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一 Docker consul 的容器服務更新與發現

什麼是服務註冊與發現服務註冊與發現是微服務架構中不可或缺的重要元件。起初服務都是單節點的，不保障高可用性，也不考慮服務的壓力承載，服務之間呼叫單純的通過介面訪問。直到後來出現了多個節點的分散式架構，起初的解決手段是在服務前端負載均衡，這樣前端必須要知道所有後端服務的網路位置，並配置在配置檔案中。這裡就會有幾個問題: - 如果需要呼叫後端服務A-N，就需要配置N個服務的網路位置，配置很麻煩 - 後端服務的網路位置變化，都需要改變每個呼叫者的配置

既然有這些問題，那麼服務註冊與發現就是解決這些問題的。後端服務A–N可以把當前自己的網路位置註冊到服務發現模組，服務發現就以K-v的方式記錄下來，K–般是服務名，v就是IP:PORT。服務發現模組定時的進行健康檢查，輪詢檢視這些後端服務能不能訪問的了。前端在呼叫後端服務A-N的時候，就跑去服務發現模組問下它們的網路位置，然後再呼叫它們的服務。這樣的方式就可以解決上面的問題了，前端完全不需要記錄這些後端服務的網路位置，前端和後端完全解耦

1.1 什麼是consul？

consul是google開源的一個使用go語言開發的服務管理軟體。支援多資料中心、分散式高可用的、服務發現和配置共享。採用Raft演算法，用來保證服務的高可用。內建了服務註冊與發現框架、分佈一致性協議實現、健康檢查、Key/Value儲存、多資料中心方案，不再需要依賴其他工具(比如ZooKeeper等)。
服務部署簡單，只有一個可執行的二進位制的包。每個節點都需要執行agent，他有兩種執行模式server和client。
每個資料中心官方建議需要3或5個server節點以保證資料安全，同時保證server-leader的選舉能夠正確的進行。
在client模式下，所有註冊到當前節點的服務會被轉發到server節點，本身是不持久化這些資訊。
在server模式下，功能和client模式相似，唯一不同的是，它會把所有的資訊持久化到本地，這樣遇到故障，資訊是可以被保留的。
server-leader是所有server節點的老大，它和其它server節點不同的是，它需要負責同步註冊的資訊給其它的server節點，同時也要負責各個節點的健康監測。

1.2 consul提供的一些關鍵特性

服務註冊與發現

consul通過DNS或者HTTP介面使服務註冊和服務發現變的很容易，一些外部服務，例如saas提供的也可以一樣註冊。

健康檢查

健康檢測使consul可以快速的告警在叢集中的操作。和服務發現的整合，可以防止服務轉發到故障的服務上面。

Key/Value儲存

一個用來儲存動態配置的系統。提供簡單的HTTP介面，可以在任何地方操作。

多資料中心

無需複雜的配置，即可支援任意數量的區域。

安裝consul是用於服務註冊，也就是容器本身的一些資訊註冊到consul裡而，其他程式可以通過consul獲取註冊的相關服務資訊，這就是服務註冊與發現。

二 Consul部署

2.1 環境準備

所有伺服器關閉防火牆和SElinux

| 伺服器型別 | 系統 |IP地址|需要安裝的元件 | --- | --- |---|---| |consul伺服器 |CentOS7.4(64 位) |192.168.85.80|執行consul服務、nginx服務、consul-template守護程序 registrator伺服器|CentOS7.4(64 位)|192.168.85.90 |執行registrator容器、nginx服務

2.2 consul伺服器

1. 建立 Consul 服務

2. 設定代理，在後臺啟動 consul 服務端

consul agent \ -server \ -bootstrap \ -ui \ -data-dir=/var/lib/consul-data \ -bind=192.168.85.80 \ -client=0.0.0.0 \ -node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

相關選項說明如下：

| 選項 | 含義 | | --- | --- | | -以server身份啟動 | 預設是client。 | -bootstrap |用來控制一個server是否在bootstrap模式，在一個數據中心中只能有一個server處於bootstrap模式，當一個server處於 bootstrap模式時，可以自己選舉為 server-leader。 -bootstrap-expect=2|叢集要求的最少server數量，當低於這個數量，叢集即失效。 -ui |指定開啟 UI 介面，這樣可以通過 http://localhost:8500/ui 這樣的地址訪問 consul 自帶的 web UI 介面。 -data-dir |指定資料儲存目錄。 -bind |指定用來在叢集內部的通訊地址，叢集內的所有節點到此地址都必須是可達的，預設是0.0.0.0。 -client |指定 consul 繫結在哪個 client 地址上，這個地址提供 HTTP、DNS、RPC 等服務，預設是 127.0.0.1。 -node |節點在叢集中的名稱，在一個叢集中必須是唯一的，預設是該節點的主機名。 -datacenter |指定資料中心名稱，預設是dc1。

5個埠的解釋

8300：replication、leader farwarding的埠
8301：lan cossip的埠
8302：wan gossip的埠
8500：web ui介面的埠
8600：使用dns協議檢視節點資訊的埠

2. 檢視叢集資訊

1）檢視member狀態

2）檢視叢集狀態

``` consul operator raft list-peers

consul info | grep leader ```

3. 通過 http api 獲取叢集資訊

curl 192.168.85.80:8500/v1/status/peers #檢視叢集server成員 curl 192.168.85.80:8500/v1/status/leader #叢集 server-leader curl 192.168.85.80:8500/v1/catalog/services #註冊的所有服務 curl 192.168.85.80:8500/v1/catalog/nginx #檢視 nginx 服務資訊 curl 192.168.85.80:8500/v1/catalog/nodes #叢集節點詳細資訊

2.3 registrator伺服器

2.3.1 容器服務自動加入 Nginx 叢集

1. 安裝 Gliderlabs/Registrator

Gliderlabs/Registrator可檢查容器執行狀態自動註冊，還可登出docker容器的服務到服務配置中心。
目前支援Consul、Etcd和SkyDNS2。

| 命令 | 含義 | | --- | --- | --net=host |把執行的docker容器設定為host網路模式。 -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock |把宿主機的Docker守護程序(Docker daemon)預設監聽的Unix域套接字掛載到容器中。 --restart=always |設定在容器退出時總是重啟容器。 --ip |剛才把network指定了host模式，所以我們指定ip為宿主機的ip。 consul |指定consul伺服器的IP和埠。

2.安裝Nginx、httpd測試映象

``` docker run -id -p81:80 --name test-01 -h test01 nginx docker run -id -p82:80 --name test-02 -h test02 nginx docker run -id -p83:80 --name test-03 -h test03 httpd docker run -id -p84:80 --name test-04 -h test04 httpd

-h：設定容器主機名 ```

3. 在consul伺服器中檢視映象是否註冊

4. 驗證 http 和 nginx 服務是否註冊到 consul

2.4 配置template模板自動更新

Consul-Template是基於Consul的自動替換配置檔案的應用。Consul -Template是一個守護程序，用於實時查詢Consul叢集資訊，並更新檔案系統上任意數量的指定模板，生成配置檔案。更新完成以後，可以選擇執行shell 命令執行更新操作，重新載入Nginx。
Consul-Template可以查詢Consul中的服務目錄、Key、Key-values 等。這種強大的抽象功能和查詢語言模板可以使Consul -Template特別適合動態的建立配置檔案。例如:建立Apache/Nginx Proxy BalancersHaproxy Backends等。

2.4.1 準備 template nginx 模板檔案

1）在consul伺服器上操作

2）傳入Nginx的安裝包並解壓

3）建立Nginx程式使用者並安裝依賴環境

4）編譯安裝後優化路徑

5）修改Nginx配置檔案

6）建立Nginx的vhost和日誌目錄

7）傳入consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip壓縮包並解壓

8）前臺啟動consul-template

啟動後不要按 ctrl+c 中止 consul-template 程序

consul-template --consul-addr 192.168.85.80:8500 \ --template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/bba.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \ --log-level=info

9）另外開啟一個終端檢視生成配置檔案

cd /usr/local/nginx/conf/vhost

10）在registrator伺服器上新增埠為85的nginx容器

11）檢視consul伺服器執行template服務頁面發生了變化

12）修改容器nginx站點目錄中預設的html.index檔案

13) 瀏覽器訪問

2.5 consul 多節點配置

1）先建立 consul 服務

2）新增一臺已有docker環境的伺服器加入到已有的叢集中

consul agent \ -server \ -ui \ -data-dir=/var/lib/consul-data \ -bind=192.168.85.70\ -client=0.0.0.0 \ -node=consul-server02 \ -enable-script-checks=true \ -datacenter=dc1 \ -join 192.168.85.80 &> /var/log/consul.log &

| 命令 | 含義 | | --- | --- | -enable-script-checks=true |設定檢查服務為可用 -datacenter :|資料中心名稱 -join |加入到已有的叢集中

總結

所有以.sock結尾的檔案都是應用的資料連線檔案

啟動consul後預設會監聽的5個埠

8300：叢集內部資料的讀寫和複製
8301：單個數據中心gossip協議通訊
8302：誇資料中心gossip協議通訊
8500：提供獲取服務列表，註冊服務，登出服務等HTTP介面：提供UI服務
8600：採用DNS協議提供服務發現功能

解決什麼問題？

如果後端有大規模的服務節點叢集是配置麻煩的問題
每次後端服務網路位置變化都需要人工修改前端排程器配置的問題

服務的自動發現和註冊 consul

registrator 發現應用的網站位置，併發送給 consul server 的自動發現模組進行註冊

consul agent （server/client）

consul_client 收集自動發現的資訊，將所有需要註冊的資訊轉發到server節點，不持久化這些資訊
consul_server 持久化所有資訊到本地，通過server-leader將資訊同步給其他的server節點，以及各個節點的健康測試

consul-template 基於consul的註冊的資訊自動替換配置檔案

雲原生Docker篇-----docker consul的容器服務更新與發現