Docker——consul的容器服务更新与发现

一、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

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！

二、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。

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。

三、consul部署

3.1 前期准备

服务器	IP地址	部署程序
consul服务器	192.168.10.7	运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
registrator服务器	192.168.10.10	运行registrator容器、运行nginx容器

3.2 consul服务器

3.2.1 解压consul压缩包

cd /opt/

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip

ls

3.2.2 移动consul到指定目录下，设置代理在后台启动consul服务端

mv consul /usr/local/bin/

consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.10.7 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

netstat -natp|grep consul

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

-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。

3.2.3 网页启动consul

输入您的IP地址:端口号

3.2.4 查看集群信息

consul members

consul operator raft list-peers

consul info | grep leader

curl 192.168.10.7:8500/v1/status/peers

curl 192.168.10.7:8500/v1/status/leader

curl 192.168.10.7:8500/v1/catalog/services

curl 192.168.10.7:8500/v1/catalog/nginx

curl 192.168.10.7:8500/v1/catalog/nodes

3.3 registor服务器

3.3.1 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。

docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.10.10 \
consul://192.168.10.7:8500

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。

3.3.2 测试服务发现功能是否正常

注意：这里最好一个一个加然后打开网页一个个查看是否添加成功

docker run -itd -p:83:80 --name test-01 -h test01 nginx

docker run -itd -p:84:80 --name test-02 -h test02 nginx

docker run -itd -p:88:80 --name test-03 -h test03 nginx

docker run -itd -p:89:80 --name test-04 -h test04 nginx

docker ps

3.3.3 验证http和nginx服务是否注册到consul

四、consul-template

4.1 consul-template定义

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。

4.2 准备template nginx模板文件

4.2.1 创建文件夹，编辑nginx.ctmpl

mkdir consul

cd consul/

vim nginx.ctmpl

upstream http_backend {
{{range service "nginx"}}
server {{.Address}}:{{.Port}};
{{end}}
}
server {
listen 8000;
server_name localhost 192.168.10.7;
access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;
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;
}
}

4.2.2 安装epel源和nginx

yum install epel-release -y

yum install nginx -y

4.2.3 编辑nginx配置文件，启动nginx服务

vim /etc/nginx/nginx.conf

ls /var/log/nginx/

systemctl start nginx.service

4.2.4 解压consul-template

cd /opt/

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip

ls

4.2.5 移动consul-template到指定目录下，在前台启动template服务

mv consul-template /usr/local/bin/

consul-template --consul-addr 192.168.10.7:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info