Curve元数据节点高可用

• 语言: 中文（简体）
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/opencurve

摘要

文档阐述了Curve元数据节点(MDS)的高可用方案，通过etcd的TTL和CAS机制实现leader选举和故障转移。MDS负责元数据管理和集群状态监控，其高可用设计确保在主节点故障时，备节点能够快速接管服务以减少中断时间。文档详细介绍了选主流程、异常情况处理方案以及各类故障的影响分析。

AI总结

### 总结：Curve元数据节点高可用

#### 1. 需求背景
元数据节点（MDS）负责空间分配、集群状态监控和资源均衡等功能，其故障可能导致客户端无法写入。为实现高可用，需要主备节点选举机制，确保主节点故障后备节点能快速接管服务。

#### 2. 技术选型
选择基于Etcd的高可用方案，依赖其TTL（时间到_live）和CAS（比较并交换）机制：
- **TTL**：设置Key的有效期，到期自动删除，确保锁的实时性。
- **CAS**：条件赋值，确保并发安全。
该方案无需引入其他组件，降低复杂性。

#### 3. Etcd ClientV3 Concurrency模块
- **构成**：包含Campaign（竞选）和Observe（观察）两个主要功能模块。
- **Campaign流程**：
- 通过竞选Key的创建或更新，获取领导权。
- 代码流程：初始化配置、发起竞选、处理结果。
- 示例：多个MDS节点同时竞选，Etcd确保只有一个节点成功。
- **Observe流程**：
- 监听领导Key的变化，及时处理主节点故障。
- 代码流程：启动观察、处理变更事件。

#### 4. MDS选主流程
MDS使用Etcd的election模块实现主节点选举：
- **流程**：
1. **Campaign**：发起竞选，尝试创建或更新领导Key。
2. **Observe**：监听领导Key，监控主节点状态变化。
- **异常处理**：
- **Etcd集群Leader重新选举**：若MDS1受影响退出，可能触发新选举。
- **网络分区**：Etcd集群与MDS1分区，可能导致MDS1退出。
- **节点异常**：备节点退出不影响当前主节点。

#### 5. 各情况汇总
| **场景** | **是否切换** | **影响** | **发生概率** |
|--------------------------------------|------------|-------------------------------|------------|
| 主MDS1正常退出 | 是 | MDS2快速接管 | 正常 |
| 主MDS1异常退出（机器断电） | 是 | 需等待MDS1租约过期 | 小 |
| 备MDS2退出 | 否 | 无影响 | 正常 |
| Etcd follower节点挂掉 | 否 | 无需切换 | 正常 |
| Etcd leader节点挂掉 | 是 | MDS2/MDS3竞选 | 小 |
| Etcd集群不可用 | 是 | MDS1退出，无法选举 | 小 |
| Etcd与MDS1发生网络分区 | 是 | MDS1退出，可能出现双主 | 小 |

#### 6. 关键参数配置
- **ElectionTimeout**：3秒
- **GetTimeout**：10秒
- **PeriodicGetTime**：2秒
- **LeaseTimeout**：5秒

#### 总结
Curve元数据节点的高可用方案基于Etcd的TTL和CAS机制，通过Campaign和Observe模块实现主节点选举与变更监听。多种异常场景处理确保系统的稳定性和可用性，RTO（服务恢复时间目标）为5秒。