Docker consul的容器服务更新与发现的问题小结

一、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–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。

3、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

环境准备

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)	192.168.80.10	运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
registrator服务器	centos7.4(64 位)	192.168.80.20	运行registrator容器、nginx服务

所有服务器关闭防火墙和selinux

systemctl stop firewalld
setenforce 0

第一步：consul服务器上操作如下

1.建立 consul 服务

mkdir /opt/consul/
cd /opt/consul/
rz -e							#导入下面的压缩包
consul_0.9.2_linux_amd64.zip
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip 
mv consul /usr/local/bin/

2.设置代理，后台启动 consul 服务器

consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.80.10 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

netstat -napt | grep consul
consul members
consul info | grep leader

选项	说明
-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	指定数据存储日录。
-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。

第二步：registrator部署 192.168.80.20 上操作如下：

4.容器服务自动加入nginx集群

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=192.168.80.20 \
consul://192.168.80.10:8500

–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和端口。

5.安装nginx、httpd测试镜像

docker run -itd -p:81:80 --name test-01 -h test01 nginx
docker run -itd -p:82:80 --name test-02 -h test02 nginx
docker run -itd -p:83:80 --name test-03 -h test03 httpd
docker run -itd -p:84:80 --name test-04 -h test04 httpd

6.在consul服务器中查看镜像是否注册

7.在web浏览器中查看注册中心是否发现了这些服务。

三、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。

1、准备template nginx模板文件

在consul服务器上进行操作
1）添加nginx.ctmpl配置文件

[root@consul consul]# pwd    #当前在/opt/consul目录下
/opt/consul
[root@consul consul]# vim nginx.ctmpl

upstream nginx_slb {
 {{range service "nginx"}}
  server {{.address}}:{{.port}};
  {{end}}
}

server {
 listen 8000;
 server_name localhost 192.168.80.10;
 access_log /var/log/nginx/clj.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://nginx_slb;
  }     
}

2）传入nginx安装包并解压

cd ..
rz -e    #上传nginx压缩包，如下：
nginx-1.12.0.tar.gz
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz			#解压

3）创建nginx程序用户并安装依赖包

useradd -m -s /sbin/nologin nginx
yum -y install gcc pcre-devel zlib-devel gcc-c++ make

4）编译安装后优化路径

cd 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/

5）修改nginx配置文件

cd /usr/local/nginx/conf/
vim nginx.conf
http {
    include        vhost/*.conf;			#19行添加此项配置

6）创建nginx服务的vhost和日志目录

mkdir vhost
mkdir /var/log/nginx
nginx 					#启动nginx
netstat -natp | grep :80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               listen      59892/nginx: master

7）传入consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip压缩包并解压

cd /opt/
rz -e		#传入template文件，如下
consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
mv consul-template /usr/local/bin/

8）前台启动consul-template（后台也可以）

consul-template --consul-addr 192.168.80.10:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/clj.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

9）新开一个终端查看配置文件是否生成

cd /usr/local/nginx/conf/vhost/
vim clj.conf

10）在registrator服务器上添加端口为85的nginx容器

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

11）查看consul服务器运行template服务页面发生了变化

12）再次查看一下配置文件（可以看到增加一个85端口，使用docker stop停止一个容器的话，配置文件也会相对应改变）

13）修改容器nginx站点目录中默认的html.index文件

14）在浏览器中进行访问测试

2、consul 多节点配置

1）先建立 consul 服务

rz -y			#导入consul压缩包
consul_0.9.2_linux_amd64.zip             
mv consul /usr/local/bin/

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 \
--bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.80.30 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 192.168.80.10 &> /var/log/consul.log &

–enable-script-ckecks=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

–enable-script-ckecks=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

3）在consul服务器上查看

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