Docker consul的容器服务更新与发现
目录
- 一、什么是服务注册与发现
- 二、什么是consul
- 三、consul 部署
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- 1. 建立 Consul 服务（consul服务器）
- 2. 查看集群信息
- 3. 通过 http api 获取集群信息
- 4、部署registrator服务器
- 5、配置consul-template
- 6. 准备 template nginx 模板文件
- 7、consul 多节点
一、什么是服务注册与发现
服务注册与发现是微服务架构中不可或缺的重要组件。起初服务都是单节点的，不保障高可用性，也不考虑服务的压力承载，服务之间调用单纯的通过接口访问。直到后来出现了多个节点的分布式架构，起初的解决手段是在服务前端负载均衡，这样前端必须要知道所有后端服务的网络位置，并配置在配置文件中。这里就会有几个问题：
- 如果需要调用后端服务A-N，就需要配置N个服务的网络位置，配置很麻烦
- 后端服务的网络位置变化，都需要改变每个调用者的配置
既然有这些问题，那么服务注册与发现就是解决这些问题的。后端服务A-N可以把当前自己的网络位置注册到服务发现模块，服务发现就以K-V的方式记录下来，K一般是服务名，V就是IP:PORT。服务发现模块定时的进行健康检查，轮询查看这些后端服务能不能访问的了。前端在调用后端服务A-N的时候，就跑去服务发现模块问下它们的网络位置，然后再调用它们的服务。这样的方式就可以解决上面的问题了，前端完全不需要记录这些后端服务的网络位置，前端和后端完全解耦！
二、什么是consul
consul是google开源的一个使用go语言开发的服务管理软件。支持多数据中心、分布式高可用的、服务发现和配置共享。采用Raft算法，用来保证服务的高可用。内置了服务注册与发现框架、分布一致性协议实现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心方案，不再需要依赖其他工具（比如ZooKeeper等）。服务部署简单，只有一个可运行的二进制的包。每个节点都需要运行agent，他有两种运行模式server 和 client。 每个数据中心官方建议需要3或5个server节点以保证数据安全，同时保证server-leader的选举能够正确的进行。
在client模式下，所有注册到当前节点的服务会被转发到server节点，本身是不持久化这些信息。
在server模式下，功能和client模式相似，唯一不同的是，它会把所有的信息持久化到本地，这样遇到故障，信息是可以被保留的。
server-leader是所有server节点的老大，它和其它server节点不同的是，它需要负责同步注册的信息给其它的server节点，同时也要负责各个节点的健康监测。
consul提供的一些关键特性：
- 服务注册与发现：consul通过DNS或者HTTP接口使服务注册和服务发现变的很容易，一些外部服务，例如saas提供的也可以一样注册。
- 健康检查：健康检测使consul可以快速的告警在集群中的操作。和服务发现的集成，可以防止服务转发到故障的服务上面。
- Key/Value存储：一个用来存储动态配置的系统。提供简单的HTTP接口，可以在任何地方操作。
- 多数据中心：无需复杂的配置，即可支持任意数量的区域。
安装consul是用于服务注册，也就是容器本身的一些信息注册到consul里面，其他程序可以通过consul获取注册的相关服务信息，这就是服务注册与发现。
三、consul 部署
环境准备
consul服务器 192.168.154.11 运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
registrator服务器 192.168.154.10 运行registrator容器、运行nginx容器
1. 建立 Consul 服务（consul服务器）
mkdir /opt/consul
cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consul
cd /opt/consul
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin/
#设置代理，在后台启动 consul 服务端
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.80.15 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &
-server： 以server身份启动。默认是client。
-bootstrap ：用来控制一个server是否在bootstrap模式，在一个数据中心中只能有一个server处于bootstrap模式，当一个server处于 bootstrap模式时，可以自己选举为 server-leader。
-bootstrap-expect=2 ：集群要求的最少server数量，当低于这个数量，集群即失效。
-ui ：指定开启 UI 界面，这样可以通过 http://localhost:8500/ui 这样的地址访问 consul 自带的 web UI 界面。
-data-dir ：指定数据存储目录。
-bind ：指定用来在集群内部的通讯地址，集群内的所有节点到此地址都必须是可达的，默认是0.0.0.0。
-client ：指定 consul 绑定在哪个 client 地址上，这个地址提供 HTTP、DNS、RPC 等服务，默认是 127.0.0.1。
-node ：节点在集群中的名称，在一个集群中必须是唯一的，默认是该节点的主机名。
-datacenter ：指定数据中心名称，默认是dc1。
netstat -lntp | grep consul
启动consul后默认会监听5个端口：
8300：replication、leade r farwarding的端口，集群内数据的读写和复制
8301：lan cossip的端口，单个数据中心gossip协议通讯
8302：wan gossip的端口，跨数据中心gossip协议通讯
8500：web ui界面的端口，提供获取服务列表、注册服务、注销服务等HTTP接口；提供UI服务
8600：使用dns协议查看节点信息的端口，采用DNS协议提供服务发现功能
2. 查看集群信息
#查看members状态
consul members
Node Address Status Type Build Protocol DC
consul-server01 192.168.154.11:8301 alive server 0.9.2 2 dc1
#查看集群状态
consul operator raft list-peers
Node ID Address State Voter RaftProtocol
consul-server01 192.168.154.11:8300 192.168.154.11:8300 leader true 2
consul info | grep leader
leader = true
leader_addr = 192.168.154.11:8300
3. 通过 http api 获取集群信息
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers #查看集群server成员
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader #集群 server-leader
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services #注册的所有服务
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx #查看 nginx 服务信息
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes #集群节点详细信息
4、部署registrator服务器
容器服务自动加入 Nginx 集群
1. 安装 Gliderlabs/Registrator
Gliderlabs/Registrator 可检查容器运行状态自动注册，还可注销 docker 容器的服务到服务配置中心。目前支持 Consul、Etcd 和 SkyDNS2。
#确保docker服务运行
systemctl status docker
docker pull gliderlabs/registrator
docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.154.10 \
consul://192.168.154.11:8500
–net=host ：把运行的docker容器设定为host网络模式。
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock ：把宿主机的Docker守护进程(Docker daemon)默认监听的Unix域套接字挂载到容器中。
–restart=always ：设置在容器退出时总是重启容器。
–ip ：刚才把network指定了host模式，所以我们指定ip为宿主机的ip。
consul ：指定consul服务器的IP和端口。
用浏览器访问 http://192.168.154.11:8500
创建两个nginx的容器
docker run -itd --name c1 -p 1314:80 nginx:1.14
docker run -itd --name c1 -p 1315:80 nginx:1.14
docker ps -a
删除c2的nginx容器
docker rm -f c2
5、配置consul-template
Consul-Template是基于Consul的自动替换配置文件的应用。Consul-Template是一个守护进程，用于实时查询Consul集群信息，并更新文件系统上任意数量的指定模板，生成配置文件。更新完成以后，可以选择运行 shell 命令执行更新操作，重新加载 Nginx。
Consul-Template可以查询Consul中的服务目录、Key、Key-values 等。这种强大的抽象功能和查询语言模板可以使 Consul-Template 特别适合动态的创建配置文件。例如：创建Apache/Nginx Proxy Balancers 、 Haproxy Backends等。
部署环境
docker run -itd --name c2 -p 1315:80 nginx:1.14
docker run -itd --name c3 -p 1316:80 nginx:1.14
docker run -itd --name c4 -p 1317:80 nginx:1.14
也可以在 consul 服务器上查看注册了哪些应用
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
再到 registrator 服务器注册两个容器
docker run -itd --name myapp01 -p 2324:80 nginx:1.14
docker run -itd --name myapp02 -p 2325:80 nginx:1.14
6. 准备 template nginx 模板文件
开启一台Nginx服务器，修改配置文件
cd /etc/nginx/
vim nginx.conf
...
include /etc/nginx/consul/*.conf;
...
nginx -t
mkdir /etc/nginx/consul
systemctl restart nginx
#准备 template nginx 模板文件
cd /opt
mkdir consul
cd consul/
vim nginx.ctmpl
stream {
upstream backend {
{{range service "nginx"}}
server {{.Address}}:{{.Port}};
{{end}}
}
server {
listen 8080;
proxy_pass backend;
}
}
配置并启动 template
consul-template --consul-addr 192.168.154.11:8500 --template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/etc/nginx/consul/consul_nginx.conf:/usr/sbin/nginx -s reload"
--log-level info
–consul-addr 指定consul服务端地址
–template 指定格式，第一个字段是编辑模板文件的所在位置，第二个字段要把模板文件生成的temp文件存放在哪个目录的位置并命名，第三个字段nginx加载
–log-level 日志级别 info打印 &前台运行
在另外开启Nginx服务器的进程查看生成配置文件
cd /etc/nginx/consul/
cat consul_nginx.conf
验证Consul-Template效果，先到 registrator 服务器删除节点，查看是否实现自动更新
docker ps -a
docker rm -f c4
docker rm -f c3
浏览器访问 http://192.168.154.11:8500
再到nginx服务器查看生成的temp文件的内容
实现了自动更新
到 registrator 服务器增加节点，查看是否实现自动更新
docker run -itd --name c3 -p 5520:80 nginx:1.14
docker run -itd --name c4 -p 5521:80 nginx:1.14
** registrator 服务器到c1、c2、c3、c4容器里创建网页文件**
docker exec -it c1 bash
cd /usr/share/nginx/html/
echo 'this is c1 test web
' > index.html
exit
docker exec -it c2 bash
cd /usr/share/nginx/html/
echo 'this is c2 test web
' > index.html
exit
docker exec -it c3 bash
cd /usr/share/nginx/html/
echo 'this is c3 test web
' > index.html
exit
docker exec -it c4 bash
cd /usr/share/nginx/html/
echo 'this is c4 test web
' > index.html
exit
实现了负载均衡
7、consul 多节点
添加一台已有docker环境的服务器192.168.154.10/24及192.168.154.12/24加入已有的群集192.168.154.11/24中
192.168.154.10及192.168.154.12部署consul 服务
#192.168.154.10
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.154.10 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 192.168.154.11 &> /var/log/consul.log &
#192.168.154.12
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.154.12 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server03 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 192.168.154.11 &> /var/log/consul.log &
-enable-script-checks=true ：设置检查服务为可用
-datacenter : 数据中心名称
-join ：加入到已有的集群中
#consul服务器192.168.154.11
consul members
consul operator raft list-peers
关闭consul
#192.168.154.10
consul leave
consul服务器192.168.154.11查看群集
consul operator raft list-peers
