Docker consul的容器服务更新与发现

落宿
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Consul

什么是服务注册与发现

服务注册与发现是微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

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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IP: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！

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什么是consul

consul是google开源的一个使用go语言开发的服务管理软件。支持多数据中心、分布式高可用的、服务发现和配置共享。采用Raft算法，用来保证服务的高可用。内置了服务注册与发现框架、分布一致性协议实现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心方案，不再需要依赖其他工具（比如ZooKeeper等）。
服务部署简单，只有一个可运行的二进制的包。每个节点都需要运行agent，他有两种运行模式server 和 client。 每个数据中心官方建议需要3或5个server节点以保证数据安全，同时保证server-leader的选举能够正确的进行。

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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，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+registrator.png

consul提供的一些关键特性

  • 服务注册与发现：consul通过DNS或者HTTP接口使服务注册和服务发现变的很容易，一些外部服务，例如saas提供的也可以一样注册。
  • 健康检查：健康检测使consul可以快速的告警在集群中的操作。和服务发现的集成，可以防止服务转发到故障的服务上面。
  • Key/Value存储：一个用来存储动态配置的系统。提供简单的HTTP接口，可以在任何地方操作。
  • 多数据中心：无需复杂的配置，即可支持任意数量的区域。

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。

consul 部署

  • consul服务器：192.168.44.20
    • 运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
  • registrator服务器：192.168.44.30
    • 运行registrator容器、运行nginx容器

consul服务器

  1. 建立 Consul 服务 image.png image.png image.png

  2. 创建consul数据目录。然后设置代理，在后台启动 consul 服务端 image.png

  • -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，在一个数据中心中只能有一个server处于bootstrap模式，当一个server处于 bootstrap模式时，可以自己选举为 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 http://localhost:8500/ui 这样的地址访问 consul 自带的 web UI 界面。
  • -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 HTTP、DNS、RPC 等服务，默认是 127.0.0.1。
  • -node ：节点在集群中的名称，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dc1。

image.png

启动consul后默认会监听5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

  1. 查看consul页面 image.png

  2. 查看集群信息

    • 查看members状态 image.png

    • 查看集群状态 image.png

  3. 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

  1. 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。 image.png

各部分解释

  • --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。

  1. 运行两个nginx容器 image.png

  2. 浏览器页面查看 image.png

  3. 再运行两个httpd容器，同样会新增 image.png image.png

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。

准备工作

yum安装一个nginx服务，并启动

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操作过程

  1. 解压consul-template包 image.png image.png

  2. 修改nginx配置文件 image.png

    • 修改/etc/nginx/nginx.conf image.png image.png

    • nginx目录下创建一个vhost目录，在该目录中配置四层代理（consul-template自动生成） image.png

  3. 准备 template nginx 模板文件 image.png

  4. 启动 template。在前台启动 template 服务，启动后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 进程。（因为template指定consul地址，所以可以分开安装） image.png image.png

  5. 再添加两个nginx image.png image.png image.png

  6. 删除一个nginx容器 image.png image.png image.png

  7. 做页面区分进行访问测试curl http://192.168.44.20:9090

consul 多节点

添加一台已有docker环境的服务器加入已有的群集中

  1. 将consul复制到另一台主机 image.png image.png

  2. 创建consul-data目录，作为数据目录 image.png

  • -enable-script-checks=true ：设置检查服务为可用
  • -datacenter : 数据中心名称
  • -join ：加入到已有的集群中

image.png

总结

服务的自动发现和注册 consul

解决什么问题?

  • 如果后端有大规模的服务节点集群时调度器配置麻烦的问题
  • 每次后端服务网络位置变化都需要人工修改前端调度器配置的问题

组成部分

  • registrator发现应用的网络位置，并发送给consul agent 的自动发现模块进行注册
  • consul agent (server/client )
    • consul_client：收集自动发现的信息，所有需要注册容器服务自动加入 Nginx 集群的信息转发到server节点，不持久化这些信息
    • consul_server：持久化所有信息到本地，通过server-leader将信息同步给其它的server节点，以及各个节点的
  • consul-template基于consul的注册的信息自动替换配置文件
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