Docker consul的容器服务更新与发现

什么是容器服务更新与发现

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

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

consul服务器         192.168.94.7  运行consul服务，nginx服务，consul-template守护进程
registrator服务器    192.168.94.8  运行registrator容器，运行nginx容器



#将两台机器的防火墙和核心防护都关掉
systemctl stop firewalld
setenforce 0

----consul服务器------
搭建 consul服务

mkdir /opt/consul
cd /opt/consul

#准备consul的压缩包到当前路径下

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv  consul /usr/local/bin


#设置代理，在后台启动consul服务端
 consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.94.7 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

=====================================================================
-server  以server身份启动，默认是client模式
--bootstarp 用来控制一个server是否在bootstarp模式，在一个数据中心中只能有一个server处于bootstarp模式，当一个server处于bootstarp模式时，可以自己选举自己称为server-leader
--bootstarp-export=2 集群要求的最少server数量，当低于这个数量时，集群失效
-ui    开启ui界面，可以通过http://ip地址:8500/ui 来访问图形化界面
--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dc1
=====================================================================
netstat -natp | grep consul

启动consul后默认监听5个端口
8300 replication、leader farwarding的端口  主从之间同步数据的端口  
8301 lan cossip的端口  客户端内网通信端口
8302 wan gossip的端口  服务端外网通信端口
8500 web ui界面的端口  图形化界面端口
8600 使用dns协议查看节点信息的端口 


查看集群信息
#查看members状态
consul  members


#查看集群状态


3.通过 http api 获取集群信息
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers 			查看集群server成员
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader			集群 server-leader
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services			注册的所有服务
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx			查看 nginx 服务信息
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes			集群节点详细信息

registrator服务器


#安装 Gliderlabs/Registrator
Gliderlabs/Registrator 可以检查容器运行状态自动注册，还可以注销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=192.168.94.7 \
consul://192.168.94.7:8500

==================================================================
-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
--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，所有指定ip为宿主机ip
consul   指定consul服务器的ip和端口
==================================================================


测试服务发现功能是否正常  # -h 设置 主机名

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


验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul
浏览器中，输入 http://192.168.94.7:8500，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
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services 

consul-template部署

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

基于consul配置

#准备 template nginx 模板文件
//在consul服务器操作

#定义 nginx upstream 一个简单模板
vim /opt/consul/nginx.ctmpl

upstream http_backend {
  {{range service "nginx"}}
   server {{.Address}}:{{.Port}};
   {{end}}
}
#定义一个server，监听8080端口，反向代理到upstream
server{
    listen 80;
    server_name localhost 192.168.94.7;
    access_log /var/log/nginx/template.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://http_backed;
    }
}
    
#编译安装nginx
cd /opt
#准备nginx安装包，进行编译安装
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
tar xf nginx-1.22.0.tar.gz 
cd /opt/nginx-1.22.0
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx
make && make install 

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

#配置nginx
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
......
http {
     include       mime.types;
     include  vhost/*.conf;       				#添加虚拟主机目录
     default_type  application/octet-stream;
......

#创建虚拟机主机目录
mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost

#创建日志文件目录
mkdir /var/log/nginx

#启动nginx
nginx


#配置启动 template

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

#在前台启动template服务，启动后不要按ctarl+c 中止 consul-template 进程
consul-template --consul-addr 192.168.94.7:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhsot/template.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx/ -s reload" \
--log-level=info

#另外打开一个窗口查看生成的配置文件
cat /usr/local/nginx/vhost/template.conf

#访问 template-nginx
在nginx容器内添加一个页面，进行访问

docker exec -it test-02 bash
echo "this is test-02 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

docker exec -it test-01 bash
echo "this is test-01 web" > /usr/share/nginx/html/index.html


浏览器访问：http://192.168.94.7:80，并不断刷新。

consul 多节点

添加一台已有docker环境的服务器192.168.94.9到已有的集群中
cd /opt
#准备 consul压缩包
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin

consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.94.9 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 192.168.94.7 &> /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 ：加入到已有的集群中
==============================================================

#查看集群状态
consul members

consul operator raft list-peers