• Docker consul的容器服务更新与发现

    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。

    consul 部署

    1. systemctl stop firewalld.service
    2. setenforce 0

    consul服务器 

    1. 建立 Consul 服务

    1. cd /opt/
    2. 导入相应的包
    3. unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
    4. mv consul /usr/local/bin/
    5. consul --version
    6.  
    7. consul agent \
    8. > -server \
    9. > -bootstrap \
    10. > -ui \
    11. > -data-dir=/var/lib/consul-data \
    12. > -bind=192.168.10.19 \
    13. > -client=0.0.0.0 \
    14. > -node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &
    15.  
    16. netstat -natp | grep consul

     

    1. -server： 以server身份启动。默认是client。
    2. -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。
    3. -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。
    4. -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。
    5. -data-dir ：指定数据存储目录。
    6. -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。
    7. -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。
    8. -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。
    9. -datacenter ：指定数据中心名称，默认是dc1。
    1. 启动consul后默认会监听5个端口：
    2. 8300：replication、leader farwarding的端口
    3. 8301：lan cossip的端口
    4. 8302：wan gossip的端口
    5. 8500：web ui界面的端口
    6. 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members状态
    2. consul members
    3. Node             Address             Status  Type    Build  Protocol  DC
    4. consul-server01  192.168.10.19:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
    5.  
    6.  
    7. #查看集群状态
    8. consul operator raft list-peers
    9.  
    10. consul info | grep leader
    11. 	leader = true
    12. 	leader_addr = 192.168.10.19:8300

    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

    registrator服务器

    //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。

    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=192.168.80.17 \
    8. consul://192.168.10.19:8500
    9.  
    10.  
    11.  
    12.  
    13. --net=host ：把运行的docker容器设定为host网络模式。
    14. -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。
    15. --restart=always ：设置在容器退出时总是重启容器。
    16. --ip ：刚才把network指定了host模式，所以我们指定ip为宿主机的ip。
    17. consul ：指定consul服务器的IP和端口。

     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

    3. 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

    浏览器中，输入 http://192.168.10.19:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现 5 个服务。


    1. //在consul服务器使用curl测试连接服务器
    2. curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services 
    3. {"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]}

     

    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。
     

    1. 准备 template nginx 模板文件

    1. //在consul服务器上操作
    2. vim /opt/consul/nginx.ctmpl
    3. #定义nginx upstream一个简单模板
    4. upstream http_backend {
    5.   {{range service "nginx"}}
    6.    server {{.Address}}:{{.Port}};
    7.    {{end}}
    8. }
    9.  
    10. #定义一个server，监听8000端口，反向代理到upstream
    11. server {
    12.     listen 8000;
    13.     server_name localhost 192.168.10.19;
    14.     access_log /var/log/nginx/kgc.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. }

    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 -j 2 && make install
    6.  
    7. ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

    3. 配置 nginx

    1. vim /usr/local/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. ......
    8.  
    9. //创建虚拟主机目录
    10. mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost
    11.  
    12. //创建日志文件目录
    13. mkdir /var/log/nginx
    14.  
    15. //启动nginx
    16. nginx

     4. 配置并启动 template

    consul：192.168.80.19

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

     5、配置template模板自动更新

    1. vim /root/consul/nginx.ctmpl
    2.  
    3. upstream http_backend {
    4.   {{range service "nginx"}}
    5.   server {{.Address}}:{{.Port}};
    6.   {{end}}
    7. }
    8.  
    9. server {
    10.   listen 81;
    11.   server_name localhost 192.168.10.19;
    12.   access_log /var/log/nginx/nginx01-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. }

    6、部署nginx

    consul：192.168.10.19

    1. yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel
    2. rz nginx-1.12.0.tar.gz
    3. tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt
    4. cd /opt/nginx-1.12.10
    5.  
    6. ./configure --prefix=/usr/local/nginx
    7.  
    8. make && make install

     配置 nginx

    1. vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    2. http {
    3.   include    mime.types;
    4.   include vhost/*.conf;  //添加虚拟主机目录
    5.   default_type application/octet-stream;
    6.  
    7. //创建虚拟主机目录
    8. mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost
    9. //创建日志文件目录
    10. mkdir /var/log/nginx
    11.  
    12. //启动nginx
    13. /usr/local/nginx/sbin/nginx

     

    7、启动template

    consul：192.168.10.19

    1. consul-template -consul-addr 192.168.10.19:8500 \
    2. -template "/root/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/nginx88.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
    3. --log-level=info

    重开一个consul终端查看

    cat /usr/local/nginx/conf/vhost/nginx.88.conf

    8、测试

    增加一个nginx容器节点，测试服务发现及配置更新功能
    registrator：192.168.10.18在registrator服务端注册

    docker run -itd -p:83:80 --name test-05 -h test05 nginx

    consul：192.168.10.19
    在consul服务器监控装填会有提示自动更新

    查看三台nginx容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上

    registrator：192.168.10.18

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

    1. 1. 准备 template nginx 模板文件
    2. //在consul服务器上操作
    3. vim /opt/consul/nginx.ctmpl
    4. #定义nginx upstream一个简单模板
    5. upstream http_backend {
    6.   {{range service "nginx"}}
    7.    server {{.Address}}:{{.Port}};
    8.    {{end}}
    9. }
    10.  
    11. #定义一个server，监听8000端口，反向代理到upstream
    12. server {
    13.     listen 8000;
    14.     server_name localhost 192.168.10.19;
    15.     access_log /var/log/nginx/kgc.com-access.log;							#修改日志路径
    16.     index index.html index.php;
    17.     location / {
    18.         proxy_set_header HOST $host;
    19.         proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    20.         proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
    21.         proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    22.         proxy_pass http://http_backend;
    23.     }
    24. }
    25.  
    26. 2. 编译安装nginx
    27. yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
    28. useradd -M -s /sbin/nologin nginx
    29. tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
    30. cd /opt/nginx-1.12.0/
    31. ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install
    32.  
    33. ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
    34.  
    35. 3. 配置 nginx
    36. vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    37. ......
    38. http {
    39.      include       mime.types;
    40.      include  vhost/*.conf;       				#添加虚拟主机目录
    41.      default_type  application/octet-stream;
    42. ......
    43.  
    44. //创建虚拟主机目录
    45. mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost
    46.  
    47. //创建日志文件目录
    48. mkdir /var/log/nginx
    49.  
    50. //启动nginx
    51. nginx
    52.  
    53. 4. 配置并启动 template
    54. unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /opt/
    55. cd /opt/
    56. mv consul-template /usr/local/bin/
    57.  
    58. //在前台启动 template 服务，启动后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 进程。
    59. consul-template --consul-addr 192.168.10.19:8500 \
    60. --template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
    61. --log-level=info
    62.  
    63. //另外打开一个终端查看生成配置文件
    64. upstream http_backend {
    65.   
    66.    server 192.168.80.10:83;
    67.    
    68.    server 192.168.80.10:84;
    69.    
    70. }
    71.  
    72. server {
    73.   listen 8000;
    74.   server_name localhost 192.168.80.15;
    75.   access_log /var/log/nginx/kgc.cn-access.log;
    76.   index index.html index.php;
    77.   location / {
    78.     proxy_set_header HOST $host;
    79.     proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    80.     proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
    81.     proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    82.     proxy_pass http://http_backend;
    83.   }
    84. }
    85.  
    86.  
    87. 5. 访问 template-nginx
    88. docker ps -a
    89. CONTAINER ID   IMAGE                           COMMAND                  CREATED       STATUS          PORTS                NAMES
    90. 9f0dc08956f4   httpd                           "httpd-foreground"       1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:89->80/tcp   test-04
    91. a0bde07299da   httpd                           "httpd-foreground"       1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:88->80/tcp   test-03
    92. 4f74d2c38844   nginx                           "/docker-entrypoint.…"   1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:84->80/tcp   test-02
    93. b73106db285b   nginx                           "/docker-entrypoint.…"   1 hours ago   Up 1 hours      0.0.0.0:83->80/tcp   test-01
    94. 409331c16824   gliderlabs/registrator:latest   "/bin/registrator -i…"   1 hours ago   Up 1 hours                        registrator
    95.  
    96. docker exec -it 4f74d2c38844 bash
    97. echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
    98.  
    99. docker exec -it b73106db285b bash
    100. echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
    101.  
    102. 浏览器访问：http://192.168.80.15:8000/ ，并不断刷新。
    103.  
    104.  
    105. 6. 增加一个 nginx 容器节点
    106. （1）增加一个 nginx 容器节点，测试服务发现及配置更新功能。
    107. docker run -itd -p:85:80 --name test-05 -h test05 nginx
    108.  
    109. //观察 template 服务，会从模板更新/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件内容，并且重载 nginx 服务。
    110.  
    111. （2）查看/usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf 文件内容
    112. cat /usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf
    113. upstream http_backend {
    114.  
    115. server 192.168.80.10:83;
    116.  
    117. server 192.168.80.10:84;
    118.  
    119. server 192.168.80.10:85;
    120.  
    121. }
    122.  
    123. （3）查看三台 nginx 容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上
    124. docker logs -f test-01
    125. docker logs -f test-02
    126. docker logs -f test-05
    127.  
    128.  
    129. ---------------------------consul 多节点------------------------------
    130. //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
    131. consul agent \
    132. -server \
    133. -ui \
    134. -data-dir=/var/lib/consul-data \
    135. -bind=192.168.80.12 \
    136. -client=0.0.0.0 \
    137. -node=consul-server02 \
    138. -enable-script-checks=true  \
    139. -datacenter=dc1  \
    140. -join 192.168.80.15 &> /var/log/consul.log &
    141.  
    142. ------------------------------------------------------------------------
    143. -enable-script-checks=true ：设置检查服务为可用
    144. -datacenter : 数据中心名称
    145. -join ：加入到已有的集群中
    146. ------------------------------------------------------------------------
    147.  
    148. consul members
    149. Node             Address             Status  Type    Build  Protocol  DC
    150. consul-server01  192.168.80.15:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
    151. consul-server02  192.168.80.12:8301  alive   server  0.9.2  2         dc1
    152.  
    153. consul operator raft list-peers
    154. Node             ID                  Address             State     Voter  RaftProtocol
    155. consul-server01  192.168.80.15:8300  192.168.80.15:8300  leader    true   2
    156. consul-server02  192.168.80.12:8300  192.168.80.12:8300  follower  true   2

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