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一.Consul概述

1.1 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！

1.2 什么是consul

onsul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(大于或等于3的奇数台)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。

二.consul部署

环境准备

consul服务器 192.168.18.3运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程

registrator服务器 192.168.18.7 运行registrator容器、运行nginx容器

关闭防火墙

2.1 建立Consul服务

mkdir /opt/consul

cp consul_0.9.2_linux_amd64.zip /opt/consul

cd /opt/consul

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=192.168.229.90 \

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

-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。

netstat -natp | grep consul

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

2.2 查看集群信息

#查看members状态

consul members

#查看集群状态

consul operator raft list-peers

consul info | grep leader

2.3 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

三.registrator服务器

//容器服务器自动加入Nginx集群

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。

docker run -d \

--name=registrator \

--net=host \

-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \

--restart=always \

gliderlabs/registrator:latest \

--ip=192.168.2.200 \

consul://192.168.2.66:8500

-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。

3.2 测试服务发现功能是否正常

被监控的节点服务器上，nginx容器的服务启动后，并做了端口映射后，会将映射的信息写入到宿主机的docker.sock文件

registrator自动发现模块会监控宿主机的docker.sock ，就会发现nginx服务。

registrator 会将信息写入到consul的自动注册模块，通过8500 web ui 展示

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

3.3 验证http和nginx服务是否注册到consul

浏览器中，输入 http://192.168.2.66:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现6 个服务。

//在consul服务器使用curl测试连接服务器

四.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。

4.1 准备template nginx模板文件

//在consul服务器上操作

4.2 编译安装nginx

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd /opt/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/

4.3 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;　　　

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

mkdir /var/log/nginx #创建数据目录

//启动nginx

4.4 配置并启动template

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /opt/

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

//另外打开一个终端查看生成配置文件

[root@localhost ~]#cd /usr/local/nginx/conf/vhost/

[root@localhost vhost]#ls

xkq.conf

[root@localhost vhost]#cat xkq.conf

4.5 访问template-nginx

在registrator服务器上面操作，添加网页测试文件

docker ps -a

docker exec -it 4f74d2c38844 bash

echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

docker exec -it b73106db285b bash

echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

浏览器访问：并不断刷新。(8000端口为之前创建的Nginx模板中设置的监听端口)

4.6 增加一个nginx容器节点

4.6.1 增加一个nginx容器节点，测试服务器发现及其更新功能

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

//观察 template 服务，会从模板更新/usr/local/nginx/conf/vhost/ly.conf 文件内容，并且重载 nginx 服务。

4.6.2 查看/usr/local/nginx/conf/vhost/ly.conf文件内容

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

4.6.3 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 test02

docker logs-f test03

五. consul多节点

//添加一台已有docker环境的服务器加入已有的群集中

consul agent \

-server \

-ui \

-data-dir=/var/lib/consul-data \

-bind=192.168.2.77 \

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server02 \

-enable-script-checks=true \

-datacenter=dc1 \

-join 192.168.2.66 &> /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: jiar 到已有的集群中

查看集群成员以及状态