一、Consul

二、什么是服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)

• 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)是微服務(wù)架構(gòu)中不可或缺的重要組件。起初服務(wù)都是單節(jié)點(diǎn)的，不保障高可用性，也不考慮服務(wù)的壓力承載，服務(wù)之間調(diào)用單純的通過(guò)接口訪問(wèn)。直到后來(lái)出現(xiàn)了多個(gè)節(jié)點(diǎn)的分布式架構(gòu)，起初的解決手段是在服務(wù)前端負(fù)載均衡，這樣前端必須要知道所有后端服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)位置，并配置在配置文件中。這里就會(huì)有幾個(gè)問(wèn)題：
  ●如果需要調(diào)用后端服務(wù)A-N，就需要配置N個(gè)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)位置，配置很麻煩
  ●后端服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)位置變化，都需要改變每個(gè)調(diào)用者的配置

1.2什么是consul

• consul是google開(kāi)源的一個(gè)使用go語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的服務(wù)管理軟件。支持多數(shù)據(jù)中心、分布式高可用的、服務(wù)發(fā)現(xiàn)和配置共享。采用Raft算法，用來(lái)保證服務(wù)的高可用。內(nèi)置了服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)框架、分布一致性協(xié)議實(shí)現(xiàn)、健康檢查、Key/Value存儲(chǔ)、多數(shù)據(jù)中心方案，不再需要依賴其他工具（比如ZooKeeper等）。服務(wù)部署簡(jiǎn)單，只有一個(gè)可運(yùn)行的二進(jìn)制的包。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要運(yùn)行agent，他有兩種運(yùn)行模式server 和 client。 每個(gè)數(shù)據(jù)中心官方建議需要3或5個(gè)server節(jié)點(diǎn)以保證數(shù)據(jù)安全，同時(shí)保證server-leader的選舉能夠正確的進(jìn)行。

• 在client模式下，所有注冊(cè)到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的服務(wù)會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到server節(jié)點(diǎn)，本身是不持久化這些信息。

• 在server模式下，功能和client模式相似，唯一不同的是，它會(huì)把所有的信息持久化到本地，這樣遇到故障，信息是可以被保留的。

• server-leader是所有server節(jié)點(diǎn)的老大，它和其它server節(jié)點(diǎn)不同的是，它需要負(fù)責(zé)同步注冊(cè)的信息給其它的server節(jié)點(diǎn)，同時(shí)也要負(fù)責(zé)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的健康監(jiān)測(cè)。

1.3consul提供的一些關(guān)鍵特性

• 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)：consul通過(guò)DNS或者HTTP接口使服務(wù)注冊(cè)和服務(wù)發(fā)現(xiàn)變的很容易，一些外部服務(wù)，例如saas提供的也可以一樣注冊(cè)。

• 健康檢查：健康檢測(cè)使consul可以快速的告警在集群中的操作。和服務(wù)發(fā)現(xiàn)的集成，可以防止服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到故障的服務(wù)上面。

• Key/Value存儲(chǔ)：一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)配置的系統(tǒng)。提供簡(jiǎn)單的HTTP接口，可以在任何地方操作。

• 多數(shù)據(jù)中心：無(wú)需復(fù)雜的配置，即可支持任意數(shù)量的區(qū)域。

• 安裝consul是用于服務(wù)注冊(cè)，也就是容器本身的一些信息注冊(cè)到consul里面，其他程序可以通過(guò)consul獲取注冊(cè)的相關(guān)服務(wù)信息，這就是服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)。

二、Consul部署

2.1環(huán)境配置

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

2.2Consul服務(wù)器配置

1. 建立 Consul 服務(wù)

mkdir /opt/consul
cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consul
cd /opt/consul
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin/

//設(shè)置代理，在后臺(tái)啟動(dòng) consul 服務(wù)端
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.80.15 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

• -server： 以server身份啟動(dòng)。默認(rèn)是client。
• -bootstrap ：用來(lái)控制一個(gè)server是否在bootstrap模式，在一個(gè)數(shù)據(jù)中心中只能有一個(gè)server處于bootstrap模式，當(dāng)一個(gè)server處于
  bootstrap模式時(shí)，可以自己選舉為 server-leader。
• -bootstrap-expect=2 ：集群要求的最少server數(shù)量，當(dāng)?shù)陀谶@個(gè)數(shù)量，集群即失效。
• -ui ：指定開(kāi)啟 UI 界面，這樣可以通過(guò) http://localhost:8500/ui 這樣的地址訪問(wèn) consul 自帶的 web UI 界面。
• -data-dir ：指定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)目錄。
• -bind ：指定用來(lái)在集群內(nèi)部的通訊地址，集群內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)到此地址都必須是可達(dá)的，默認(rèn)是0.0.0.0。
• -client ：指定 consul 綁定在哪個(gè) client 地址上，這個(gè)地址提供 HTTP、DNS、RPC 等服務(wù)，默認(rèn)是 127.0.0.1。
• -node ：節(jié)點(diǎn)在集群中的名稱，在一個(gè)集群中必須是唯一的，默認(rèn)是該節(jié)點(diǎn)的主機(jī)名。
• -datacenter ：指定數(shù)據(jù)中心名稱，默認(rèn)是dc1。

netstat -natp | grep consul

啟動(dòng)consul后默認(rèn)會(huì)監(jiān)聽(tīng)5個(gè)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協(xié)議查看節(jié)點(diǎn)信息的端口

2. 查看集群信息

查看members狀態(tài)

consul members
Node             Address             Status  Type    Build  Protocol  DC
consul-server01  192.168.80.15:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1

查看集群狀態(tài)

consul operator raft list-peers

consul info | grep leader
	leader = true
	leader_addr = 192.168.80.15:8300

3. 通過(guò) http api 獲取集群信息

curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers 			#查看集群server成員
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader			#集群 server-leader
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services			#注冊(cè)的所有服務(wù)
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx			#查看 nginx 服務(wù)信息
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes			#集群節(jié)點(diǎn)詳細(xì)信息

2.3 registrator服務(wù)器配置

• 容器服務(wù)自動(dòng)加入 Nginx 集群

1. 安裝 Gliderlabs/Registrator

• Gliderlabs/Registrator 可檢查容器運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)注冊(cè)，還可注銷 docker 容器的服務(wù)到服務(wù)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=192.168.80.14 \
consul://192.168.80.15:8500

• –net=host ：把運(yùn)行的docker容器設(shè)定為host網(wǎng)絡(luò)模式。

• -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock ：把宿主機(jī)的Docker守護(hù)進(jìn)程(Docker daemon)默認(rèn)監(jiān)聽(tīng)的Unix域套接字掛載到容器中。
• –restart=always ：設(shè)置在容器退出時(shí)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(jī)的ip。
• consul ：指定consul服務(wù)器的IP和端口。

2. 測(cè)試服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能是否正常

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 httpd
docker run -itd -p:89:80 --name test-04 -h test04 httpd #-h：設(shè)置容器主機(jī)名

3. 驗(yàn)證 http 和 nginx 服務(wù)是否注冊(cè)到 consul

• 瀏覽器中，輸入 http://192.168.80.15:8500，在 Web 頁(yè)面中“單擊 NODES”，然后單擊“consurl-server01”，會(huì)出現(xiàn) 5 個(gè)服務(wù)。

//在consul服務(wù)器使用curl測(cè)試連接服務(wù)器
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services 
{"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]}

2.4consul-template

Consul-Template是基于Consul的自動(dòng)替換配置文件的應(yīng)用。Consul-Template是一個(gè)守護(hù)進(jìn)程，用于實(shí)時(shí)查詢Consul集群信息，并更新文件系統(tǒng)上任意數(shù)量的指定模板，生成配置文件。更新完成以后，可以選擇運(yùn)行
shell 命令執(zhí)行更新操作，重新加載 Nginx。

Consul-Template可以查詢Consul中的服務(wù)目錄、Key、Key-values 等。這種強(qiáng)大的抽象功能和查詢語(yǔ)言模板可以使
Consul-Template 特別適合動(dòng)態(tài)的創(chuàng)建配置文件。例如：創(chuàng)建Apache/Nginx Proxy Balancers 、Haproxy Backends等。

1. 準(zhǔn)備 template nginx 模板文件

//在consul服務(wù)器上操作
vim /opt/consul/nginx.ctmpl
#定義nginx upstream一個(gè)簡(jiǎn)單模板
upstream http_backend {
  {{range service "nginx"}}
   server {{.Address}}:{{.Port}};
   {{end}}
}

#定義一個(gè)server，監(jiān)聽(tīng)8000端口，反向代理到upstream
server {
    listen 8000;
    server_name localhost 192.168.80.15;
    access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;							#修改日志路徑
    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;
    }
}

2. 編譯安裝nginx

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
cd /opt/nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

3. 配置 nginx

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
     include       mime.types;
     include  vhost/*.conf;       				#添加虛擬主機(jī)目錄
     default_type  application/octet-stream;
......

//創(chuàng)建虛擬主機(jī)目錄
mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost

//創(chuàng)建日志文件目錄
mkdir /var/log/nginx

//啟動(dòng)nginx
nginx

4. 配置并啟動(dòng) template

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /opt/
cd /opt/
mv consul-template /usr/local/bin/

//在前臺(tái)啟動(dòng) template 服務(wù)，啟動(dòng)后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 進(jìn)程。
consul-template --consul-addr 192.168.80.15:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

//另外打開(kāi)一個(gè)終端查看生成配置文件
upstream http_backend {
  
   server 192.168.80.10:83;
   
   server 192.168.80.10:84;
   
}

server {
  listen 8000;
  server_name localhost 192.168.80.15;
  access_log /var/log/nginx/kgc.cn-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;
  }
}

5. 訪問(wèn) template-nginx

docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE                           COMMAND                  CREATED       STATUS          PORTS                NAMES
9f0dc08956f4   httpd                           "httpd-foreground"       1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:89->80/tcp   test-04
a0bde07299da   httpd                           "httpd-foreground"       1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:88->80/tcp   test-03
4f74d2c38844   nginx                           "/docker-entrypoint.…"   1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:84->80/tcp   test-02
b73106db285b   nginx                           "/docker-entrypoint.…"   1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:83->80/tcp   test-01
409331c16824   gliderlabs/registrator:latest   "/bin/registrator -i…"   1 hours ago   Up 1 hours                        registrator

docker exec -it 4f74d2c38844 bash
echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

docker exec -it b73106db285b bash
echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

#瀏覽器訪問(wèn)：http://192.168.80.15:8000/ ，并不斷刷新。

6. 增加一個(gè) nginx 容器節(jié)點(diǎn)

（1）增加一個(gè) nginx 容器節(jié)點(diǎn)，測(cè)試服務(wù)發(fā)現(xiàn)及配置更新功能。
docker run -itd -p:85:80 --name test-05 -h test05 nginx

//觀察 template 服務(wù)，會(huì)從模板更新/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件內(nèi)容，并且重載 nginx 服務(wù)。

（2）查看/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件內(nèi)容
cat /usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf
upstream http_backend {

server 192.168.80.10:83;

server 192.168.80.10:84;

server 192.168.80.10:85;

}

（3）查看三臺(tái) nginx 容器日志，請(qǐng)求正常輪詢到各個(gè)容器節(jié)點(diǎn)上
docker logs -f test-01
docker logs -f test-02
docker logs -f test-05

2.5 consul 多節(jié)點(diǎn)

//添加一臺(tái)已有docker環(huán)境的服務(wù)器192.168.80.12/24加入已有的群集中
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.80.12 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true  \
-datacenter=dc1  \
-join 192.168.80.15 &> /var/log/consul.log &

------------------------------------------------------------------------
-enable-script-checks=true ：設(shè)置檢查服務(wù)為可用
-datacenter : 數(shù)據(jù)中心名稱
-join ：加入到已有的集群中
------------------------------------------------------------------------

consul members
Node             Address             Status  Type    Build  Protocol  DC
consul-server01  192.168.80.15:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
consul-server02  192.168.80.12:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1

consul operator raft list-peers
Node             ID                  Address             State     Voter  RaftProtocol
consul-server01  192.168.80.15:8300  192.168.80.15:8300  leader    true   2
consul-server02  192.168.80.12:8300  192.168.80.12:8300  follower  true   2

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