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。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-HUBsmrzm-1663507837835)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913101941821.png)]

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,客户端同步
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

3、consul提供的一些关键特性

服务注册与发现：consul通过DNS（8600）或者HTTP（8500）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。

Consul部署

环境准备

consul服务器上操作

1.建立 consul 服务
mkdir /opt/consul/
cd /opt/consul/
#导入压缩包: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 \
#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=/var/lib/consul-data \
#指定数据存储日录
-bind=192.168.74.129 \
#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=0.0.0.0 \
#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=consul-server01 &> /var/log/consul.log &
#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 -napt | grep consul
consul members
consul info | grep leader

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-VktDSlHu-1663507837835)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913152955953.png)]

3.查看集群信息
查看member状态和查看集群状态
查看集群server成员 	curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers
集群Raf leader 	curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader
注册的所有服务 	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
查看nginx服务信息	 	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx
集群节点详细信息 	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5nq0xGMA-1663507837836)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913151426999.png)]

registrator部署

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 \
#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。
gliderlabs/registrator:latest \
-ip=192.168.74.129 \
#刚才把network指定了host模式，所以我们指定ip为宿主机的ip。
consul://192.168.74.128:8500
#指定consul服务器的IP和端口。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-030nf4kG-1663507837837)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913160212609.png)]

#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

3.验证 http 和 nginx 服务是否注册到consul浏览器中，输入 http://192.168.74.128:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现 5 个服务。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-koFbXT62-1663507837837)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913161458978.png)]

在consul服务器使用curl测试连接服务器curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9FM6ODtQ-1663507837838)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913161733203.png)]

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
vim /opt/consul/nginx.ctmpl
#定义nginx upstream一个简单模板
upstream nginx_server {
 {{range service "nginx"}}
 #此处引用的变量(变量是consul的变量)会指向后端的地址和端口（动态变化）
  server {{.Address}}:{{.Port}};
  {{end}}
}
#定义一个server,监听8000瑞口，反向代理到upstream
server {
 listen 8000;
 server_name localhost 192.168.74.128;
 access_log /var/log/nginx/xjw.com-access.log;
 #修改日志路径
 index index.html index.php;
 location / {
        proxy_set_header HOST $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        #把$remote_addr赋值给X-Real-IP，来获取源IP
        proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        #在nginx 作为代理服务器时，设置的IP列表，会把经过的机器ip，代理机器ip都记录下来
        proxy_pass http://nginx_server;
  }     
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-xVUcuQIl-1663507837838)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913170249759.png)]

2.传入nginx安装包并解压
cd /opt
#上传nginx压缩包：nginx-1.12.2.tar.gz
tar zxvf nginx-1.12.2.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-1.12.2/
 ./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; 	#18行添加此项配置
6.创建nginx服务的vhost和日志目录
mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost
mkdir /var/log/nginx
nginx 	#启动nginx
netstat -natp | grep :80

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-2F8bScLq-1663507837838)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913171112585.png)]

7.传入consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip压缩包并解压
cd /opt/
#传入template文件:consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
mv consul-template /usr/local/bin/
8.在前台启动 template 服务，启动后不要按 ctrl+c 中止 consul-template 进程。（后台也可以）
consul-template --consul-addr 192.168.74.128:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/xjw.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 xjw.conf 

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-U0SriWUw-1663507837839)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913171649477.png)]

#访问 template-nginx
docker ps -a
docker exec -it bcd89e6ee1be bash
echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
docker exec -it dca23d863e2d bash
echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
浏览器访问：http://192.168.74.128:8000/，并不断刷新。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-k4mdY3zz-1663507837839)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913173743201.png)][外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-7k5kGFGS-1663507837840)(C:\Users\灰灰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220913173759588.png)]

10.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
11.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。
#查看/usr/local/nginx/conf/vhost/xjw.conf 文件内容
cat /usr/local/nginx/conf/vhost/xjw.conf
upstream http_backend {
server 192.168.10.23:83;
server 192.168.10.23:84;
server 192.168.10.23:85;
server 192.168.10.23:86;
}
查看三台 nginx 容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上
docker logs -f test-01
docker logs -f test-02
docker logs -f test-05

consul 多节点配置

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 192.168.74.128 &> /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

consul members
consul operator raft list-peers

client=0.0.0.0
-node=consul-server02
-enable-script-checks=true
-datacenter=dc1
-join 192.168.74.128 &> /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

consul members
consul operator raft list-peers