Apache Ignite（五）：Ignite的集群部署

田德运

2023-12-01

Ignite具有非常先进的集群能力，本文针对和集群有关的技术点做一个简短的介绍，然后针对实际应用的可能部署形式做了说明和对比，从中我们可以发现，Ignite平台在部署的灵活性上，具有很大的优势。\

1.相关概念

1.1.节点平等

Ignite没有master节点或者server节点，也没有worker节点或者client节点，按照Ignite的观点所有节点都是平等的。但是开发者可以将节点配置成master，worker或者client以及data节点。\

1.2.发现机制

Ignite节点之间会自动感知，集群可扩展性强，不需要重启集群，简单地启动新加入的节点然后他们就会自动地加入集群。这是通过一个发现机制实现的，他使节点可以彼此发现对方，Ignite默认使用TcpDiscoverySpi通过TCP/IP协议来作为节点发现的实现，也可以配置成基于多播的或者基于静态IP的，这些方式适用于不同的场景。\

1.3.部署模式

Ignite可以独立运行，也可以在集群内运行，也可以将几个jar包嵌入应用内部以嵌入式的模式运行，也可以运行在Docker容器以及Mesos和Yarn等环境中，可以在物理机中运行，也可以在虚拟机中运行，这个广泛的适应性是他的一个很大的优势。\

1.4.配置方式

Ignite的大部分配置选项，都同时支持通过基于Spring的XML配置方式以及通过Java代码的编程方式进行配置，这个也是个重要的优点。\

1.5.客户端和服务端

Ignite中各个节点是平等的，但是可以根据需要将节点配置成客户端或者服务端，服务端节点参与缓存，计算，流式处理等等，而原生的客户端节点提供了远程连接服务端的能力。Ignite原生客户端可以使用完整的Ignite API，包括近缓存，事务，计算，流，服务等等。
所有的Ignite节点默认都是以服务端模式启动的，客户端模式需要显式地启用，如下：

\u0026lt;bean class=\"org.apache.ignite.configuration.IgniteConfiguration\"\u0026gt;\    \u0026lt;property name=\"clientMode\" value=\"true\"/\u0026gt;\\u0026lt;/bean\u0026gt;

2.创建集群

一个Ignite节点可以从命令行启动，可以用默认的配置也可以传递一个配置文件。可以启动很多的节点然后他们会自动地发现对方。
要启动一个基于默认配置的网格节点，打开命令行然后切换到IGNITE_HOME（安装文件夹），然后输入如下命令：

$ bin/ignite.sh

然后会看到大体如下的输出：

1.[02:49:12] Ignite node started OK (id=ab5d18a6)\2.[02:49:12] Topology snapshot [ver=1, nodes=1, CPUs=8, heap=1.0GB]

在嵌入式模式中，通过如下的代码同样可以启动一个节点：

Ignite ignite = Ignition.start();

3.集群组

从设计上讲，所有集群节点都是平等的，所以没有必要以一个特定的顺序启动任何节点，或者给他们赋予特定的规则。然而，Ignite可以因为一些应用的特殊需求而创建集群节点的逻辑组，比如，可能希望只在远程节点上部署一个服务，或者给部分worker节点赋予一个叫做worker的规则来做作业的执行。比如，下面这个例子只把作业广播到远程节点（除了本地节点）:

final Ignite ignite = Ignition.ignite();\IgniteCluster cluster = ignite.cluster();\IgniteCompute compute = ignite.compute(cluster.forRemotes());\compute.broadcast(() -\u0026gt; System.out.println(\"节点Id: \" + ignite.cluster().localNode().id()));

Ignite内置了很多预定义的集群组，同时还支持集群组的自定义。可以基于一些谓词定义动态集群组，这个集群组只会包含符合该谓词的节点。下面这个例子，一个集群组只会包括CPU利用率小于50%的节点，注意这个组里面的节点会随着CPU负载的变化而改变:

IgniteCluster cluster = ignite.cluster();\ClusterGroup readyNodes = cluster.forPredicate((node) -\u0026gt; node.metrics().getCurrentCpuLoad() \u0026lt; 0.5);

4.集群配置

Ignite中，通过DiscoverySpi节点可以彼此发现对方，可以配置成基于多播的或者基于静态IP的。Ignite提供了TcpDiscoverySpi作为DiscoverySpi的默认实现，它使用TCP/IP来作为节点发现的实现。
对于多播被禁用的情况，TcpDiscoveryVmIpFinder会使用预配置的IP地址列表，只需要提供至少一个远程节点的IP地址即可，但是为了保证冗余一个比较好的做法是提供2-3个网格节点的IP地址。如果建立了与任何一个已提供的IP地址的连接，Ignite就会自动地发现其他的所有节点。
也可以同时使用基于多播和静态IP的发现，这种情况下，除了通过多播接受地址以外，TcpDiscoveryMulticastIpFinder也可以使用预配置的静态IP地址列表。
下面的例子，显示的是如何通过预定义的IP地址列表建立集群：

TcpDiscoverySpi spi = new TcpDiscoverySpi();\TcpDiscoveryVmIpFinder ipFinder = new TcpDiscoveryVmIpFinder();\// 设置预定义IP地址，注意端口或者端口范围是可选的。\ipFinder.setAddresses(Arrays.asList(\"1.2.3.4\