本文講的是使用Kubernetes和Docker進行簡單的leader選舉，【編者的話】Kubernetes簡化了運行在集群中的服務部署和運維管理，然而，它也簡化了這些管理工作的部署。本篇文章將會展示如何在分布式應用系統中使用Kubernetes來簡單地運行leader選舉。

概述

為了可靠性和伸縮性，分布式系統通常會復制多個服務任務，但往往有必要指定一個副本作為leader負責協調所有的副本。

通常在leader選舉中，一組有機會成為leader的候選者都是可以確認的。這些候選者都競相宣布自己是leader，其中會有一個候選者脫穎而出成為leader。一旦贏了選舉之后，leader將會繼續以leader身份發送“心跳”來更新他們的位置。而其它的候選者將會周期性地作出嘗試來成為leader，這套機制確保了如果當前的leader由于某些原因失效了，可以快速指定新的leader。

leader選舉的實現通常需要任一一套分布式協調系統比如ZooKeeper、etcd或者Consul，使用它們來取得共識，或者交替實現自己的共識算法。接下來我們將會看到Kubernetes如何使得在應用中進行leader選舉明顯更容易。

Kubernetes中leader選舉的實現

leader選舉的第一個要求是對于有意成為leader的一組候選者的規范，Kubernetes已經使用了Endpoints來表示一組包含服務的Pods副本，所以我們將重用這個相同的對象（旁白：你可能會認為我們將使用ReplicationControllers，但它們被綁定到一個特定的二進制軟件包，即使在執行滾動更新的過程中也通常需要一個leader）。

執行leader選舉將使用Kubernetes API中的兩個屬性：

• ResourceVersions——每個API都有一個唯一的ResourceVersions，用戶可以使用這些版本在Kubernetes對象上執行Compare-and-Swap操作。
• Annotations——每個API都可以被用于客戶端的任意鍵/值對注解。

鑒于這些原語，使用選主的代碼相對簡單，可以在這兒找到相關代碼，運行如下：
$?kubectl?run?leader-elector?--image=gcr.io/google_containers/leader-elector:0.4?--replicas=3?--?--election=example
這將會創建一個有三個副本的leader選舉組：
$?kubectl?get?pods NAME???????????????????READY?????STATUS????RESTARTS???AGE leader-elector-inmr1???1/1???????Running???0??????????13s leader-elector-qkq00???1/1???????Running???0??????????13s leader-elector-sgwcq???1/1???????Running???0??????????13s
為了查看哪一個Pod被選為了leader，用戶可以訪問Pods的日志，在下面的位置替換為你自己的Pod的名字：
${pod_name},?(e.g.?leader-elector-inmr1?from?the?above)$?kubectl?logs?-f?${name} leader?is?(leader-pod-name)
或者，用戶可以直接檢查Endpoints對象：
#?‘example’?is?the?name?of?the?candidate?set?from?the?above?kubectl?run?…?command $?kubectl?get?endpoints?example?-o?yams
現在需要驗證leader選舉是否生效，在另外一個終端中執行：
$?kubectl?delete?pods?(leader-pod-name)
這個命令將會刪除已有的leader，因為Replication Controller管理Pods組，一個新的Pod將會替換掉已經刪除的，從而確保副本數目仍然為3。通過leader選舉，這三個Pod中將會有一個被選為leader，并且leader角色還會失效轉移到不同的Pod上。因為Kubernetes框架中Pod在終止前會有一個寬限期，通常是持續30~40秒。
leader選舉容器提供了一個簡單的Web服務器，可以運行在任何地址上（比如http://localhost:4040），我們可以通過刪除一個已有的leader選舉組并創建一個新的來測試這個容器，此處可以另外傳入一個形如-http=(host):(port) 規格的配置到鏡像中，這樣就會導致每一個組成員通過Webhook來獲得有關leader的服務信息。
#?delete?the?old?leader?elector?group $?kubectl?delete?rc?leader-elector#?create?the?new?group,?note?the?--http=localhost:4040?flag $?kubectl?run?leader-elector?--image=gcr.io/google_containers/leader-elector:0.4?--replicas=3?--?--election=example?--http=0.0.0.0:4040#?create?a?proxy?to?your?Kubernetes?api?server $?kubectl?proxy
接著可以訪問：
http://localhost:8001/api/v1/proxy/namespaces/default/pods/(leader-pod-name):4040/
然后就會看到：
{"name":"(name-of-leader-here)"}?

leader選舉與sidecars

太好了，現在可以通過HTTP來進行leader選舉和找出leader，但怎么能在您自己的應用程序中使用它們呢？這就需要引入Sidecars的概念。在Kubernetes中，Pods由一個或者多個容器組成，通常，這意味著添加sidecars容器到主應用程序中組成一個Pod（對于這個主題的更詳細的處理，請看我以前的博客文章）。

leader選舉容器可以作為一個Sidecars來從自己的應用中使用，Pod中的任何容器對誰是當前的選主感興趣的都可以簡單地通過http://localhost:4040?來訪問，然后返回一個簡單的JSON對象，其中包含了當前選主的名字。既然Pod中的所有容器共享了相同的網絡命名空間，就不再需要服務發現了！

舉個例子，有一個簡單的Node.js應用程序連接到leader選舉Sidecar，然后打印出這個是否是當前的選主，領導人選舉Sidecar將其標識符設置為默認的主機名。
var?http?=?require('http'); //?This?will?hold?info?about?the?current?master var?master?=?{};//?The?web?handler?for?our?nodejs?application var?handleRequest?=?function(request,?response)?{ response.writeHead(200); response.end("Master?is?"?+?master.name); };//?A?callback?that?is?used?for?our?outgoing?client?requests?to?the?sidecar var?cb?=?function(response)?{ var?data?=?''; response.on('data',?function(piece)?{?data?=?data?+?piece;?}); response.on('end',?function()?{?master?=?JSON.parse(data);?}); };//?Make?an?async?request?to?the?sidecar?at?http://localhost:4040 var?updateMaster?=?function()?{ var?req?=?http.get({host:?'localhost',?path:?'/',?port:?4040},?cb); req.on('error',?function(e)?{?console.log('problem?with?request:?'?+?e.message);?}); req.end(); };//?Set?up?regular?updates updateMaster(); setInterval(updateMaster,?5000);//?set?up?the?web?server var?www?=?http.createServer(handleRequest); www.listen(8080);?
當然，可以使用任何語言，選擇支持HTTP和JSON來使用這個Sidecar。

總結

希望我已經向你展示了是多么容易為分布式應用程序使用Kubernetes來構建leader選舉。在以后的部分我們將向您展示Kubernetes是如何使得構建分布式系統更容易。與此同時，還前往Google容器引擎或kubernetes.io來開始使用Kubernetes。

原文鏈接：Simple leader election with Kubernetes and Docker（翻譯：胡震）

原文發布時間為：2016-01-19 本文作者：國會山上的貓TuxHu? 本文來自云棲社區合作伙伴DockerOne，了解相關信息可以關注DockerOne。 原文標題：使用Kubernetes和Docker進行簡單的leader選舉

總結

以上是生活随笔為你收集整理的使用Kubernetes和Docker进行简单的leader选举的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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