2.8　使用節點集群建立分布式系統

一臺物理機的承載量有限，現代服務端都采用分布式服務模式。Skynet提供了cluster集群模式，可讓不同節點中的服務相互通信。

2.8.1　功能需求

此處的需求是將2.7節的ping程序改成分布式。如圖2-32所示，先在節點2開啟兩個ping服務（ping1和ping2），然后再開啟另一個ping服務（ping3），讓ping1和ping2分別向ping3發送消息，ping3給予回應，如此往復。

圖2-32　分布式ping

2.8.2　學習集群模塊

圖2-33展示了Skynet的cluster集群模式。在該模式中，用戶需為每個節點配置cluster監聽端口（即圖中的7001和7002），Skynet會自動開啟gate、clusterd等多個服務，用于處理節點間通信功能。假如圖2-33的ping1要發送消息給另一個節點的ping3，流程是節點1先和節點2建立TCP連接，消息經由Skynet傳送至節點2的clusterd服務，再由clusterd轉發給節點內的ping3。

圖2-33　cluster集群示意圖

skynet.cluster模塊提供節點間通信的API如表2-8所示。

表2-8　cluster集群的API

更多API參見https://github.com/cloudwu/skynet/wiki/Cluster。從圖2-33也可看出，節點間通信有著較大的代價，不僅消息傳遞速度慢，安全性也得不到保障（如某個節點突然掛掉）。從Skynet的特點來看，如果CPU運算能力不足，選用更多核心的機器遠比增加物理機性價比高。切記，任何企圖抹平服務運行位置差異的設計都需要慎重考慮。

2.8.3　節點配置

本節程序會開啟兩個節點，意味著需要用到兩份節點配置文件。復制兩份配置模板（2.2.2節），分別命名為Pconfig.c1和Pconfig.c2，將主服務改為“Pmain”，再添加node這一項，指定節點名稱。

examples/Pconfig.c1中新增的內容如下：

---

node= "node1"

---

examples/Pconfig.c2中新增的內容如下：

---

node= "node2"

---

2.8.4　代碼實現

1.主服務

每個節點都是從主服務開始運行的，主服務負責節點初始化并開啟其他服務。對照圖2-32來看，節點1開啟了兩個ping服務，節點2開啟了另外一個ping服務。

代碼2-12展示了主服務的代碼寫法，在執行cluster.reload之后，主服務先判斷當前的節點名稱（mynode，skynet.getenv表示從節點配置中讀取項目），如果是節點1則進入“mynode=="node1"”的分支，否則進入另一分支。每個節點都會調用cluster.open開啟集群監聽。

如果是節點1，主服務會開啟ping1和ping2這兩個服務，然后通過skynet.send發送start指令。由于是分布式程序，因此相比于2.3節的程序，傳遞的參數要增加一個，代表讓ping1和ping2向node2節點的pong服務發送消息。如果是節點2，則開啟一個ping服務，并用skynet.name把它命名為“pong”。

代碼2-12　examples/Pmain.lua

（資源：Chapter2/6_cluster_main.lua）

---

local skynet = require "skynet"
local cluster = require "skynet.cluster"
require "skynet.manager"
 
skynet.start(function()
    cluster.reload({
        node1 = "127.0.0.1:7001",
        node2 = "127.0.0.1:7002"
    })
    local mynode = skynet.getenv("node")

    if mynode == "node1" then
        cluster.open("node1")
        local ping1 = skynet.newservice("ping")
        local ping2 = skynet.newservice("ping")
        skynet.send(ping1, "lua", "start", "node2", "pong")
        skynet.send(ping2, "lua", "start", "node2", "pong")
    elseif mynode == "node2" then
        cluster.open("node2")
        local ping3 = skynet.newservice("ping")
        skynet.name("pong", ping3)
    end
end)

---

2.ping服務

集群的ping服務與2.3節的ping服務相似，程序結構如代碼2-13所示。變量mynode保存節點名稱（如“node1”）。

代碼2-13　examples/ping.lua的程序結構

（資源：Chapter2/6_cluster_ping.lua）

---

local skynet = require "skynet"
local cluster = require "skynet.cluster"
local mynode = skynet.getenv("node")

local CMD = {}
skynet.start(function()
    ...... 略
end)

---

ping服務包含ping和start這兩個消息處理方法，如代碼2-14所示。

在start方法中，參數source代表消息源，target_node和target分別代表目標服務的節點和地址，由主服務傳入。然后通過cluster.send向target_node節點的target服務發送名為ping的消息，這里帶有3個參數，其中mynode和skynet.self()代表自己所在的節點和地址，“1”是一個計數值。

在ping方法中，參數source_node、source_srv和count分別對應start方法的3個參數，前兩個參數代表消息發送方的節點、地址，最后一個參數count代表計數值。最后，通過cluster.send給發送方回應消息，并把計數值加1。

代碼2-14　examples/ping.lua中的部分內容

---

function CMD.ping(source, source_node, source_srv, count)
    local id = skynet.self()
    skynet.error("["..id.."] recv ping count="..count)
    skynet.sleep(100)
    clus ter.send(source_node, source_srv,  "ping",  mynode,  skynet.
self(), count+1)
end

function CMD.start(source, target_node, target)
    cluster.send(target_node, target, "ping", mynode, skynet.self(), 1)
end

---

2.8.5　運行結果

先開啟節點2，再開啟節點1。節點2的運行結果如圖2-34所示，它會打印出“recv ping count=xxx”，由于節點1的兩個ping服務都會向節點2發送消息，因此同一計數值會出現兩次。節點1的運行結果如圖2-35所示，兩個服務分別收到節點2的回應。

圖2-34　節點2的運行結果

圖2-35　節點1的運行結果

2.8.6　使用代理

代碼2-15展示的是代理的使用方法，先將節點2的pong服務作為代理（變量pong），之后便可以將它視為本地服務，在此方法中通過skynet.send或skynet.call發送消息。

代碼2-15　examples/Pmain.lua中的重要內容

---

    if mynode == "node1" then
        cluster.open("node1")
        local ping1 = skynet.newservice("ping")
        local ping2 = skynet.newservice("ping")
        local pong = cluster.proxy("node2", "pong")
        skynet.send(pong, "lua", "ping", "node1", "ping1", 10)

---