[云原生1. ] Docker consul的详细介绍（容器服务的更新与发现）

文章目录

1. 服务注册与发现的概述
- 1.1 cmp问题
- 1.2 解决方法
2. Consul的概述
- 2.1 简介
- 2.2 为什么要使用Consul服务模块
- 2.2 Consul的服务架构
- 2.3 Consul的一些关键特性
3. consul服务部署
- 3.1 前置准备
- 3.2 Consul服务器
- - 3.2.1 建立 Consul 服务
  - 3.2.2 设置代理，在后台启动 consul 服务端
  - 3.2.3 查看集群信息
- 3.3 Registrator服务器
- - 3.3.1 安装 Gliderlabs/Registrator
  - 3.3.2 测试服务发现功能是否正常
  - 3.3.4 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul
  - 3.3.5 在consul server 通过curl命令测试
- 3.4 配置consul-template
- - 3.4.1 准备 template nginx 模板文件
  - 3.4.2 安装nginx
  - 3.4.3 配置并启动 template
  - 3.4.4 访问 template-nginx
  - 3.4.5 增加一个 nginx 容器节点
- 3.5 consul多节点 (拓展)

1. 服务注册与发现的概述

服务注册与发现是微服务架构中不可或缺的重要组件

1.1 cmp问题

在这里插入图片描述
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

1.2 解决方法

在这里插入图片描述
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. Consul的概述

2.1 简介

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、服务发现和配置共享</font。

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）。

2.2 为什么要使用Consul服务模块

如果后端应用服务器集群节点数量很多，前端负载均衡器配置和管理会很麻烦的问题

（负载均衡器的节点配置条目数量会很多，后端节点的网络位置发生了变化还需要修改所有调用这些后端节点的负载均衡器配置等问题）

2.2 Consul的服务架构

consul由两种模式组成：cilent模式和server模式。

在这里插入图片描述

client模式：可用于接收后端服务发来的注册信息，并转发给server节点，没有持久化能力
server模式：可用于接收后端服务/client模式的节点发来的注册信息，还可在server节点之间同步注册信息，具有持久化注册信息到本地的能力

Server模式下还有个特殊的节点: server-leader节点。
在这里插入图片描述

server-leader节点：负责同步注册信息给其它的server节点，并对各个节点做健康检查

Leader基于Raft算法进行选举，在Leader选举过程中，整个集群都无法对外提供服务。

2.3 Consul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
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。

3. consul服务部署

在这里插入图片描述

3.1 前置准备

Server	IP	Usage
consul服务器	192.168.67.100	运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
registrator服务器	192.168.67.101	运行registrator容器、运行nginx容器

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

3.2 Consul服务器

不需要安装docker

3.2.1 建立 Consul 服务

#建立工作目录，上传并解压代码包

mkdir /opt/consul
cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consul

cd /opt/consul
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip

在这里插入图片描述

mv consul /usr/local/bin/

3.2.2 设置代理，在后台启动 consul 服务端

#启动consul server
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.67.100 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

在这里插入图片描述

----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-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。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

#查看相关端口
ss -natp | grep consul

在这里插入图片描述

#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

3.2.3 查看集群信息

#查看members状态
consul members

在这里插入图片描述

#查看集群状态
consul operator raft list-peers

在这里插入图片描述

consul info | grep leader
#这个命令也可以查看集群状态

在这里插入图片描述

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

在这里插入图片描述

#测试能否访问consul的web界面
浏览器访问
http://192.168.67.100:8500

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3.3 Registrator服务器

容器服务自动加入 Nginx 集群

3.3.1 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。

部署docker,详情见 [云原生1.] Docker容器的简单介绍和基本管理

docker pull gliderlabs/registrator:latest
#获取镜像

在这里插入图片描述

docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.67.101 \
consul://192.168.67.100:8500

# registrator为容器名
# host为网络模式
# always为重启策略

在这里插入图片描述

3.3.2 测试服务发现功能是否正常

docker pull nginx
docker pull httpd

在这里插入图片描述

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				#-h：设置容器主机名

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3.3.4 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

#通过consul web界面验证

浏览器中，输入 http://192.168.67.100:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现 5 个服务。

在这里插入图片描述

3.3.5 在consul server 通过curl命令测试

#通过curl命令查询到Consul上注册的一些服务
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

在这里插入图片描述

3.4 配置consul-template

前往consul服务器上操作

3.4.1 准备 template nginx 模板文件

vim /opt/consul/nginx.ctmpl

#定义nginx upstream一个简单模板
upstream http_backend {
  {{range service "nginx"}}
   server {{.Address}}:{{.Port}};
   {{end}}
}

#定义一个server，监听8000端口，反向代理到upstream
server {
    listen 8000;
    server_name localhost 192.168.67.100;
    access_log /var/log/nginx/scj.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;
        proxy_set_header Client-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_pass http://http_backend;
    }
}

3.4.2 安装nginx

#安装依赖
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

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#新建管理用户
useradd -M -s /sbin/nologin nginx

tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz -C /opt/

cd /opt/nginx-1.22.0/
#编译安装
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

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#制作软连接
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

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;
......

在这里插入图片描述

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

#创建日志文件目录
mkdir /var/log/nginx

#启动nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx

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3.4.3 配置并启动 template

#上传并解压代码包
unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /opt/

在这里插入图片描述

cd /opt/
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。
consul-template --consul-addr 192.168.67.100:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/scj.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

在这里插入图片描述

#另外打开一个终端查看生成配置文件
cd /usr/local/nginx/conf/vhost/
cat scj.conf

在这里插入图片描述

3.4.4 访问 template-nginx

docker ps -a

在这里插入图片描述

docker exec -it 6e802362f571  bash
echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

在这里插入图片描述

docker exec -it be4ca7874a95 bash
echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

在这里插入图片描述

浏览器访问：http://192.168.67.100:8000/ ，并不断刷新。

在这里插入图片描述

#注：访问失败的话，需要开启路由转发。
vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1

3.4.5 增加一个 nginx 容器节点

#增加一个 nginx 容器节点，测试服务发现及配置更新功能
#在registor节点添加

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

在这里插入图片描述

#查看子配置文件

cd /usr/local/nginx/conf/vhost/
cat scj.conf

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#在新容器节点添加测试页面，测试能否负载均衡

docker ps -a

docker exec -it 4305e3bcddde  bash
echo "this is test5 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

在这里插入图片描述

浏览器访问：http://192.168.67.100:8000/ ，并不断刷新

在这里插入图片描述

可以看到，请求正常轮询到各个容器节点。

3.5 consul多节点 (拓展)

consul -leave  脱离节点
       -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

#添加一台已有docker环境的服务器192.168.67.102/24加入已有的群集中
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.67.102 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true  \
-datacenter=dc1  \
-join 192.168.67.100 &> /var/log/consul.log &