端定时全量或增量从注册中心获取服务注册表，并且会缓存到本地
8.服务调用时，客户端会先从本地缓存找到调用服务，如果调取不到 先从注册中心刷新注册表，在同步到本地
9.客户端获取不到目标服务器信息发起服务调用
10.客户端程序关闭时向服务端发送取消请求，服务器将实例从注册表中删除