Docker-consul容器服务自动发现与注册

什么叫微服务或者注册与发现？

是一种分布式管理系统，定位服务的方法。

在传统的架构中，应用程序之间直连到已知的服务。

已知的服务：设备提供的网络、IP地址、基于tcp/ip端口

基于现微服务部署，服务的动态性，数量增加了，传统的基于IP+端口的形式已经不太适用了。

服务注册以及发现：微服务的位置信息(ip+端口+健康状况)统一注册到一个中心化的服务注册表中。

可以允许其他服务动态的查询和发现这些服务。

docker-consul的工作流程

1、 服务注册：当一个服务启动时，会把自己的元数据(IP、端口、服务名称、健康状态也就是服务是否在运行)注册到服务注册表中。

这个注册表的服务(consul、zookeeper)也可以在云平台部署

2、 服务发现：其他服务需要和这个服务通信时，只需要向注册表查询服务位置信息(ip地址+端口)，这样的话可以在服务注册表中直接获取我要的信息。不需要到静态配置查看了

服务注册与发现的优点：

1. 动态性：可以在运行时动态添加和移除服务，不需要额外的人工操作和配置。

2. 弹性：一旦某个服务不可用，服务注册表可以及时更新，通知其他服务避免请求失败。

3. 可扩展：可以适应不断变化的服务数量。

4. 服务方调用时的透明性：前端和后端实现解耦

服务注册与发现机制和其它工具配合使用：负载均衡、健康检查、配置管理(一键同步)

服务注册与发现机制是微服务架构中非常重要的组件

consul是什么？

consul是HashiCrop公司开发的一套工具，用于实现服务发现与注册，配置管理，分布式的系统协调。

consul的特点

1、 服务发现与自动注册：保存位置信息(ip+端口+服务名称)

2、 健康检查：服务注册到consul时一并加入系统的还有他的健康状态，定期发送一个心跳检查。如果服务不存在，consul会自动移除。

3、 分布式锁机制：consul提供了一个分布式锁的功能，协调多个节点之间的操作。防止竞争条件和数据冲突

4、 KV存储(key-value)：分布式的键值对存储系统，存储配置信息、锁、特性。应用程序可以使用consul的键值存储来动态地获取配置信息。

5、 多数据中心支持：consul可以在多个地域部署，可以实现数据中心(机房)之间的发现和注册功能

6、 DNS和HTTP、API：consul支持DNS接口，通过域名解析定位服务的位置。http、api通过api的应用接口，可以调用consul的信息。如服务信息、健康检查等等。

7、 事件通知：如果有关键事件，可以随时获取通知。

分布式锁是什么？

每一个服务的发现和注册都是一个会话 session

创建锁：微服务在注册到consul的时候，consul会和这个服务端会话创建一个锁，分布式锁用来标识具体的服务，会话和锁之间相关联。

获取锁：微服务2，建立会话，获取锁，如果申请的锁没有被占用，客户端成功获取，如果已经存在，表示已经有其他的服务在占用，会分配一个新的锁(KV存储)

释放锁：任务完成或者服务断开连接，会把锁释放，删除会话和锁之间的关系。删除与锁关联的键。

docker-consul部署和搭建

实验准备

ocker1  20.0.0.41  docker-ce nginx二进制  consul-template(自动发现和自动配置)
docker2  20.0.0.42  registrator 运行注册机制和微服务容器服务
docker3  20.0.0.43  consul多节点服务器加入到consul集群中

docker1
mkdir consul
cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip consul/
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin/
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=20.0.0.41 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &
#-server:指定集群当中的服务器节点，consul的RAFT算法实现分布式结构中节点的一致性。集群当中的成员.直接成为集群的leader，后续加入的服务都是follower
#-bootstrap：表示该节点是引导接待你，引导选组过程，以及为后续加入的server做引导，加入集群。
#-ui：启动图形化界面
#-data-dir=/var/lib/consul-data：指定consul存储数据的路径
#-bind=20.0.0.41：指定consul服务端绑定的IP地址，实现在节点中通信
#-client=0.0.0.0：客户端的地址0.0.0.0：表示所有主机都可以和server建立通信。(生产中是指定的服务器)
#-node=consul-server01：指定consul节点的名称。在集群当中consul节点的名称都是唯一的不可以重复的。
# &> /var/log/consul.log：重定向混合的方式保存到log文件
#&：后台运行
netstat -antp | grep consul
#8300:raft协议的端口，保持分布式集群的一致性，端口处理复制和领导者选举
#8301：LAN Gossip的端口，局域网内部进行节点的通信和信息传播的协议
#8302：Wan Gossip的端口。广域网内节点的通信和信息传播的协议
#8500：webui的端口。用来访问consul的图形化界面
#8600：DNS解析的端口。
consul members
#查看集群信息
consul operator raft list-peers
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers
#查看集群的server成员
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader
#查看集群中的领导者
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
#查看以及被集权发现和注册的服务
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes
#查看集群节点的详细信息。
consul info | grep leader
#查看领导者是否工作

docker2服务端
创建自动发现和注册的容器
docker run -d \
--name=registrator \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=20.0.0.42 \
consul://20.0.0.41:8500
#-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock:docker.sock的是docker守护进程的UNIX的套接字文件，把他映射到容器当中，registrator容器可以监听docker的所有事件，并且完成自动注册服务。
#--ip=20.0.0.42：注册consul的ip地址
#consul://20.0.0.41:8500：所有发现的服务都会注册到指定的server节点。
如果网页查看不到可以使用这个命令
docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=20.0.0.42 \
consul://20.0.0.41:8500

docker run -itd -p 81:80 --name tets-1 -h test1 nginx 
docker run -itd -p 82:80 --name tets-2 -h test2 httpd
到页面访问测试：20.0.0.41:8500

docker2

实现自动化更新文件

是HashiCrop公司开发的一个工具，用于consul集成，自动更新配置文件，实现配置管理的自动化。

作用：

1、 动态的配置更新。consul-template监控consul当中key-vlaue的存储键值对，键值对发生变化会自动更新配置文件，无需重启服务

2、 支持多种后端的模板：nginx配置，ETCD等等

docker2

回到docker1查看外部服务信息

负载均衡实现

docker3

回到docker1

回到docker2

回到页面查看

实验完成

 

总结

docker-consul和核心作用就是发现自动生成的微服务，可用动态的管理。

docker-consul：查、看，元数据：IP、端口、健康状态、服务名

consul-template：自动化管理配置文件的工具，获取consul当中注册的服务信息，可用自动的添加到配置文件当中，即使生效，无需重启服务

consul的多节点：一旦选举出了leader，后续的服务器都是follower，server的名称不能重复，唯一，但是可用在一个数据中心。