50｜Leader Election开发实战

孔令飞

你好，我是孔令飞。
在第 45、46、47 讲中，我分别介绍了 Leader Election 的原理、源码及使用的场景。因为在上述 3 讲中，已经详细介绍了 Leader Election，所以本节课直接切入主题，介绍下如何使用 Leader Election 来实现有状态服务的多副本选主功能。
如何实现 Leader Election？Kuberentes 将很多优秀的功能，通过包的形式加以共享。其中，Leader Election 就是通过 k8s.io/client-go/tools/leaderelection 包来进行复用的。
我们可以借助 k8s.io/client-go/tools/leaderelection 提供的方法来实现有状态服务的多副本容灾能力。
使用 Leader Election 实现多副本容灾使用 Leader Election 实现多副本容灾包括以下 2 步：
自定义 Leader Election 锁实现。
使用自定义锁实现有状态服务的多副本容灾。
Leader Election 支持自定义锁类型Leader Election 包的 LeaderElectionConfig 结构体定义如下：
type LeaderElectionConfig struct {
    // Lock is the resource that will be used for locking
    Lock rl.Interface
    // LeaseDuration is the duration that non-leader candidates will
    // wait to force acquire leadership. This is measured against time of
    // last observed ack.
    //
    // A client needs to wait a full LeaseDuration without observing a change to
    // the record before it can attempt to take over. When all clients are
    // shutdown and a new set of clients are started with different names against
    // the same leader record, they must wait the full LeaseDuration before
    // attempting to acquire the lease. Thus LeaseDuration should be as short as
    // possible (within your tolerance for clock skew rate) to avoid a possible
    // long waits in the scenario.
    //
    // Core clients default this value to 15 seconds.
    LeaseDuration time.Duration
    // RenewDeadline is the duration that the acting master will retry
    // refreshing leadership before giving up.
    //
    // Core clients default this value to 10 seconds.
    RenewDeadline time.Duration
    // RetryPeriod is the duration the LeaderElector clients should wait
    // between tries of actions.
    //
    // Core clients default this value to 2 seconds.
    RetryPeriod time.Duration
    // Callbacks are callbacks that are triggered during certain lifecycle
    // events of the LeaderElector
    Callbacks LeaderCallbacks
    // WatchDog is the associated health checker
    // WatchDog may be null if it's not needed/configured.
    WatchDog *HealthzAdaptor
    // ReleaseOnCancel should be set true if the lock should be released
    // when the run context is cancelled. If you set this to true, you must
    // ensure all code guarded by this lease has successfully completed
    // prior to cancelling the context, or you may have two processes
    // simultaneously acting on the critical path.
    ReleaseOnCancel bool
    // Name is the name of the resource lock for debugging
    Name string
}

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解释
总结

1. 使用 `k8s.io/client-go/tools/leaderelection`包来实现有状态服务的多副本选主功能。 2. `LeaderElectionConfig`结构体定义了锁的一些属性，如租约持续时间、续约期限、重试间隔等。 3. 实现一个符合 `rl.Interface`定义的锁，使用 Redis 来实现这个锁。 4. `RedisLock`结构体实现了 `rl.Interface`接口中定义的方法，包括获取锁信息、创建锁、更新锁信息。 5. 创建一个 main 函数，来实现 Leader Election 的多副本容灾功能，通过命令行参数配置选举配置。 6. 通过日志，可以看到 `instance1`副本抢锁成功，`instance2` 副本抢锁失败。 7. 键入 CTRL + C，终止掉进程后，`instance2` 副本抢锁成功。 8. 本节课介绍了如何使用 Kubernetes 的 client-go 中的 leaderelection 包实现有状态服务的多副本选主（Leader Election）。 9. 通过实现 `rl.Interface` 自定义锁，给出了一个基于 Redis 的 `RedisLock`。 10. 最后给出了完整 main 程序：通过命令行参数配置 Redis 连接、锁 key 与三大时间参数，创建 `RedisLock` 并运行选举。

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