Docker consul

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Docker consul 容器的自动发现与注册

什么叫微服务（容器）注册与发现

是一种分布式管理系统，定位服务的方法。

在传统架构中，应用程序之间直连到已知的服务，设备提供的网络：IP地址，基于tcp/ip:端口

由于现代微服务部署，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，从而引申出了服务注册与发现：微服务的位置信息（IP+端口+健康状态）统一注册到一个中心化的服务注册表中

可以允许其他服动态的查询和发现这些服务

基本的工作流程：

总结一下：

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）注册到服务注册当中。

这个注册表服务（consul，zookeeper），也可以在云平台部署

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+端口），这样的话可以直接在服务注册表中，直接获取我要的信息，不需要到静态地址查看了

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的失败
  3. 可扩展性：适用不断变化的服务数量
  4. 服务方调用时，透明性，前端和后端实现解耦

服务注册与发现机制和其他的工具配合使用，负载均衡，健康检查，配属管理（一键同步）

微服务架构中非常重要的组件，所以我们有了consul：

Consul：

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，位置信息（IP+端口+服务名称）
  2. 健康检查，服务注册到consul之后，一并加入系统还有他的健康状态，定期发送一个心跳检查，如果服务挂了consul会自动移除
  3. 分布式锁：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（1）.每一个服务的发现和注册都是一个会话seeion.微服务在注册到consul的时候，consul会和这个服务的会话创建一个锁，锁用来标识具体的服务器，会话和锁之间的关联（2）.建立会话，获取锁，如果申请的锁没有被使用，客户端成功获取，如果已经存在，表示已有其他的服务在占用，会给你分配一个新的锁（KV存储）释放锁：任务完成或者服务断开了连接，会把锁释放，删除会话和锁之间的关系，删除与锁关联的键，实现资源释放
  4. KV存储：Key-Value分布式键值对存储系统，存储配置信息，锁，特性，应用程序，应用程序可以使用consul的键值对信息来动态的获取配置信息
  5. 多数据中心支持，consul可以在多个地域部署，可以在数据中心之间的发现和注册功能
  6. DNS和HTTP API：consul可以支持DNS接口，通过域名解析定位服务的位置，HTTP API：通过API应用接口可以调用consul的信息比方说服务信息，健康检查等等
  7. 事假通知，如有关键信息，可以随时获取信息通知

实验环节：

Consul部署和服务发现：

Docker1：

Consul服务器：docker1 20.0.0.61 consul docker-ce nginx二进制 consul-template(自动发现和自动部署）

Docker2：

Registrator服务器：提供微服务,20.0.0.62 运行注册机制（容器）

Docker3：

Consul服务器：多结点 20.0.0.63加入到consul的集群中

-------- consul服务器 --------

建立 Consul 服务

mkdir /opt/consul

cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consul

cd /opt/consul

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip

mv consul /usr/local/bin/

//设置代理，在后台启动 consul 服务端

运行consul

consul agent \

-server \

-bootstrap \

-ui \

-data-dir=/var/lib/consul-data \

-bind=20.0.0.61 \

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

解析：

Consul agent：开启监听服务

-server：指定集群当中的服务器的节点，consul的RAFT的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，后续加入的服务器都是他的follower

-bootstrap：表示该节点是引导节点，引导选举过程，以及为后续加入的server做引导程序，加入集群

-ui:启动图形化界面

-data-dir=/var/lib/consul-data:consul存储数据的路径

-bind=20.0.0.61：服务端绑定的IP地址，节点当中通信

-client=0.0.0.0：客户端的地址，所有主机都可以和sever建立通信（生产当中指定的服务器）

-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，不可复制的

&>/var/log/consul.log:混合重定向输出到consul.log

&:后台运行

查看

netstat -antp | grep consul

这些端口的作用：

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，广域网内的节点的通信和信息传播的协议

8500：web ui的端口，用来访问consul的图形化界面

8600：DNS解析的端口

如何查看集群信息：

consul members

查看集群的状态：

consul operator raft list-peers

查看集群的server成员

curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers

查看集群的领导者

curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader

查看集群节点的详细信息：

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes

查看已经被集群发现和注册的服务

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

查看已经被集群发现和注册的服务

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

小结：

#查看集群状态

consul operator raft list-peers

consul info | grep leader

leader = true

leader_addr = 192.168.233.40:8300

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

-------- registrator服务器 --------

//容器服务自动加入 Nginx 集群

如何让集群自动发先和自动注册：

Docker2：

 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。

#客户端执行：

docker run -d \

--name=registrator \

-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \

--restart=always \

gliderlabs/registrator:latest \

--ip=20.0.0.62 \

consul://20.0.0.61:8500

解析意思：

> -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \

Docker.socker是docker守护进程unix的套接字文件，把它映射到容器当中，registrator容器可以监听docker的所有事件，并且完成自动注册服务

> --ip=20.0.0.62 \

注册在consul的IP地址

> consul://20.0.0.61:8500

所有发现的服务都会注册指定的server节点

docker images

docker ps

docker run -itd -p 81:80 --name test-1 -h test1 nginx

docker run -itd -p 82:80 --name test-2 -h test2 nginx

验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

浏览器中，输入 http://20.0.0.61:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现 5 个服务。

//在consul服务器使用curl测试连接服务器

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

{"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]}

------------------------------------ consul-template ------------------------------------

Consul-template：他是一个hashiCrop公司开发的一个工具，用于consul集成，自定更新配置文件，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当中的key-value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

自动化更新配置文件：

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 http_backend {

  { {range service "nginx"}}

   server { {.Address}}:{ {.Port}};

   { {end}}

}

server {

    listen 8000;

    server_name localhost 20.0.0.61;

    access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log; #修改日志路径

    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;

    }

}       

参考：

解析代码意思：

{ {range server “nginx”}}

在这个配置当中，test1的反向代理的方法会遍历由consul注册的所有服务名称为nginx的服务，

server { {.Address}}:{ {.Port}};

将发现和注册的nginx服务地址和端口，添加到test1upstream的方法配置当中

编译安装nginx：

安装依赖环境

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz -C /opt/

cd /opt/nginx-1.22.0/

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make -j 4 && make install

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

netstat -antp | grep 80

修改nginx的配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

include  vhost/*.conf;        #添加虚拟主机目录

//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

//停止nginx

nginx -s stop

//启动nginx

nginx

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 20.0.0.61:8500 \

--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \

--log-level=info

解析：

consul-template --consul -addr 20.0.0.61:8500 \

指定consul的地址，告诉consul-template从server节点获取数据

temple “/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nignx -s reload” \

第一部分：

temple “/opt/consul/nginx.ctmpl:配置文件大的模板的位置

第二部分：

/usr/local/nginx/vhost/test.conf:给予模版生成配置文件的位置

第三部分：

/usr/local/nginx/sbin/nignx -s reload” 只要集群中服务发生变化，可以随时更新到新的配置文件当中

--log-level=info：设置consul-template的日志级别为info

小结：

Consul是一个中间键：nginx服务通过consul-template获取模版，反向代理，consul-template--consul来获取注册服务的IP和端口，然后nginx调用

新开相同的终端查看；

还可以实现轮询

---------------------------consul 多节点------------------------------

//添加一台已有docker环境的服务器20.0.0.63加入已有的群集中

Docker3安装consul

consul agent \

-server \

-ui \

-data-dir=/var/lib/consul-data \

-bind=20.0.0.63 \

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server02 \

-enable-script-checks=true  \

-datacenter=dc1  \

-join 20.0.0.61 &> /var/log/consul.log &

解析：

-enable-script-checks=true  \

设置检查服务为可用，他也可以发现原集群当中的服务

-datacenter=dc1  \

加入到40的数据中心

-join 20.0.0.61

加入到已有的集群当中去

consul members

consul operator raft list-peers

浏览器查看

脱离集群：

consul leave

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