docker consul容器服务更新与发现

docker consul容器服务更新与发现

一、简介

1.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.consul概述

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。
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。

3.consul的两种模式

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。

4.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。

二、docker-consul原理

两个 nginx 之间做 keepalived，访问的时候通过 httpd 的方式访问 keepalived，访问到 nginx 的主服务器，并且这个主服务器会代理给后端服务器上的 Container，Container 上面可以跑 tomcat/php/apache 等服务。
发现：
Consul 会在 docker 服务器上安插一个眼线（registrator），它会自己去探测当前主机上容器的状态变化（增加和减少），并且可以自己去进行调整。当发现容器变化了以后，会把变化的信息告诉 consul 的 server 端并且注册到 consul 的 server 端，注册以后在 UI 界面可以在 web 网页里面查看节点的变化。
更新：
Consul agent 控制 consul template 模板，使用 template 组件去和 nginx.conf 来进行对接，使用 template 这种方式来构建模板，模板里面都是变量，引用变量的方式去加载后端由 consul 注册到 server 端之后，server 会把这个信息告诉 agent，agent 会和 template 进行对接并写入 template 中，更新完以后它会作为 nginx.conf 的子配置文件被前端的 nginx 所识别，最后 consul agent 会控制 nginx 来进行 reload，reload 后会识别到 nginx.conf 配置文件中 upstream 池和 proxy_pass 信息的变化，也就是说可以识别后端的节点，这样就可以在地址池中动态的调整后端的资源。

三、部署

1.部署consul

-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。

• consul启动后会有五个默认端口

  服务器RPC（默认8300）：由服务器用来处理来自其他代理的传入请求，仅限TCP。
  Serf LAN（默认8301）：用来处理局域网中的八卦。所有代理都需要，TCP和UDP。
  Serf WAN（默认8302）：被服务器用来在WAN上闲聊到其他服务器，TCP和UDP。从Consul 0.8开始，建议通过端口8302在LAN接口上为TCP和UDP启用服务器之间的连接，以及WAN加入泛滥功能。
  HTTP API（默认8500）：被客户用来与HTTP API交谈，仅限TCP。
  DNS接口（默认8600）：用于解析DNS查询，TCP和UDP。
  

2.consul命令查看集群信息

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

3.网页测试

4.容器服务自动发现自动注册到consul集群

四、template模板

1.概述template

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。

2.操作

• 编译安装nginx

  [root@consul ~]#yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make &> /dev/null
  [root@consul ~]#useradd -M -s /sbin/nologin nginx
  [root@consul ~]#wget http://101.34.22.188/lnmp_wordpress/nginx-1.12.0.tar.gz -P /opt &> /dev/null
  [root@consul ~]#tar xf /opt/nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
  [root@consul ~]#cd /opt/nginx-1.12.0/
  [root@consul /opt/nginx-1.12.0]#./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make -j 4 && make install
  ......
  [root@consul /opt/nginx-1.12.0]#ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
  
  

• 配置nginx.conf文件

  [root@consul /opt/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;
  ······