写请求过程

客户端执行写请求指令

etcdctl put hello world —endpoints 192.168.1.1:12379

执行流程：

1. 首先客户端通过负载均衡选择一个etcd节点发起gRPC put方法调用；
2. 服务器收到请求后经过gRPC拦截器、Quota模块校验，进入KV Server模块；
3. KVServer模块会根据请求方法，发起对应的API请求给Raft模块，这里是PUT api；
4. Raft模块会做执行一些集群操作处理，只有leader节点能处理写请求，leader节点首先将数据持久化到WAL日志中，并且状态变成已提交；
5. 其他follower会同步WAL日志；
6. 各个节点的Apply模块会异步将数据更新在状态机中（boltdb）.

etcd还有个buffer模块，可以保存暂未提交的数据，此时可能boltdb里面没有，但是在buffer里面可以提前拿到。可以用来提高并发效率。

Quota模块

该模块主要是做一个大小检查，校验现在的db大小还能不能保存处理该写请求的结果。超过了会有报警。

KVServer模块

KV模块主要有两个功能：

1. 打包请求提案：将请求根据API的不同打包发给Raft模块。
2. Preflight Check（限速、鉴权、检查）：

• 限速

  如果Raft模块已提交索引（commit index）超过应用到boltdb中的索引（applied index）5000，就会返回错误给client。

• 鉴权

  如果使用到了用户权限功能，就会在KVServer模块开启鉴权操，判断该请求是否有权限操作。

• 大包检查

  判断是否写入的包大小超过了限定大小（1.5M大小）。超过了会返回错误信息给客户端。

WAL模块

会将需要修改的数据内容持久化到WAL日志文件中，Leader也会把数据内容、leader任期号、已提交索引广播给各个follower节点。

WAL中还有一个consistent index索引是用来确保数据一致性的关键字段。

consistent index 是一个单调递增的整数，用于表示 Raft 日志中的一条记录。它在 etcd 集群中的每个节点上都是唯一的。当 etcd 集群中的一个节点收到客户端的读请求时，它会先检查自己的 consistent index 与集群中其他节点的 consistent index 是否一致。如果一致，说明该节点的数据是最新的，可以直接返回给客户端。如果不一致，说明该节点的数据可能已经过时，需要先从其他节点同步数据，然后再返回给客户端。

客户端重启恢复，确保数据一致、幂等性、提案重复问题都要通过consistent index来保证。

Apply模块

当一半以上的节点持久化WAL日志后，leader就会将该请求提案状态设置为已提交状态。leader节点的apply模块会异步将WAL日志应用到状态机。follower节点apply模块会将WAL日志持久化到boltdb模块。同时更新applied index索引。