Atomix getting start 浓浓的机翻

概观

Atomix 2.1是用于构建容错分布式系统的全功能框架。Atomix将ZooKeeper的一致性与Hazelcast的可用性和性能相结合，使用一组定制通信API，一个分区Raft集群和一个多主协议来为构建分布式系统提供一系列高级基元。这些原语包括：

• 集群管理和故障检测
• 通过Netty进行集群通信（直接和pub-sub）
• 强烈一致的被动分布式协调原语（锁定，领导者选举等）
• 高效的分区分布式数据结构（地图，集合，树等）
• 独立代理
• REST API
• 交互式CLI

背景

Atomix最初是在2014年将它的姊妹项目Copycat（已弃用）作为爱好项目构思出来的。随着时间的推移，Copycat成长为Raft共识协议的成熟实现，并且Copycat和Atomix都在各种项目中投入使用。2017年开始开发新版本，并将Copycat和Atomix结合在Atomix 2.x中。此外，最初为在ONOS中使用而开发的项目的重要扩展被迁移到Atomix 2.x. Atomix现在作为开放网络基金会 ONOS的核心组件。

依赖管理

Atomix打包在一个模块层次结构中，用户只能依赖他们打算使用的功能。几乎所有用户都希望使用Atomix核心模块，该模块由atomix工件ID标识：

<dependencies>
  <dependency>
    <groupId>io.atomix</groupId>
    <artifactId>atomix</artifactId>
    <version>2.1.0-SNAPSHOT</version>
  </dependency>
</dependencies>

此外，大多数群集都配置有一组分区组。使用的分区组取决于系统的一致性，容错性和持久性要求。不同的用例可能需要不同的依赖关系。但与Atomix打包是两个主要协议：

• atomix-raft

• atomix-primary-backup

  io.atomix atomix 2.1.0-SNAPSHOT io.atomix atomix-raft 2.1.0-SNAPSHOT io.atomix atomix-primary-backup 2.1.0-SNAPSHOT

引导群集

与Atomix合作的第一步是形成一个集群。Atomix群集由两种类型的成员组成：

• PERSISTENT 成员存在于群集配置中，无论是否可用
• EPHEMERAL 成员根据其可用性加入和离开群集

要形成群集，通常需要引导一组节点。此外，如果使用分布式基元，则必须配置一个或多个分区组。

使用Java API

用户可以使用各种方法在Atomix群集上运行。这些方法中最基本的是使用Java API，它提供了最好的性能，一致性和灵活性。

Atomix中的核心Java API是Atomix对象。Atomix严重依赖构建器模式来构建用于沟通和协调分布式系统的高级对象。

要创建一个新的Atomix实例，请创建一个Atomix构建器：

Atomix.Builder builder = Atomix.builder();

构建器应该配置本地节点配置：

builder.withLocalMember(Member.builder("node1")
  .withType(Member.Type.EPHEMERAL)
  .withAddress("localhost:5000")
  .build());

除了配置本地节点信息之外，还必须为每个实例配置一组_引导节点_，从中形成一个集群。首次启动集群时，所有实例都应提供相同的引导节点集合。

builder.withMembers(
  Member.builder("member1")
    .withType(Member.Type.EPHEMERAL)
    .withAddress("localhost:5000")
    .build(),
  Member.builder("member2")
    .withType(Member.Type.EPHEMERAL)
    .withAddress("localhost:5001")
    .build(),
  Member.builder("member3")
    .withType(Member.Type.EPHEMERAL)
    .withAddress("localhost:5002")
    .build());

Bootstrap节点可以是节点PERSISTENT或EPHEMERAL节点。需要强一致性的集群必须由一组PERSISTENT能够参与共识的节点引导。具有更宽松的持久性/一致性要求的群集可以使用EPHEMERAL可动态扩展的节点。

要详细了解各种类型的节点之间的差异，请参阅用户手册

最后，该实例必须配置一个或多个分区组。通用分区组可以使用配置文件进行配置。

builder.addProfiles(Profiles.DATA_GRID);

通常情况下，需要强一致性保证的群集配置有CORE节点和至少一个RaftPartitionGroup群集，而群集设计用于DATA节点使用PrimaryBackupPartitionGroups的性能和可伸缩性。

Atomix atomix = builder.build();

调用start()实例来启动节点：

atomix.start().join();

该start()方法返回将在节点加入群集后完成的未来。

为了形成由CORE节点和Raft分区组组成的集群，大多数实例必须同时启动以允许Raft分区形成法定人数。在start()所有分区能够形成之前，该方法返回的未来将不会完成。如果您的Atomix实例在启动时无限期阻塞，请确保启用DEBUG日志记录以调试问题。

使用Atomix代理

如前所述，有多种方式可以管理和与Atomix集群进行交互。Atomix代理是Java API的一个简便替代方案。代理是一个独立的Atomix节点，其行为与Java节点的行为相似，但会为客户端交互提供REST API。代理可以用于在客户端 - 服务器体系结构中配置Atomix群集或提供对Atomix基元的多边形访问。

要使用Atomix代理，首先使用Maven下载并构建Atomix：

mvn clean package

项目建成后，要运行代理程序，$ATOMIX_ROOT必须设置环境变量：

export ATOMIX_ROOT=./

该代理程序与bin/atomix-agent脚本一起运行：

bin/atomix-agent -h

使用该-h选项查看代理脚本的选项列表。

在使用代理时，提供JSON或YAML配置文件是最方便的。配置文件也支持通过Java API支持的所有构建器配置。要配置代理，请创建一个atomix.yaml文件并定义群集：

atomix.yaml cluster: nodes: node1: type: ephemeral address: localhost:5001 node2: type: ephemeral address: localhost:5002 node3: type: ephemeral address: localhost:5003 profiles: - consensus - data-grid

Java API也支持配置文件。要Atomix使用配置文件配置实例，只需将该文件传递给Atomix构造函数即可。

配置文件创建完成后，通过引导配置的节点来启动群集：

bin/atomix-agent node1 -c atomix.yaml


bin/atomix-agent node2 -c atomix.yaml


bin/atomix-agent node3 -c atomix.yaml

可以在配置文件中指定本地节点，但在atomix-agent参数中指定本地实例名称可以使配置文件在所有实例之间共享。

创建一个Java客户端

所有的Atomix节点类型公开相同的API，并且能够执行与其对等体相同的功能。有状态节点和无状态节点，高度一致且最终一致的节点都可以在基元上操作，发送和接收消息以及管理集群。因此，Atomix不一定需要任何客户端节点。但是Atomix可以配置在各种不同的体系结构中，并且在有状态节点是独立代理的客户端 - 服务器体系结构中，客户端成为必需。

客户机节点的构建方式与所有其他节点相同，只是它们不参与复制，因此不是群集成员资格列表的成员。要配置客户端节点，只需创建一个CLIENT节点并将其指向一个或多个对等节点：

Atomix atomix = Atomix.builder()
  .withLocalMember(Member.builder("client1")
    .withAddress("localhost:6000")
    .build())
  .withMembers(
    Member.builder("member1")
      .withType(Member.Type.PERSISTENT)
      .withAddress("localhost:5000")
      .build(),
    Member.builder("member2")
      .withType(Member.Type.PERSISTENT)
      .withAddress("localhost:5001")
      .build(),
    Member.builder("member3")
      .withType(Member.Type.PERSISTENT)
      .withAddress("localhost:5002")
      .build());

最后，使用该start()方法启动实例将导致它加入群集：

atomix.start().join();

创建分布式基元

引导Atomix集群本身并不能提供很多功能。Atomix的真正力量来自其原始形式。基元是高级分布式对象，用于在分布式系统中复制状态和协调状态更改。

Atomix通常提供两种不同的方法来创建分布式基元：

• 使用构建器模式创建不同的实例
• 使用getter创建多个实例

与其他构建器一样，基元构造也提供与基元构建器相同的选项。构建者只需提供一个流畅的API来以编程方式配置基元。

要通过构建器模式创建分布式基元，请使用界面*Builder上的其中一种方法Atomix：

ConsistentMap<String, String> map = atomix.consistentMapBuilder("my-map")
  .withCacheEnabled()
  .build();

map.put("foo", "Hello world!");

Versioned<String> value = map.get("foo");

if (map.put("foo", "Hello world again!", value.version())) {
  ...
}

所有分布式基元都提供了API的同步和异步版本。默认情况下，getters和builders返回一个同步原语实例。要检索基元的基础异步实例，请使用以下async()方法：

AsyncConsistentMap<String, String> asyncMap = map.async();

asyncMap.put("foo", "Hello world!").thenRun(() -> {
  ...
});