3. 压测沙盘环境搭建：Docker Compose 部署 etcd 集群、Prometheus + Grafana 监控栈、压测工具安装

压测沙盘是进行 etcd 性能实验与调试的隔离环境。本章将指导你使用 Docker Compose 一键部署一个包含 3 节点 etcd 集群、Prometheus + Grafana 监控栈以及压测工具（benchmark / ghz）的完整沙盘。所有组件均运行在容器中，确保环境可重复、可销毁、可快速重建。

3.1 整体架构概览

沙盘采用分层架构：底层为 etcd 集群（3 节点），中间层为指标采集与存储（Prometheus），上层为可视化与压测工具。压测工具可运行在宿主机或独立容器中，直接向 etcd 集群发起请求。

3.2 目录结构与配置文件

在宿主机上创建以下目录结构，用于存放 Compose 文件、etcd 配置、Prometheus 配置以及 Grafana 数据源定义：

etcd-bench-sandbox/
├── docker-compose.yml
├── etcd/
│   ├── etcd-0.yml
│   ├── etcd-1.yml
│   └── etcd-2.yml
├── prometheus/
│   └── prometheus.yml
└── grafana/
    └── datasources/
        └── datasource.yml

3.3 Docker Compose 部署 etcd 集群

使用 bitnami/etcd 镜像部署 3 节点集群。每个节点通过环境变量配置节点名称、初始集群成员、数据目录以及客户端/对等端口。

docker-compose.yml 核心片段：

version: '3.8'

services:
  etcd-0:
    image: bitnami/etcd:3.5.15
    container_name: etcd-0
    environment:
      - ALLOW_NONE_AUTHENTICATION=yes
      - ETCD_NAME=etcd-0
      - ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://etcd-0:2380
      - ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://0.0.0.0:2380
      - ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379
      - ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://etcd-0:2379
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER=etcd-0=http://etcd-0:2380,etcd-1=http://etcd-1:2380,etcd-2=http://etcd-2:2380
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER_=etcd-cluster-
    ports:
      - "23790:2379"
      - "23800:2380"
    volumes:
      - etcd-0-data:/bitnami/etcd

  etcd-1:
    image: bitnami/etcd:3.5.15
    container_name: etcd-1
    environment:
      - ALLOW_NONE_AUTHENTICATION=yes
      - ETCD_NAME=etcd-1
      - ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://etcd-1:2380
      - ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://0.0.0.0:2380
      - ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379
      - ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://etcd-1:2379
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER=etcd-0=http://etcd-0:2380,etcd-1=http://etcd-1:2380,etcd-2=http://etcd-2:2380
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER_=etcd-cluster-
    ports:
      - "23791:2379"
      - "23801:2380"
    volumes:
      - etcd-1-data:/bitnami/etcd

  etcd-2:
    image: bitnami/etcd:3.5.15
    container_name: etcd-2
    environment:
      - ALLOW_NONE_AUTHENTICATION=yes
      - ETCD_NAME=etcd-2
      - ETCD_INITIAL_ADVERTISE_PEER_URLS=http://etcd-2:2380
      - ETCD_LISTEN_PEER_URLS=http://0.0.0.0:2380
      - ETCD_LISTEN_CLIENT_URLS=http://0.0.0.0:2379
      - ETCD_ADVERTISE_CLIENT_URLS=http://etcd-2:2379
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER=etcd-0=http://etcd-0:2380,etcd-1=http://etcd-1:2380,etcd-2=http://etcd-2:2380
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER_STATE=new
      - ETCD_INITIAL_CLUSTER_=etcd-cluster-
    ports:
      - "23792:2379"
      - "23802:2380"
    volumes:
      - etcd-2-data:/bitnami/etcd

volumes:
  etcd-0-data:
  etcd-1-data:
  etcd-2-data:

3.4 Prometheus + Grafana 监控栈

Prometheus 从 etcd 集群的 /metrics 端点拉取指标。Grafana 连接 Prometheus 作为数据源，提供可视化仪表盘。

prometheus/prometheus.yml：

global:
  scrape_interval: 5s
  evaluation_interval: 5s

scrape_configs:
  - job_name: 'etcd-cluster'
    static_configs:
      - targets:
        - 'etcd-0:2379'
        - 'etcd-1:2379'
        - 'etcd-2:2379'
    metrics_path: /metrics
    scheme: http

grafana/datasources/datasource.yml：

apiVersion: 1

datasources:
  - name: Prometheus
    type: prometheus
    access: proxy
    url: http://prometheus:9090
    isDefault: true

在 docker-compose.yml 中追加监控服务：

  prometheus:
    image: prom/prometheus:v2.53.0
    container_name: prometheus
    ports:
      - "9090:9090"
    volumes:
      - ./prometheus/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml
    command:
      - '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'

  grafana:
    image: grafana/grafana:11.1.0
    container_name: grafana
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - GF_SECURITY_ADMIN_USER=admin
      - GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD=admin
    volumes:
      - ./grafana/datasources:/etc/grafana/provisioning/datasources

3.5 压测工具安装

沙盘提供两种压测工具：etcd 官方 benchmark 工具（基于 go 编写）和通用 gRPC 压测工具 ghz。推荐在宿主机直接安装，或使用独立容器运行。

# 验证 benchmark
benchmark --endpoints=localhost:23790 put --key-size=8 --val-size=256 --total=1000

# 验证 ghz
ghz --insecure --proto=/path/to/etcd.proto --call=etcdserverpb.KV.Put \
    -d '{"key":"dGVzdA==","value":"dmFsdWU="}' \
    localhost:23790

3.6 启动沙盘与健康检查

执行以下命令启动所有服务：

cd etcd-bench-sandbox
docker compose up -d

启动后，通过以下方式验证各组件状态：

• etcd 集群健康： docker compose exec etcd-0 etcdctl endpoint health --cluster
• Prometheus 目标状态： 浏览器访问 http://localhost:9090/targets，确认 etcd 三个 target 均为 UP
• Grafana 登录： 浏览器访问 http://localhost:3000，默认账号 admin / admin

3.7 沙盘组件端口汇总