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    Docker consul的容器服务更新与发现

    1 Consul

    2 consul 部署

    2.1 consul服务器

    2.1.1 建立 Consul 服务

    2.1.2 查看集群信息

    2.1.3 通过 http api 获取集群信息

    2.2 registrator服务器

    2.2.1 安装 Gliderlabs/Registrator

    2.2.2 测试服务发现功能是否正常

    2.2.3 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

    3 consul-template

    3.1 准备 template nginx 模板文件

    3.2 编译安装nginx

    3.3 配置 nginx

    3.4 配置并启动 template

    3.5 访问 template-nginx

    3.6 增加一个 nginx 容器节点

    4 consul 多节点

    Docker consul的容器服务更新与发现

    1 Consul

    （1）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！

    （2）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。

    2 consul 部署

    consul服务器          192.168.30.105     运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程 registrator服务器    192.168.30.102     运行registrator容器、运行nginx容器

    1. systemctl stop firewalld.service
    2. setenforce 0

    2.1 consul服务器

    2.1.1 建立 Consul 服务

    1. mkdir /opt/consul
    2. cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consul
    3. cd /opt/consul
    4. unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
    5. mv consul /usr/local/bin/

    //设置代理，在后台启动 consul 服务端

    1. consul agent \
    2. -server \
    3. -bootstrap \
    4. -ui \
    5. -data-dir=/var/lib/consul-data \
    6. -bind=192.168.30.105 \
    7. -client=0.0.0.0 \
    8. -node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

    -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。

    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

    2.1.2 查看集群信息

    #查看members状态

    1. consul members
    2. Node             Address              Status  Type    Build  Protocol  DC
    3. consul-server01  192.168.30.105:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1

    #查看集群状态

    1. consul operator raft list-peers
    2.  
    3. consul info | grep leader
    4. 	leader = true
    5. 	leader_addr = 192.168.30.105:8300

    2.1.3 通过 http api 获取集群信息

    1. curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers 			#查看集群server成员
    2. curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader			#集群 server-leader
    3. curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services			#注册的所有服务
    4. curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx			#查看 nginx 服务信息
    5. curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes			#集群节点详细信息

    2.2 registrator服务器

    //容器服务自动加入 Nginx 集群

    2.2.1 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。

    1. docker run -d \
    2. --name=registrator \
    3. --net=host \
    4. -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
    5. --restart=always \
    6. gliderlabs/registrator:latest \
    7. --ip=192.168.30.102 \
    8. consul://192.168.30.105:8500

    --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

    2.2.2 测试服务发现功能是否正常

    1. docker run -itd -p:83:80 --name test-01 -h test01 nginx
    2. docker run -itd -p:84:80 --name test-02 -h test02 nginx
    3. docker run -itd -p:88:80 --name test-03 -h test03 httpd
    4. docker run -itd -p:89:80 --name test-04 -h test04 httpd				#-h：设置容器主机名

    2.2.3 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

    浏览器中，输入 http://192.168.30.105:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现5个服务。

    //在consul服务器使用curl测试连接服务器

    1. curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services 
    2. {"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]}

    3 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。

    3.1 准备 template nginx 模板文件

    //在consul服务器上操作

    1. vim /opt/consul/nginx.ctmpl
    2. #定义nginx upstream一个简单模板
    3. upstream http_backend {
    4.   {{range service "nginx"}}
    5. server {{.Address}}:{{.Port}};
    6. {{end}}
    7. }
    8.  
    9. #定义一个server，监听8000端口，反向代理到upstream
    10.  
    11. server {
    12.     listen 8000;
    13.     server_name localhost 192.168.30.15;
    14.     access_log /var/log/nginx/cyw.com-access.log;							#修改日志路径
    15.     index index.html index.php;
    16.     location / {
    17.         proxy_set_header HOST $host;
    18.         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    19.         proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
    20.         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    21.         proxy_pass http://http_backend;
    22.     }
    23. }

    3.2 编译安装nginx

    1. yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
    2. useradd -M -s /sbin/nologin nginx
    3. tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
    4. cd /opt/nginx-1.12.0/
    5. ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install
    6.  
    7. ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

    3.3 配置 nginx

    1. vim /apps/nginx/conf/nginx.conf
    2. ......
    3. http {
    4.   include       mime.types;
    5.   include  vhost/*.conf;       				#添加虚拟主机目录
    6.   default_type  application/octet-stream;
    7. ......

    //创建虚拟主机目录

    mkdir /apps/nginx/conf/vhost

    //创建日志文件目录

    mkdir /var/log/nginx

    //启动nginx

    nginx

    3.4 配置并启动 template

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

    //在前台启动 template 服务，启动后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 进程。

    1. consul-template --consul-addr 192.168.30.105:8500 \
    2. --template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/apps/nginx/conf/vhost/cyw.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
    3. --log-level=info

    //另外打开一个终端查看生成配置文件

    1. upstream http_backend {
    2.  
    3.    server 192.168.30.105:83;
    4.  
    5.    server 192.168.30.105:84;
    6.  
    7. }
    8.  
    9. server {
    10.   listen 8000;
    11.   server_name localhost 192.168.30.105;
    12.   access_log /var/log/nginx/kgc.cn-access.log;
    13.   index index.html index.php;
    14.   location / {
    15.     proxy_set_header HOST $host;
    16.     proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    17.     proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
    18.     proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    19.     proxy_pass http://http_backend;
    20.   }
    21. }

    3.5 访问 template-nginx

    1. docker ps -a
    2. CONTAINER ID   IMAGE                           COMMAND                  CREATED       STATUS          PORTS                NAMES
    3.  e327b84cf330   httpd                           "httpd-foreground"        21 minutes ago   Up 21 minutes               0.0.0.0:89->80/tcp, :::89->80/tcp   test-04
    4. 6b41e937be9c   httpd                           "httpd-foreground"        21 minutes ago   Up 21 minutes               0.0.0.0:88->80/tcp, :::88->80/tcp   test-03
    5. 51699fc3e9f6   nginx                           "/docker-entrypoint.…"   22 minutes ago   Up 22 minutes               0.0.0.0:84->80/tcp, :::84->80/tcp   test-02
    6. 416c88c1264a   nginx                           "/docker-entrypoint.…"   22 minutes ago   Up 22 minutes               0.0.0.0:83->80/tcp, :::83->80/tcp   test-01
    7.  
    8.  
    9. docker exec -it 416c88c1264a bash
    10. echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
    11.  
    12. docker exec -it 51699fc3e9f6 bash
    13. echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

    浏览器访问：http://192.168.30.105:8000/ ，并不断刷新。

    3.6 增加一个 nginx 容器节点

    （1）增加一个 nginx 容器节点，测试服务发现及配置更新功能。

    docker run -itd -p:85:80 --name test-05 -h test05 nginx

    //观察 template 服务，会从模板更新/apps/nginx/conf/vhost/cyw.conf 文件内容，并且重载 nginx 服务。

    （2）查看/apps/nginx/conf/vhost/cyw.conf 文件内容

    1. cat /apps/nginx/conf/vhost/cyw.conf
    2. upstream http_backend {
    3.  
    4. server 192.168.30.105:83;
    5.  
    6. server 192.168.30.105:84;
    7.  
    8. server 192.168.30.105:85;
    9.  
    10. }

    （3）查看三台 nginx 容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上

    1. docker logs -f test-01
    2. docker logs -f test-02
    3. docker logs -f test-05

    4 consul 多节点

    //添加一台已有docker环境的服务器192.168.80.12/24加入已有的群集中

    1. consul agent \
    2. -server \
    3. -ui \
    4. -data-dir=/var/lib/consul-data \
    5. -bind=192.168.80.12 \
    6. -client=0.0.0.0 \
    7. -node=consul-server02 \
    8. -enable-script-checks=true  \
    9. -datacenter=dc1  \
    10. -join 192.168.80.15 &> /var/log/consul.log &

    -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

    1. consul members
    2. Node             Address             Status  Type    Build  Protocol  DC
    3. consul-server01  192.168.30.105:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
    4. consul-server02  192.168.30.102:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
    5.  
    6. consul operator raft list-peers
    7. Node             ID                  Address             State     Voter  RaftProtocol
    8. consul-server01  192.168.30.105:8300  192.168.30.105:8300  leader    true   2
    9. consul-server02  192.168.30.102:8300  192.168.30.102:8300  follower  true   2

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