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
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。
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
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
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 &
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。 |
5个端口的解释
- 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
2. 查看集群信息
1）查看member状态
2）查看集群状态
consul operator raft list-peers
consul info | grep leader
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
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。
| 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
3. 在consul服务器中查看镜像是否注册
4. 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul
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
2） 传入Nginx的安装包并解压
3） 创建Nginx程序用户并安装依赖环境
4）编译安装后优化路径
5） 修改Nginx配置文件
6）创建Nginx的vhost和日志目录
7） 传入consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip压缩包并解压
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
9）另外打开一个终端查看生成配置文件
cd /usr/local/nginx/conf/vhost
10）在registrator服务器上添加端口为85的nginx容器
11）查看consul服务器运行template服务页面发生了变化
12）修改容器nginx站点目录中默认的html.index文件
13) 浏览器访问
2.5 consul 多节点配置
1）先建立 consul 服务
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 &
| 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
- 8300：集群内部数据的读写和复制
- 8301：单个数据中心gossip协议通讯
- 8302：夸数据中心gossip协议通讯
- 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
- 8600：采用DNS协议提供服务发现功能
解决什么问题？
- 如果后端有大规模的服务节点集群是配置麻烦的问题
- 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
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）
- 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
- 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
