1. 使用到的框架或者组件

Consul：分布式的、高可用的、可横向扩展的，用于实现分布式系统的服务发现与配置。
Registrator：可以用来做服务发现。
Consul Template：搭配Consul使用，支持多种接入层，如Nginx、Haproxy。可以动态添加和移除服务，不需要重写任何服务。
Docker：利用容器化，简化部署，节省资源。
Supervisor: 是基于Python 的进程管理工具，可以帮助我们更简单的启动、重启和停止服务器上的后台进程，是Linux 服务器管理的效率工具。

2. 架构设计

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3. 环境说明

我们需要部署nginx、consul、consul-template、registrator、webservice1（nginx）/webservice2（nginx）等服务。

需要注意的是：consul-template必须和nginx部署在一台机器上（因为consul-template动态更新nginx的配置后，需要通过自动触发的方式，来reload nginx的配置信息，否则是没法自动生效。这个reload就需要保证consul-template和nginx处于同一机器才行）

我们测试机器有限，而且有Docker这么方便的容器化工具，所以我们打算把所有服务都通过docker容器来运行。这样的话，我们只要一台安装了docker的机器就行，这里使用一台安装了docker的centos机器。

但是我们刚才讲到了consul-template和nginx必须要在一台机器上，这个时候我们不得不要违背一个Docker容器运行一个服务的建议了。我们考虑使用Supervisor来让一个Docker容器同时运行consul-template和nginx服务。

服务器IP	容器名	容器IP	角色
192.168.1.92	consultemplate	172.10.0.2	通过Supervisor运行consul-template，nginx服务
192.168.1.92	consulserver	172.10.0.3	运行consul服务
192.168.1.92	registrator	--	运行registrator服务
192.168.1.92	nginx_81	--	运行webservice1（nginx，使用端口81）服务
192.168.1.92	nginx_82	--	运行webservice2（nginx，使用端口82）服务

4. 制作服务镜像

4.1 制作Nginx和Consul-template镜像

4.1.1 创建目录nginx-consultemplate

    mkdir -p nginx-consultemplate
    cd nginx-consultemplate

4.1.2 创建nginx.ctmpl模板文件

upstream http_backend {
        {{range service "nginx"}}
        server {{ .Address }}:{{ .Port }};
        {{ end }}
}

server {
        listen 8000;
        server_name localhost;
        location / {
                proxy_pass http://http_backend;
        }
}

第一段是定义了nginx upsteam的一个简单模板，第二段则是定义了一个server，监听8000端口，反向代理到upstream。

4.1.3 创建nginx.conf文件

worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
        location / {
            root   html;
            index  index.html index.htm;
        }
        error_page   500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
            root   html;
        }
    }
    #添加这一行
    include /etc/nginx/consul/*.conf;
}

我们后面运行consul-template的时候，会使用nginx.ctmpl模板，解析之后生成.conf文件到/etc/nginx/consul目录下，所以nginx.conf文件的最后一条内容是include /etc/nginx/consul/*.conf;

4.1.4 创建supervisord.conf配置文件

[supervisord]
nodaemon=true

[program:consul-template]
command=consul-template -consul-addr 172.12.0.3:8500 -template "/etc/nginx/consul/nginx.ctmpl:/etc/nginx/consul/vhost.conf:nginx -s reload" -log-level=info

[program:nginx]
command=nginx

运行consul-template的时候，通过-consul-addr参数来指定consul服务的IP和端口号，-template参数来指定模板的解析，规则是：冒号第一段是模板文件路径，第二段是生成的配置文件路径，第三段是额外指令（这里特别重要：如果我们没有nginx -s reload这个，配置更新之后，无法自动生效。这个代表每次配置改变之后，都会自动执行此指令，用来reload nginx的配置，以便自动生效）

4.1.5 创建Dockerfile文件

# 基于nginx基础镜像创建
FROM nginx:1.12.1
# 设置作者信息
MAINTAINER zwffff "[email protected]"

# 设置环境变量，用于更新时，更改此信息来忽略缓存
ENV REFRESHED_AT 2019-05-26

# 安装net-tools（用于调试的时候，打印网络信息），supervisor（进程管理工具），wget，unzip
RUN apt-get update -yqq && apt-get install -yqq net-tools supervisor wget unzip

# 下载安装consul-template
RUN wget https://releases.hashicorp.com/consul-template/0.19.3/consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
RUN unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
RUN mv consul-template /usr/bin/

RUN mkdir -p /etc/nginx/consul/
# 将模板文件nginx.ctmpl拷贝到/etc/nginx/consul目录下
ADD nginx.ctmpl /etc/nginx/consul/
# 将nginx.conf配置文件拷贝到/etc/nginx配置下进行覆盖
ADD nginx.conf /etc/nginx/

# 将supervisord.conf配置文件拷贝到/etc/supervisor/目录
ADD supervisord.conf /etc/supervisor/supervisord.conf

# 运行supervisord时，指定上一条语句的配置文件
ENTRYPOINT [ "/usr/bin/supervisord", "-c", "/etc/supervisor/supervisord.conf" ]

4.1.6 编辑好Dockerfile文件之后，我们可以通过以下命令来生成nginx-consultemplate镜像文件

docker build -t zwffff/nginx-consultemplate .

4.2 制作Consul镜像

4.2.1 创建目录consul

mkdir -p consul
cd consul

4.2.2 创建Dockerfile文件

FROM centos:7.4.1708
MAINTAINER zwffff "[email protected]"

#配置consul版本
ENV CONSUL_VERSION=1.0.6
ENV HASHICORP_RELEASES=https://releases.hashicorp.com

#创建用户
RUN groupadd consul && useradd -g consul consul

RUN yum upgrade -y
RUN yum install -y net-tools
#RUN yum install -y firewall firewalld-config
RUN yum install -y wget unzip
RUN  wget ${HASHICORP_RELEASES}/consul/${CONSUL_VERSION}/consul_${CONSUL_VERSION}_linux_amd64.zip && \
        unzip consul_${CONSUL_VERSION}_linux_amd64.zip && \
        rm -rf consul_${CONSUL_VERSION}_linux_amd64.zip && \
        mv consul /usr/local/bin

#创建consul数据目录和配置目录
RUN mkdir -p /consul/data && \
        mkdir -p /consul/config && \
        chown -R consul:consul /consul

#设置匿名卷
VOLUME /consul/data

#开放端口
EXPOSE 8300
EXPOSE 8301 8301/udp 8302 8302/udp
EXPOSE 8500 8600 8600/udp
EXPOSE 80

4.2.3 生成镜像

docker build -t zwffff/consul .

我们只需要用到以上两个自定义镜像，至此镜像就都制作完成了。下面我们考虑把所有镜像通过docker-compose
进行编排到一起执行。

5. 利用Docker-Compose进行容器编排

docker-compose怎么使用，这里不做具体的介绍，它主要使用YAML文件进行配置。有version、services和networks三部分组成。特别留意的是：version版本为2和3的时候，有一些配置是有区分的，不一样的。 services就是我们需要定义的容器集合，networks则是我们需要定义的网络集合。

我们需要启动以下容器：

web：使用zwffff/nginx-consultemplate镜像启动，会运行consul-template和nginx服务，依赖consul服务
consul：使用zwffff/consul镜像启动，运行consul服务
registrator：使用docker hub上的gliderlabs/registrator镜像启动，运行registrator服务，依赖web服务
nginx1：使用nginx镜像启动，用来作为webservice1调用测试，依赖registrator服务
nginx2：使用nginx镜像启动，用来作为webservice2调用测试，作为webservice1服务的同级服务，用来进行负载均衡测试，依赖registrator服务
创建自定义网络
docker network create --subnet=172.12.0.0/16 consul_testconsul
创建 docker-compose.yml文件

version: "2"
services:
 web:
  image: zwffff/nginx-consultemplate  # 指定容器所使用的镜像
  container_name: consultemplate  # 指定容器名称
  networks:                        #指定容器所使用的网络
   consul_testconsul:        # 自定义网络的名称，这个与第一步创建的网络名称一致，同时下面的networks必须进行定义
    ipv4_address: 172.12.0.2   #指定当前容器所使用的IP地址
  depends_on:    #指定该容器依赖的容器
   - consul
  ports:    #指定容器绑定的端口号
   - "8000:8000"

 consul:
  image: zwffff/consul
  # -bind指定了当前consul服务所绑定的IP地址
  command: consul agent -server -bootstrap -ui -data-dir=/var/lib/consul-data -bind=172.12.0.3 -client=0.0.0.0 -node=server01  
  networks:
   consul_testconsul:
     ipv4_address: 172.12.0.3
  container_name: consulserver
  ports:
    - "8300"
    - "8301"
    - "8301/udp"
    - "8302"
    - "8302/udp"
    - "8500"
    - "8602"
    - "8600/udp"
    - "80"

 registrator:
  image: gliderlabs/registrator:latest
  container_name: registrator
  network_mode: host      # 这里要把宿主机注册到consul上去，所以网络模式必须要使用host模式
  command: --ip 192.168.1.92 consul://172.12.0.3:8500
  depends_on:
    - web
  volumes:
      -  /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock
  restart: always

 nginx1:
   image: nginx
   container_name: nginx_81
   depends_on:
     - registrator
   ports:
     - "81:80"

 nginx2:
   image: nginx
   container_name: nginx_82
   depends_on:
     - registrator
   ports:
     - "82:80"

networks:
 consul_testconsul:
  external: true     #使用外部已创建的网络时，external属性必须设置为true

这样，我们五个容器都已经通过docker-compose编排好了。
通过执行docker-compose up指令即可一键运行整个集群服务了。

参考文章：
基于Consul+Registrator+Nginx实现容器服务自动发现的集群框架： https://blog.51cto.com/ganbing/2086851
consul官网：https://www.consul.io
consul github：https://github.com/hashicorp/consul
consul-template：https://github.com/hashicorp/consul-template
registrator：https://github.com/gliderlabs/registrator

Docker+Consul+Registrator+Nginx实现容器服务自动发现的集群框架