為什么要寫(xiě)這本書(shū)
近年來(lái)，容器和云原生生態(tài)蓬勃發(fā)展，我們正身處于一波云原生的浪潮中。隨著我們習(xí)慣于在云端產(chǎn)生和收集的數(shù)據(jù)，云端積累了海量的數(shù)據(jù)并繼續(xù)以驚人的速度增長(zhǎng)。如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布式、一致性存儲(chǔ)，確保云原生環(huán)境的可擴(kuò)展性和高可用性，是各組織亟須解決的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。
云計(jì)算時(shí)代，etcd必將成為云原生和分布式系統(tǒng)的基石！而奠定etcd基石地位的三個(gè)關(guān)鍵因素是Raft協(xié)議、Go語(yǔ)言和生態(tài)。
etcd從一開(kāi)始就摒棄了以復(fù)雜和難以理解著稱(chēng)的Paxos，而是另辟蹊徑地通過(guò)Raft化繁為簡(jiǎn)，實(shí)現(xiàn)了一套健壯的分布式一致性協(xié)議的SDK，這套SDK被很多其他分布式數(shù)據(jù)庫(kù)/系統(tǒng)采用，甚至包括etcd兄弟項(xiàng)目rkt的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Docker。
至于被譽(yù)為云時(shí)代C語(yǔ)言的Go語(yǔ)言，具備天然的高并發(fā)能力、易安裝和可讀性好等優(yōu)點(diǎn)，成就了etcd的高性能和項(xiàng)目的易維護(hù)性，極大地激發(fā)了來(lái)自全世界的開(kāi)源工程師參與etcd的熱情。云原生領(lǐng)域用Go語(yǔ)言編寫(xiě)的重量級(jí)項(xiàng)目不勝枚舉，例如Docker、Kubernetes和Istio等。
etcd相對(duì)于Zookeeper是一個(gè)年輕且更加輕量的項(xiàng)目，它擁有更加健康和有活力的社區(qū)。截至這本書(shū)出版前夕，etcd在Github上的star數(shù)是20 000 ，fork數(shù)是4000 ，擁有超過(guò)400名活躍的代碼貢獻(xiàn)者。不能忽視的一點(diǎn)是，etcd已經(jīng)被Kubernetes和Cloud Foundry等頂級(jí)云原生項(xiàng)目采用，并借勢(shì)經(jīng)過(guò)了Google、華為云、Red Hat、IBM、阿里等IT巨頭大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境的考驗(yàn)。隨著etcd進(jìn)入CNCF社區(qū)孵化，成為由CNCF治理的頂級(jí)項(xiàng)目，廠(chǎng)商中立的運(yùn)作模式將進(jìn)一步繁榮etcd的開(kāi)源生態(tài)。
順勢(shì)而為，再加上合理的架構(gòu)設(shè)計(jì)，恰如其分的實(shí)現(xiàn)，完全讓人有理由相信etcd的成功。
在我最開(kāi)始接觸Kubernetes的時(shí)候，就和etcd打過(guò)交道了。etcd在華為PaaS平臺(tái)作為關(guān)鍵組件應(yīng)用在分布式數(shù)據(jù)協(xié)同與更新觀(guān)察等架構(gòu)中。猶記得那時(shí)etcd剛發(fā)布，我們希望它提升華為PaaS平臺(tái)的擴(kuò)展性、性能和穩(wěn)定性。因此，我們團(tuán)隊(duì)還專(zhuān)門(mén)成立etcd特別攻關(guān)小組，吃透了etcd的內(nèi)部運(yùn)作機(jī)制和核心技術(shù)。我很榮幸成為這個(gè)小組的成員。從那時(shí)起，我便對(duì)etcd著了迷，一口氣翻看了etcd的源碼，同時(shí)也向etcd社區(qū)提交了若干個(gè)patch。
對(duì)于我們團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，我們很榮幸見(jiàn)證了etcd在技術(shù)和社區(qū)的持續(xù)進(jìn)步并成長(zhǎng)為Kubernetes項(xiàng)目的一部分。etcd v3的正式發(fā)布延續(xù)了這個(gè)勢(shì)頭，我們期待將來(lái)有更多的功能和特性被引入華為云容器平臺(tái)的產(chǎn)品中。我們也很高興過(guò)去能夠與etcd團(tuán)隊(duì)和技術(shù)社區(qū)一起工作，并將持續(xù)與etcd技術(shù)社區(qū)協(xié)作，將這項(xiàng)技術(shù)推到一個(gè)更高的層面。
至于為什么要在工作之余抽空寫(xiě)這本書(shū)，我們?cè)谌萜骱蚄ubernetes技術(shù)布道的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)從事該領(lǐng)域的工程師普遍對(duì)etcd了解不多，出了問(wèn)題鮮有定位手段，而etcd官網(wǎng)又沒(méi)有中文資料，因特網(wǎng)上也缺少深入解析etcd原理的文章。本著回饋社區(qū)和普及云原生技術(shù)的原則，我們?nèi)A為云容器服務(wù)團(tuán)隊(duì)決定編寫(xiě)這本書(shū)，做第一個(gè)吃螃蟹的人。
畢竟源碼面前，了無(wú)秘密。
讀者對(duì)象
這里我們可以根據(jù)軟件需求劃分出本書(shū)的受眾：
分布式系統(tǒng)工作者
Raft算法研究者
etcd各個(gè)程度的學(xué)習(xí)者
Kubernetes用戶(hù)與開(kāi)發(fā)者
如何閱讀本書(shū)
本書(shū)分為三部分，其中第二部分以接近實(shí)戰(zhàn)的實(shí)例來(lái)講解etcd的使用，相較于其他兩部分更獨(dú)立。如果你是一名分布式系統(tǒng)的初學(xué)者，請(qǐng)一定從第1章的基礎(chǔ)理論知識(shí)開(kāi)始學(xué)習(xí)。
第一部分為基礎(chǔ)篇，包括第1章，我們將簡(jiǎn)單地介紹分布式系統(tǒng)的基本理論，并且詳解Raft算法的工作原理，幫助讀者了解一些掌握etcd的基礎(chǔ)背景知識(shí)。
第二部分為實(shí)戰(zhàn)篇，包括第2～7章，我們將著重講解etcd的常見(jiàn)功能和使用場(chǎng)景，包括etcd的架構(gòu)分析、命令行使用、API調(diào)用、運(yùn)維部署等。
第三部分為高級(jí)篇，包括第8～11章，我們將直接打開(kāi)etcd的源碼，為喜歡刨根問(wèn)底的讀者深度剖析etcd的實(shí)現(xiàn)原理。
勘誤和支持
由于作者的水平有限，編寫(xiě)的時(shí)間也很倉(cāng)促，書(shū)中不妥之處在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。如果你發(fā)現(xiàn)了書(shū)中的錯(cuò)誤或者有更多的寶貴意見(jiàn)，歡迎發(fā)送郵件至我的郵箱m1093782566@163.com，我很期待能夠獲得你們的真摯反饋。
致謝
我首先要感謝etcd的工程師團(tuán)隊(duì)，他們編寫(xiě)并開(kāi)源了這么一款足以成為云原生基石的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)etcd。
感謝華為云容器服務(wù)團(tuán)隊(duì)的高級(jí)架構(gòu)師、Kubernetes社區(qū)核心維護(hù)者Kevin老師，他為這本書(shū)的出版提供了良好的技術(shù)氛圍和寶貴的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)支持。
感謝CMU在讀碩士研究生梁明強(qiáng)同學(xué)，在寫(xiě)作過(guò)程中為我提供了犀利而寶貴的意見(jiàn)和文字。
感謝機(jī)械工業(yè)出版社華章公司的編輯楊繡國(guó)老師，感謝你的魄力和遠(yuǎn)見(jiàn)，在這一年多的時(shí)間中始終支持我的寫(xiě)作，你的鼓勵(lì)和幫助引導(dǎo)我能順利完成全部書(shū)稿。
我要感謝我的爸爸、媽媽、外公、外婆，感謝你們將我培養(yǎng)成人，并時(shí)時(shí)刻刻為我灌輸著信心和力量！
我要感謝我的愛(ài)人，你的陪伴和鼓勵(lì)使得這本書(shū)得以順利完成。
謹(jǐn)以此書(shū)，獻(xiàn)給我最親愛(ài)的家人，以及眾多熱愛(ài)云原生與分布式技術(shù)的朋友們。

杜軍
中國(guó)，華為杭州研究所，2018年9月