1. 课程导论：etcd压测沙盘构建课程目标、适用人群、前置知识要求、整体课程大纲概览
1.1 课程背景与定位
etcd 作为云原生生态中事实上的分布式键值存储系统，是 Kubernetes、CoreDNS、M3DB 等核心组件的基石。在生产环境中，etcd 的性能瓶颈、集群稳定性、网络分区容忍度以及数据一致性保障，直接决定了上层业务系统的可用性。然而，大多数工程师对 etcd 的理解停留在“会用 clientv3 读写 key”的层面，缺乏在可控环境中进行压力测试、故障注入与容量规划的系统性训练。
本课程旨在填补这一空白——通过构建一套完整的 etcd 压测沙盘，帮助学员从单节点性能基准测试出发，逐步过渡到多节点分布式集群的压测方案，最终掌握 etcd 性能调优、集群拓扑设计、故障场景模拟与监控告警体系搭建的实战能力。
核心交付物： 一套可复现的 etcd 压测沙盘代码仓库（含 Docker Compose 编排、Go 压测工具、Grafana 仪表盘 JSON 模板），以及配套的 30 章手绘讲义与操作手册。
1.2 课程目标
完成本课程后，学员将具备以下能力：
| 能力维度 | 具体目标 | 对应章节 |
|---|---|---|
| 基础操作 | 独立部署单节点 etcd，使用 etcdctl 与 clientv3 完成基本读写 | 第 2–5 章 |
| 压测设计 | 编写 Go 压测程序，控制 QPS、并发数、key 大小、读写比例 | 第 6–10 章 |
| 集群构建 | 搭建 3/5/7 节点 etcd 集群，配置 TLS、认证、自动发现 | 第 11–15 章 |
| 性能分析 | 解读 etcd 内置 metrics，定位 WAL fsync、Raft 提案延迟、DB 大小瓶颈 | 第 16–20 章 |
| 故障注入 | 模拟网络分区、磁盘 I/O 抖动、Leader 选举风暴，观察集群行为 | 第 21–25 章 |
| 容量规划 | 根据压测结果反推生产集群规格，制定扩缩容与限流策略 | 第 26–30 章 |
1.3 适用人群
- SRE / 运维工程师： 需要为 Kubernetes 控制面提供稳定的 etcd 集群，希望掌握性能基准与容量评估方法。
- 分布式系统开发者： 正在使用或计划使用 etcd 作为协调服务/配置中心，需要理解其性能边界与一致性模型。
- QA / 测试工程师： 负责对 etcd 集群进行压力测试与混沌工程实验，需要一套可复用的压测沙盘。
- 技术管理者： 希望评估 etcd 在业务场景中的适用性，或为团队制定 etcd 运维规范。
1.4 前置知识要求
| 领域 | 最低要求 | 推荐掌握 |
|---|---|---|
| Linux 基础 | 能使用命令行、查看系统资源（top/iostat） | 理解 cgroup、namespace、文件系统挂载 |
| Go 语言 | 能阅读简单 Go 代码，了解 goroutine 与 channel | 能编写带 flag 解析的 CLI 工具 |
| Docker / Compose | 能运行 docker run 与 docker-compose up | 理解网络模式、卷挂载、健康检查 |
| etcd 基础 | 了解 etcd 是分布式 KV 存储，使用过 etcdctl | 了解 Raft 共识算法基本概念 |
| 监控基础 | 了解 Prometheus 指标抓取与 Grafana 图表 | 能编写简单的 PromQL 查询 |
提示： 如果对 Go 语言不熟悉，建议先花 2–3 小时完成 Go Tour 的前半部分。课程中所有压测工具源码均提供完整注释，即使 Go 基础薄弱也能通过修改参数快速上手。
1.5 整体课程大纲概览
课程共 30 章，分为 6 个模块，结构如下：
1.6 沙盘环境概览
本课程所有实验均基于以下沙盘架构运行，学员只需一台配备 Docker 的 Linux 主机（建议 4 核 8 GB 以上）即可完整复现：
注意： 沙盘环境中的故障注入操作会临时影响 etcd 集群的可用性。建议在独立实验环境中进行，避免与生产集群共用宿主机。课程第 21 章会提供安全隔离的 Docker 网络方案。
1.7 学习路径建议
- 入门路径（第 1–10 章）： 适合 etcd 新手，从单节点部署到编写第一个压测程序，约需 6–8 小时。
- 进阶路径（第 11–20 章）： 适合有 etcd 使用经验的学员，重点掌握集群部署与性能调优，约需 10–12 小时。
- 专家路径（第 21–30 章）： 适合 SRE 与分布式系统开发者，深入故障注入与容量规划，约需 8–10 小时。
建议按顺序学习，但每个模块相对独立，有经验的学员可直接跳转到感兴趣的章节。