Docker+consul容器服务的更新与发现

1、Consul概述

（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。服务发现模块定时进行健康检查，轮询查看这些后端服务是否能够访问。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、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包。每个节点都需要运行agent，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。

2、consul 部署

20.0.0.10：docker

20.0.0.20：consul

20.0.0.30

系统初始化

（1）consul服务器部署

20.0.0.20

建立运行Consul服务

mkdir /opt/consul
cd !$
上传consul压缩包
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin/
consul version

设置代理，在后台启动consul服务端

mkdir data
 
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/opt/consul/data \
-bind=20.0.0.20 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 -datacenter=dc1 &> /opt/consul/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 -lntp | grep consul
启动consul后默认会监听5个端口：
8300：集群内数据的读写和复制
8301：单个数据中心gossip协议通讯
8302：跨数据中心gossip协议通讯
8500：提供获取服务列表、注册服务、注销服务等HTTP接口；提供UI服务
8600：使用DNS协议查看节点信息的端口
 
浏览器访问查看：
http://20.0.0.20:8500/ui

查看集群节点成员

consul members

（2）部署docker容器

20.0.0.10

docker run --name c1 -d -p 1314:80 nginx:latest
docker run --name c2 -d -p 1315:80 nginx:latest
 
上传registrator.tar到opt目录
docker load -i registrator.tar   导入
docker images

docker run -d --name registrator --network=host -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock --restart=always gliderlabs/registrator:latest --ip=20.0.0.20 consul://20.0.0.20:8500
docker ps -a

浏览器查看（http://20.0.0.20:8500/ui）

即在容器中创建、删除容器，都可在consulweb页面查看到

（3） Nginx负载均衡器

20.0.0.30

consul-template是基于consul的自动替换配置文件的应用。consu1-Tempate是一个守护进程，用于实时查询cansu1集群信息，并更新文件系统上任意数最的指定模饭，生成配置文件。更新完成以后，可以选择运行she11命令执行更新操作，重新加载ginx。
consul-templte可以查询consul中的服务日录、 Key-values 等。这种强大的抽象功能和査询语音模板可以使 consu1-yemplate 特别适合动态的创建配置文件。例如:创建Apache/nginx、proxy Balancers、Haproxy Backends等。

1）安装启动nginx

cd /etc/yum.repos.d/
上传nginx.repo
yum install -y nginx
systemctl enable --now nginx

2）配置nginx负载均衡

cd /etc/nginx
vim nginx.conf
include /etc/nginx/upstream.conf;  #32行添加

cd conf.d/
vim default.conf
第九行下面添加几行内容
proxy_pass http://backends;
proxy_set_header HOST $host;
proxy_set_header X-REAL-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

cd  cd /etc/nginx/
touch upstream.conf
vim  upstream.conf
upstream backends {
  20.0.0.10:1314;
}
 
nginx -t
systemctl restart nginx

3）创建配置consul complate模板文件

cd /opt
mkdir consul
cd consul/
vim nginx.ctmpl
upstream backends {
    {{range service "nginx"}}
    server {{.Address}}:{{.Port}};
    {{end}}
}
 
上传consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
mv consul-template /usr/local/bin/
 
consul-template --consul-addr 20.0.0.20:8500 --template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/etc/nginx/upstream.conf:/usr/sbin/nginx -s reload" --log-level=info   #consul-template启动命令

重新开一个窗口，相关配置就自动生成

在docker容器中添加或删除容器

可以实时查看

（4）添加consul节点

consul服务器
cd /usr/local/bin
scp consul 20.0.0.10:`pwd`
scp consul 20.0.0.30:`pwd`
 
docker容器节点
mkdir -p /opt/consul/data
consul agent -server -ui -data-dir=/opt/consul/data -bind=20.0.0.10 -client=0.0.0.0 -node=consul-server02 -datacenter=dc1 -enable-script-checks=true -join 20.0.0.20 &> /opt/consul/consul.log &
 
mkdir -p /opt/consul/data
consul agent -server -ui -data-dir=/opt/consul/data -bind=20.0.0.30-client=0.0.0.0 -node=consul-server03 -datacenter=dc1 -enable-script-checks=true -join 20.0.0.20 &> /opt/consul/consul.log &
consul members

（5）将节点退出集群

在想让其退出的节点使用
consul leave