Docker---Docker consul容器服务更新与发现

一：Docker consul容器服务更新与发现理论

1.1：什么是consul

• consul是HashCorp公司推出使用go语言编写的开源工具，用于实现分布式系统的服务发现与配置，其特性如下：

  1. consul支持健康检查，允许存储键值对
  2. 一致性协议采用Raft算法，用来保证服务的高可用
  3. 成员管理和消息广播采用GOSSIP协议，支持ACL访问控制
  4. 方便部署，与Docker等轻量级容器可无缝配合

1.2：基于nginx和consul构建高可用及自动发现的Docker服务架构

1. consul template：配置文件模板
2. registrator：注册机制
3. consul server：consul服务

• 例如：当后方增加了一个容器时，容器会注册registrator，registrator发现增加了一个容器的时候，会通知consul server要更新，consul server使用consul template模板更新

1.3：Docker consul自动发现服务架构的构建

• 每个提供服务的节点上都要部署和运行consul的agent
• consul agent有两种运行模式：server和client
• server和client只是consul集群层面的分区，与搭建在consul之上的应用服务无关

环境需求：

主机	IP	所需软件
主节点	20.0.0.111	Docker-ce、Consul
nginx服务器	20.0.0.112	Docker-ce、registrator

1. 在主节点上部署consul

[root@localhost ~]# mkdir /consul
[root@localhost ~]# cd /consul/
[root@localhost consul]# rz -E	'//上传压缩包'
rz waiting to receive.
[root@localhost consul]# unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip -d /usr/bin	'//解压'
Archive:  consul_0.9.2_linux_amd64.zip
  inflating: /usr/bin/consul  
[root@localhost consul]# consul agent \	'//设置代理'
> -server \	'//服务功能'
> -bootstrap \	'//参与选举'
> -ui \	'//提供web界面'
> -data-dir=/var/lib/consul-data \	'//提供一个代理存储数据目录'
> -bind=20.0.0.111 \	'//绑定本地地址'
> -client=0.0.0.0 \	'//面对的客户端地址'
> -node=consul-server01 &> /var/log/consul.log&	' //定义节点名称，日志混合输出到log，并且放到后台运行'
[1] 38462
[root@localhost consul]# jobs
[1]+  运行中               consul agent -server -bootstrap -ui -data-dir=/var/lib/consul-data -bind=20.0.0.111 -client=0.0.0.0 -node=consul-server01 &>/var/log/consul.log &
[root@localhost consul]# consul members	'//查看集群信息'
Node             Address               Status  Type    Build  Protocol  DC
consul-server01  20.0.0.111:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
[root@localhost consul]# consul info |grep leader	'//查看管理信息'
	leader = true
	leader_addr = 20.0.0.111:8300

2. nginx服务器上连接consul，创建nginx容器服务

[root@localhost ~]# docker run -d \
> --name=registrator \        '//定义容器名称'
> --net=host \                '定义网络'
> -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \       '指定数据卷，存储信息' 
> --restart=always \    
> gliderlabs/registrator:latest \                '定义镜像'
> -ip=20.0.0.112 \                           '指定本地地址'
> consul://20.0.0.111:8500                   '指定consul管理节点地址、端口'
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                           COMMAND                  CREATED             STATUS                          PORTS               NAMES
703ee87d399d        gliderlabs/registrator:latest   "/bin/registrator -i…"   2 minutes ago       Restarting (1) 31 seconds ago                       registrator
[root@localhost ~]# docker run -itd -p 83:80 --name test -h test nginx		'//创建容器，用来测试服务发现功能是否正常'
[root@localhost ~]# docker run -itd -p 84:80 --name test-02 -h test02 nginx
[root@localhost ~]# docker run -itd -p 85:80 --name test-03 -h test03 httpd
[root@localhost ~]# docker run -itd -p 86:80 --name test-04 -h test04 httpd
[root@localhost ~]# docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                           COMMAND                  CREATED             STATUS                         PORTS                NAMES
eb5045196611        httpd                           "httpd-foreground"       7 seconds ago       Up 7 seconds                   0.0.0.0:86->80/tcp   test-04
03473a1137bd        httpd                           "httpd-foreground"       10 seconds ago      Up 9 seconds                   0.0.0.0:85->80/tcp   test-03
2e2cee1e6494        nginx                           "nginx -g 'daemon of…"   39 seconds ago      Up 38 seconds                  0.0.0.0:84->80/tcp   test-02
87a47780cfd1        nginx                           "nginx -g 'daemon of…"   12 minutes ago      Up 12 minutes                  0.0.0.0:83->80/tcp   test-01
[root@localhost consul]# firewall-cmd --get-active-zones
public
  interfaces: ens33
[root@localhost consul]# firewall-cmd --zone=public --add-port=8500/tcp	'//设置防火墙规则或者关闭防火墙'
success

3. 测试
   

1.4：consul集群添加compose-template，实现容器自动加入Nginx集群

• compose-template简介：

  1. compose-template是一个守护进程，用于实时查询consul集群信息
  2. 运维人员可以在consul服务器上，定制任意的模板，生成配置文件
  3. compose可以查询consul中的服务目录、key、key-values等
  4. 这种强大的抽象功能和查询语言模板使得consul-template特别适合动态的创建配置文件，也就是自动化增加服务
  5. 例如：创建apache/nginx proxy balacers、haproxy backends

• 主节点安装consul-template，准备模板文件

[root@localhost consul]# rz -E	'//上传consul-template软件包'
rz waiting to receive.
[root@localhost consul]# ls
consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
[root@localhost consul]# unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /usr/bin
Archive:  consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
  inflating: /usr/bin/consul-template

• 主节点编写template nginx模板文件

  • 此模板用于nginx反向代理模板
  • nginx.ctmpl跟nginx没有直接关系
  • consul是docker的一种自动管理机制
  • nginx.ctmpl中的参数以变量的形式写入

[root@localhost consul]# mkdir /var/log/nginx
[root@localhost consul]# vim nginx.ctmpl
upstream http_backend {
   {{range service "nginx"}}
    server {{.Address}}:{{.Port}};
     {{end}}
}

server {
  listen 88;
  server_name localhost 20.0.0.111;
  access_log /var/log/nginx/tang.cn-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;
  }
}

• 主节点编译安装nginx

[root@localhost consul]# yum install gcc gcc-c++ make expat* pcre* perl* zlib* -y	'//安装环境报'
[root@localhost consul]# rz -E	'//上传源码包并编译'
rz waiting to receive.
[root@localhost consul]# ls
consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip  nginx-1.12.2.tar.gz  nginx.ctmpl
[root@localhost consul]# tar zxf nginx-1.12.2.tar.gz 
[root@localhost consul]# ls
consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip  nginx-1.12.2  nginx-1.12.2.tar.gz  nginx.ctmpl
[root@localhost consul]# cd nginx-1.12.2
[root@localhost nginx-1.12.2]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
[root@localhost nginx-1.12.2]# make && make install 
[root@localhost nginx-1.12.2]# mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost/	'//创建虚拟主机目录'
[root@localhost nginx-1.12.2]# vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf	'//编辑配置文件，添加目录'

#user  nobody;
worker_processes  1;

#error_log  logs/error.log;
#error_log  logs/error.log  notice;
#error_log  logs/error.log  info;

#pid        logs/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       mime.types;
    include vhost/*.conf;	'//添加路径'
    default_type  application/octet-stream;
    ...省略内容
[root@localhost nginx-1.12.2]# /usr/local/nginx/sbin/nginx	'/启动nginx'
[root@localhost nginx-1.12.2]# netstat -natp |  grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      5819/nginx: master  
[root@localhost nginx-1.12.2]# firewall-cmd --zone=public --add-port=80/tcp	'//防火墙规则设置80端口'

• 启动template,指定template模板文件及生成路径

[root@localhost consul]# consul-template -consul-addr 20.0.0.111:8500 \
> -template "/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/tang.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
> --log-level=info	'//指定模板路径，/consul/nginx.ctmpl，生成到/usr/locla/nginx/conf/vhost/tang.conf，然后重载nginx -s reload'
接下来会进入监控状态

• 主节点重新打开终端查看产生的配置文件

[root@localhost ~]# vim /usr/local/nginx/conf/vhost/tang.conf 
upstream http_backend {

    server 20.0.0.112:83;	'//能够通过consul自动发现nginx服务器的IP地址与端口'

    server 20.0.0.112:84;

}

server {
  listen 88;
  server_name localhost 20.0.0.112;
  access_log /var/log/nginx/tang.cn-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;
  }
}

• 客户端在浏览器测试，结合nginx服务器日志验证

[root@localhost ~]# docker logs -f test-01	'//nginx服务器动态查看test-01日志'
[root@localhost ~]# docker logs -f test-02	'//重新打开终端，动态查看test-02日志'
[root@localhost ~]# firewall-cmd --zone=public --add-port=88/tcp	'//主节点设置防火墙规则，放通88端口'
success

• 浏览器使用20.0.0.111:88访问，查看日志会发现是轮询出现的
• 测试consul-template自动在线更新

[root@localhost ~]# docker run -itd --name test-06 -p 89:80 -h test06 nginx
136853509dee16aeda4afe1b2d5bd5277341ef8157d6976745188005c69cb5c7	'//nginx服务器添加一个容器'
[root@localhost consul]# cat /usr/local/nginx/conf/vhost/tang.conf 
upstream http_backend {
   
    server 20.0.0.112:83;
     
    server 20.0.0.112:84;
     
    server 20.0.0.112:89;	'//已经自动更新'
     
}

server {
  listen 88;
  server_name localhost 20.0.0.112;
  access_log /var/log/nginx/tang.cn-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;
  }
}