Docker consul服务注册与发现
目录
一、服务注册与发现
1、什么是服务注册与发现
2、什么是consul
3、consul提供的一些关键特性
4、容器更新与发现
二、基于nginx与consul构建自动发现即高可用的Docker服务架构
consul服务器部署
1、建立consul
2、查看集群信息
3、通过http获取集群信息
registrator服务
三、consul-template
1、准备 template nginx 模板文件
2、编译安装nginx
3、配置nginx
4、配置并启动template
打开另一个终端
5、访问template-nginx （registrator服务器）
浏览器访问： 192.168.247.160:8000
6、增加nginx容器节点（registrator服务器）
（1）增加一个 nginx 容器节点，测试服务发现及配置更新功能。
（2）查看/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件内容（consul服务器）
（3）查看三台 nginx 容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上
consul多节点
一、服务注册与发现
1、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！
2、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。
3、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。
4、容器更新与发现
容器服务更新与发现：先发现再更新，发现的是后端节点上容器的变化（registrator），更新的是nginx配置文件（agent）
registrator：是consul安插在docker容器里的眼线，用于监听监控节点上容器的变化（增加或减少，或者宕机），一旦有变化会把这些信息告诉并注册在consul server端（使用回调和协程的方式，所以它的延迟和资源消耗会很少），consul server发生一旦发生注册列表的变化后，会把注册的信息告诉agent
agent（代理）：用来控制consul template模板，用template组件去和nginx.conf来进行对接，模板里全是变量，用变量的方式去加载后端由注册到consul server端之后，server端会把信息告诉agent,agent和template进行对接，写入template，template就有了镜像，更新完之后会作为nginx.conf子配置文件被前端的nginx识别，consul agent会控制reload之后会识别nginx.conf配置文件中的变化，相当于识别后端的节点，就可以在地址池中动态调整自己后端资源。
二、基于nginx与consul构建自动发现即高可用的Docker服务架构
实验环境
| 服务器 | IP地址 | 部署服务 |
|---|---|---|
| consul服务器 | 192.168.247.160 | 运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程 |
| registator服务器 | 192.168.247.150 | 运行registrator容器、运行nginx容器 |
consul服务器部署
1、建立consul
[root@consul ~]# systemctl stop firewalld
[root@consul ~]# setenforce 0
#建立 Consul 服务
[root@consul ~]# mkdir /opt/consurl
[root@consul ~]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@consul ~]# cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consurl/
[root@consul ~]# cd /opt/consurl/
[root@consul consurl]# unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
Archive: consul_0.9.2_linux_amd64.zip
inflating: consul
[root@consul consurl]# mv consul /usr/local/bin/
#设置代理，在后台启动 consul 服务端
[root@consul consurl]# consul agent \
> -server \
> -bootstrap \
> -ui \
> -data-dir=/var/lib/consul-data \
> -bind=192.168.247.160 \
> -client=0.0.0.0 \
> -node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &
[1] 73002
---------
-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。
启动consul后默认会监听5个端口：
8300：replication、leader farwarding的端口
8301：lan cossip的端口
8302：wan gossip的端口
8500：web ui界面的端口
8600：使用dns协议查看节点信息的端口2、查看集群信息
[root@consul ~]# consul members
Node Address Status Type Build Protocol DC
consul-server01 192.168.247.160:8301 alive server 0.9.2 2 dc1
[root@consul ~]# consul info | grep leader
leader = true
leader_addr = 192.168.247.160:8300
3、通过http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registrator服务
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
[root@registrator ~]# docker run -d \
> --name=registrator \
> --net=host \
> -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
> --restart=always \
> gliderlabs/registrator:latest \
> --ip=192.168.247.150 \
> consul://192.168.247.160:8500
-----------
--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。
2、测试服务发现功能是否正常
[root@registrator ~]# docker run -itd -p:83:80 --name test-01 -h test01 nginx
[root@registrator ~]# docker run -itd -p:84:80 --name test-02 -h test02 nginx
[root@registrator ~]# docker run -itd -p:88:80 --name test-03 -h test03 httpd
[root@registrator ~]# docker run -itd -p:89:80 --name test-04 -h test04 httpd
3、浏览器访问192.168.247.160:8500 NODES中consul-server01 会出现5个服务
三、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。
1、准备 template nginx 模板文件
consul服务器
[root@consul ~]# vim /opt/consul/nginx.ctmpl
upstream http_backend {
{{range service "nginx"}}
server {{.Address}}:{{.Port}};
{{end}}
}
server {
listen 100;
server_name localhost 192.168.247.160;
access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;
index index.html index.php;
location / {
proxy_set_header HOST $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://http_backend;
}
}
2、编译安装nginx
[root@consul ~]# yum install -y gcc gcc-c++ pcre-devel zlib-devel make
[root@consul ~]# useradd -M -s /sbin/nologin nginx
[root@consul ~]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@consul ~]# tar xf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt
[root@consul ~]# cd /opt/nginx-1.12.0/
[root@consul nginx-1.12.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make -j2 && make install
[root@consul nginx-1.12.0]# ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
3、配置nginx
[root@consul nginx-1.12.0]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
include mime.types;
include vhost/*.conf; #添加虚拟主机目录
default_type application/octet-stream;
#创建虚拟主机目录
[root@consul nginx-1.12.0]# mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost
#创建日志文件目录
[root@consul nginx-1.12.0]# mkdir /var/log/nginx
#启动nginx
[root@consul nginx-1.12.0]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@consul nginx-1.12.0]# netstat -natp |grep 80
tcp 0 0 0.0.0.0:80 0.0.0.0:* LISTEN 62431/nginx: master
4、配置并启动template
[root@consul nginx-1.12.0]# cd /opt
[root@consul opt]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@consul opt]# unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
Archive: consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
inflating: consul-template
[root@consul opt]# mv consul-template /usr/local/bin/
#在前台启动 template 服务，启动后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 进程。
[root@consul opt]# consul-template --consul-addr 192.168.247.160:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info
打开另一个终端
[root@consul ~]# cat /usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf
upstream http_backend {
server 192.168.247.150:83;
server 192.168.247.150:84;
}
server {
listen 100;
server_name localhost 192.168.247.160;
access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;
index index.html index.php;
location / {
proxy_set_header HOST $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://http_backend;
}
}
5、访问template-nginx （registrator服务器）
[root@registrator ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
8addafc54244 httpd "httpd-foreground" 6 hours ago Up 6 hours 0.0.0.0:89->80/tcp, :::89->80/tcp test-04
4149ad396422 httpd "httpd-foreground" 6 hours ago Up 6 hours 0.0.0.0:88->80/tcp, :::88->80/tcp test-03
8dab3068fc4f nginx "/docker-entrypoint.…" 6 hours ago Up 14 seconds 0.0.0.0:84->80/tcp, :::84->80/tcp test-02
38bf898c0bfa nginx "/docker-entrypoint.…" 6 hours ago Up 4 seconds 0.0.0.0:83->80/tcp, :::83->80/tcp test-01
894626fbdd25 gliderlabs/registrator:latest "/bin/registrator --…" 6 hours ago Up 6 hours registrator
[root@registrator ~]# docker exec -it 8dab3068fc4f bash
root@test02:/# echo "this is 1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
root@test02:/# exit
exit
[root@registrator ~]# docker exec -it 38bf898c0bfa bash
root@test01:/# echo "this is 2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
root@test01:/# exit
exit
浏览器访问： 192.168.247.160:8000
6、增加nginx容器节点（registrator服务器）
（1）增加一个 nginx 容器节点，测试服务发现及配置更新功能。
[root@registrator ~]# docker run -itd -p:85:80 --name test-05 -h test05 nginx
观察 template 服务，会从模板更新/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件内容，并且重载 nginx 服务。
（2）查看/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件内容（consul服务器）
[root@consul ~]# cat /usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf
upstream http_backend {
server 192.168.247.150:83;
server 192.168.247.150:84;
server 192.168.247.150:85;
}
server {
listen 100;
server_name localhost 192.168.247.160;
access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;
index index.html index.php;
location / {
proxy_set_header HOST $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_pass http://http_backend;
}
}
（3）查看三台 nginx 容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上
[root@registrator ~]# docker logs -f test-01
[root@registrator ~]# docker logs -f test-02
[root@registrator ~]# docker logs -f test-05
consul多节点
#添加一台已有docker环境的服务器加入已有的群集中：
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/ib/consul-data \
-bind=192.168.247.130 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 192.168.247.160 &> /var/log/consul.log &
---------------注释-------------
-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