云原生Docker篇-----docker consul的容器服务更新与发现

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一 Docker consul 的容器服务更新与发现

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

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–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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1.1 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。
  • 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。

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1.2 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里而,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。

二 Consul部署

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2.1 环境准备

所有服务器关闭防火墙和SElinux

服务器类型系统IP地址需要安装的组件
consul服务器CentOS7.4(64 位)192.168.85.80运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
registrator服务器CentOS7.4(64 位)192.168.85.90运行registrator容器、nginx服务

2.2 consul服务器

1. 建立 Consul 服务

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2. 设置代理,在后台启动 consul 服务端

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 &
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相关选项说明如下:

选项含义
-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 5个端口的解释

  1. 8300:replication、leader farwarding的端口
  2. 8301:lan cossip的端口
  3. 8302:wan gossip的端口
  4. 8500:web ui界面的端口
  5. 8600:使用dns协议查看节点信息的端口

2. 查看集群信息

1)查看member状态

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2)查看集群状态

consul operator raft list-peers

consul info | grep leader
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3. 通过 http api 获取集群信息

curl 192.168.85.80:8500/v1/status/peers 			#查看集群server成员
curl 192.168.85.80:8500/v1/status/leader			#集群 server-leader
curl 192.168.85.80:8500/v1/catalog/services			#注册的所有服务
curl 192.168.85.80:8500/v1/catalog/nginx			#查看 nginx 服务信息
curl 192.168.85.80:8500/v1/catalog/nodes			#集群节点详细信息
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2.3 registrator服务器

2.3.1 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。

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命令含义
--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。

2.安装Nginx、httpd测试镜像

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:设置容器主机名
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3. 在consul服务器中查看镜像是否注册

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4. 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

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2.4 配置template模板自动更新

  • 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 BalancersHaproxy Backends等。

2.4.1 准备 template nginx 模板文件

1)在consul服务器上操作

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2) 传入Nginx的安装包并解压

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3) 创建Nginx程序用户并安装依赖环境

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4)编译安装后优化路径

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5) 修改Nginx配置文件

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6)创建Nginx的vhost和日志目录

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7) 传入consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip压缩包并解压

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8)前台启动consul-template

启动后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 进程

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
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9)另外打开一个终端查看生成配置文件

cd /usr/local/nginx/conf/vhost
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10)在registrator服务器上添加端口为85的nginx容器

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11)查看consul服务器运行template服务页面发生了变化

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12)修改容器nginx站点目录中默认的html.index文件

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13) 浏览器访问

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2.5 consul 多节点配置

1)先建立 consul 服务

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2)添加一台已有docker环境的服务器加入到已有的集群中

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 &
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命令含义
-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

总结

所有以.sock结尾的文件都是应用的数据连接文件

启动consul后默认会监听的5个端口

  1. 8300:集群内部数据的读写和复制
  2. 8301:单个数据中心gossip协议通讯
  3. 8302:夸数据中心gossip协议通讯
  4. 8500:提供获取服务列表,注册服务,注销服务等HTTP接口:提供UI服务
  5. 8600:采用DNS协议提供服务发现功能

解决什么问题?

  1. 如果后端有大规模的服务节点集群是配置麻烦的问题
  2. 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

服务的自动发现和注册 consul

registrator 发现应用的网站位置,并发送给 consul server 的自动发现模块进行注册

consul agent (server/client)

  1. consul_client 收集自动发现的信息,将所有需要注册的信息转发到server节点,不持久化这些信息
  2. consul_server 持久化所有信息到本地,通过server-leader将信息同步给其他的server节点,以及各个节点的健康测试

consul-template 基于consul的注册的信息自动替换配置文件

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iOS
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