Docker consul容器服务自动发现和更新

目录

一、什么是服务注册与发现        

二、Docker-consul集群

1.Docker-consul

2.registrator

3.Consul-template

三、Docker-consul实现过程

四、Docker-consul集群配置

1.下载consul服务

2.web服务器启动多例nginx容器，使用registrator自动发现

3.使用nginx做反向代理，使用Consul-template配置自动修改配置文件

（1）四层代理配置 

（2）七层代理配置

4.添加docker-consul节点

5.查看consul集群信息

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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、Docker-consul集群

1.Docker-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。 

2.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。

3.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，然后重新加载服务配置。

        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。

三、Docker-consul实现过程

以配置nginx负载均衡为例

1.先配置consul-agent ，有两种模式server和client：

• consul_client 收集自动发现的信息，将所有需要注册的信息转发到server节点，不持久化这些信息。
• consul_server 持久化所有信息到本地，通过server-leader将信息同步给其它的server节点，以及各个节点的健康监测。

2.再通过registrator发现应用的网络位置，并发送给 consul agent 的自动发现模块进行注册； 

3.consul-template再基于consul的注册的信息自动替换服务的配置文件（需要编写模板）。

四、Docker-consul集群配置

consul 

1.下载consul服务

#解压软件后移动到/usr/local/bin/下
mv consul /usr/local/bin/
#创建数据目录，启动服务
mkdir /var/lib/consul_data
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul_data \
-bind=192.168.116.70 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

常用启动选项

选项	作用
-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.web服务器启动多例nginx容器，使用registrator自动发现

启动多例nginx容器

安装使用registrator自动发现

docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.116.60 \
consul://192.168.116.70:8500

常用选项 

选项	作用
--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=宿主机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://consul服务器ip:端口	如果不在consul服务器上部署的，就要指定consul服务器的IP和端口。

前端查看，已经发现到 

3.使用nginx做反向代理，使用Consul-template配置自动修改配置文件

先下载开启nginx服务

#配置nginx官方源，下载并开启
vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

yum install nginx -y
systemctl enable --now nginx

下载consul-template 

（1）四层代理配置 

yum安装的nginx有两个配置文件，/etc/nginx/nginx.conf 包含了全局配置、events块和http块的配置，/etc/nginx/conf.d/default.conf包含了server块的配置。

因为四层代理是在全局配置中做的，所以在nginx全局配置中引用

之后编写template模板文件，用于生成和自动修改上一步引用的nginx配置文件

#模板文件以ctmpl结尾！
vim nginx.ctmpl
stream {
    upstream nginx_backend {
        #获取consul的nginx服务范围
        {{range service "nginx"}}
        server {{.Address}}:{{.Port}};
        {{end}}
    }

    server {
        listen 9090;
        proxy_pass nginx_backend;
    }

}

使用模板文件启用template（前台启动，后台启动加上 &）

consul-template --consul-addr 192.168.116.70:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/etc/nginx/template/stream.conf:/usr/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

再开一个终端登入查看，配置文件自动修改成功

添加页面，访问测试，看是否轮询

轮询无误，访问测试成功

（2）七层代理配置

编写模板文件

vim nginx2.ctmpl
upstream nginx_backend {
    #获取consul的nginx服务范围
    {{range service "nginx"}}
    server {{.Address}}:{{.Port}};
    {{end}}
}

server {
    listen 9090;
    location / {
        root /usr/share/nginx/html;
        index index.html;
        proxy_pass http://nginx_backend;
        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;

    }
}

注：还需要把 /etc/nginx/conf.d/default.conf 中的 location / {} 配置注释，否则会和新生成的location / {} 配置起冲突。

启动服务并访问测试

注：七层代理的配置在http模块中，所以这里生成的配置文件应该在/etc/nginx/conf.d/下

4.添加docker-consul节点

与节点一样先下载consul服务

然后启用consul节点，并加入第一个集群

consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.116.60 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true  \
-datacenter=dc1  \
-join 192.168.116.70 &> /var/log/consul.log &

补充选项	作用
-enable-script-checks=true	设置检查服务为可用
-join	加入到已有的集群中

5.查看consul集群信息

consul members

 consul operator raft list-peers