Docker+consul实现容器服务的发现和更新

目录

1. 什么是服务发现和注册

2. 什么是consul

3. consul安装及部署

3.1 consul服务器

3.2 registration服务器

3.3 consul-template 

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1. 什么是服务发现和注册

        服务注册与发现是徼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1P: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是一个基于CP的轻量级分布式高可用的系统，提供服务发现、健康检查、K-V存储、多数据中心等功能，不需要再依赖其他组件(Zk、Eureka、Etcd等)。

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,I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提供的关键特性

• 服务发现：Consul可以提供一个服务，比如api或者MySQL之类的，其他客户端可以使用Consul发现一个指定的服务提供者，并通过DNS和HTTP应用程序可以很容易的找到所依赖的服务。
• 健康检查：Consul客户端提供相应的健康检查接口，Consul服务端通过调用健康检查接口检测客户端是否正常
• K-V存储：客户端可以使用Consul层级的Key/Value存储，比如动态配置,功能标记,协调,领袖选举等等
• 多数据中心：Consul支持开箱即用的多数据中心

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安装及部署

实验准备

• consul 服务器               192.168.100.10
• registration服务器        192.168.100.20

3.1 consul服务器

mkdir /root/consul
cd consul
rz consul_0.9.2_linux_amd64.zip

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip

mv consul /usr/bin

 设置代理，在后台启动consul

consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.184.11 \
-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，在一个数据中心只能有一个server处于bootstrap式，当一个server处于bootstrap模式时，可以选举为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，这样可以通过本地地址：8500端口/ui 这样的地址访问consul自带的web UI
-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HTTPS、DNS、RPC等服务，默认是127.0.0.1
-node：      节点再集群中的名称，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dcl

通过命令查看

consul members              #查看consul节点信息

consul info | grep leader   #查看leader信息

netstat -natp|grep consul   #默认会开启五个端口
                             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

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

3.2 registration服务器

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。


docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.100.20 \
consul://192.168.100.10:8500



--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。

测试服务发现功能是否正常

docker run -itd -p:83:80 --name test-01 -h test01 nginx
docker run -itd -p:84:80 --name test-02 -h test02 nginx
docker run -itd -p:88:80 --name test-03 -h test03 httpd
docker run -itd -p:89:80 --name test-04 -h test04 httpd				#-h：设置容器主机名


验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul
浏览器中，输入 http://192.168.100.10:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现 5 个服务。

 3.3 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，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

//在consul服务器上操作
vim /opt/consul/nginx.ctmpl
#定义nginx upstream一个简单模板
upstream web {
  {{range service "nginx"}}
   server {{.Address}}:{{.Port}};
   {{end}}
}

#定义一个server，监听8000端口，反向代理到upstream
server {
    listen 8000;
    server_name localhost 192.168.100.10;
    access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;                            #修改日志路径
    index index.html index.php;
    location / {
        proxy_pass http://http_backend;
    }
}

2. 编译安装nginx

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
cd /opt/nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

3. 配置 nginx 

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
mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost

//创建日志文件目录
mkdir /var/log/nginx

//启动nginx
nginx

4. 配置并启动 template

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /opt/
cd /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。
consul-template --consul-addr 192.168.100.10:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

 另外打开一个终端查看生成配置文件
 

 验证一下轮询功能

访问主页，端口号为模板文件中设置的端口号