【Docker六】Docker-consul
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一、docker-consul概述
1、服务注册和发现：
1.1、服务注册和发现概念
什么叫做微服务（容器）的注册与发现？
是一种分布式管理系统，定位服务的方法。
在传统的架构中，应用程序之间是直连到已知的服务，由设备提供的网络：IP地址，基于tcp/ip协议的端口
由于现代微服务部署，服务的动态性，数量增加了，传统的基于ip+端口的形式已经不太适用。所以有了服务注册和发现。
微服务的位置信息（ip+端口+健康状态）统一注册到一个中心化的服务注册表中。可以允许其他服务动态的查询和发现这些服务
服务发现和注册时微服务架构中非常重要的组件
1.2、服务注册和发现工作机制：
- 服务注册：当一个服务启动时，会把自己的元数据（ip、端口、服务名称、健康状态）注册到服务注册表中。这个注册表的服务（consul，zookeeper）。也可以在云平台部署
- 服务发现：其他服务需要和这个服务通信时，只需要向注册表查询服务位置信息（ip+端口），这样的话可以直接在服务注册表中，直接获取我要的信息，不需要到静态配置查看
1.3、服务注册与发现的优点：
- 动态性：可以在运行时动态添加和移除服务，不需要额外的人工操作和配置。
- 弹性：一旦某个服务不可用，服务注册表可以及时更新，通知其他服务避免请求的失败。
- 可扩展：可以适应不断变化的服务数量
- 透明性：服务方调用时，透明性，前端和后端实现解耦
服务注册和发现机制与其他工具配置使用，如负载均衡、健康检查、配置管理（一键同步）
2、docker-consul概念
docker-consul：容器的自动发现与注册
docker-consul的核心就是发现，微服务，可以动态的管理
docker-consul的作用查、看。元数据：ip、端口、健康状态、服务名称
consul：服务注册和发现工具
consul是HashiCrop公司开发的一套工具，用于实现服务发现与注册，配置管理，分布式的系统协调
2.1、consul的主要特点：
- 服务发现与自动注册，位置信息（ip+端口+服务名称）
- 健康检查，服务注册到consul中，一并加入系统的还有他的健康状态，定期发送一个心跳检查，如果服务挂了，consul会自动移除
- 分布式锁：consul提供了一个分布式锁的功能，协调多个节点之间的操作，防止竞争条件和数据冲突
每一个服务的发现与注册都是一个会话，session。
创建锁：微服务1在注册到consul的时候，consul会和服务的会话创建一个锁，锁用来标识具体的服务会话和锁之间相关联
获取锁：微服务2，建立会话，获取锁，如果申请的锁没有被使用，客户端成功获取，如果已经存在，表示已有其他服务在占用，会给你分配一个新的锁（KV存储）
释放锁：任务完成或者服务断开了连接，会把锁释放，删除会话和锁之间的关系。删除与锁关联的键。实现资源的释放
- KV存储：key-value分布式键值对存储系统，存储配置信息、锁、特性等。应用程序可以使用consul的键值对信息来动态的获取配置信息
- 多数据中心支持，consul可以在多个地域部署，可以实现数据中心之间的发现和注册功能。
- DNS和http的API：consul支持DNS接口，通过域名解析定位服务的位置。http api：通过api应用接口，可以调用consul的信息，服务信息，健康检查等
- 事件通知，如果关键信息可以随时获取通知。
二、consul架构部署：
1、consul服务器配置
1.1、架构：三台服务器：
consul服务器：Docker1：20.0.0.51 consul Docker-ce nginx（二进制部署） consul-template（自动发现和部署）
registrator服务器：Docker2:20.0.0.52 运行注册机制和微服务（容器服务）
consul服务器：多节点服务器 Docker3 20.0.0.28（加入到consul集群中）
1.2、consul安装：
consul agent \
-server \
-bootstrap \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=20.0.0.51 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &consul agent：开启监听服务
-server：指定集群中的服务器节点，consul的RAFT算法实现分布式结构中节点的一致性。集群的成员，直接成为集群的leader，后续加入的服务器都是follower
-bootstrap：表示该节点是引导节点，引导选举过程，以及为后续加入的server做引导，加入集群
-ui：启动图形化界面
-data-dir=/var/lib/consul-data：consul存储数据的路径
-bind=20.0.0.51：服务器绑定的IP地址，节点中通信
-client=0.0.0.0：客户端的地址，所有主机都可以server建立通信（生产中是指定的服务器）
-node=consul-server01：指定consul节点的名称，在集群中consul节点的名称都是唯一的，不可重复
&> /var/log/consul.log：混合重定向输出到consul.log
&：后台运行
1.3、相关端口：
8300：RAFT协议端口，保持分布式集群的一致性，端口处理复制和领导者选举
8301：LAN Gossip的端口，局域网内部进行节点通信和信息传播的协议
8302：WAN Gossip的端口，广域网内部节点的通信和信息传播协议
8500：web ui的端口，用来访问consul的图形化界面
8600：DNS解析端口2、检查consul集群相关命令：
consul members
集群信息
consul operator raft list-peers
查看集群状态
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers
查看集群的server成员
curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader
查看集群的领导者
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
查看已经被集群发现和注册的服务
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes
查看集群节点的详细信息
3、集群自动发现和注册
3.1、启动consul server
docker run -d \
--name=registrator \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=20.0.0.52 \
consul://20.0.0.51:8500
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock ：指定挂载卷
docker.sock是docker守护进程的Unix的套接字文件，把他映射到容器当中，registrator容器可以监听docker的所有事件，并且完成自动注册服务
--ip=20.0.0.52：注册在consul的IP地址
consul://20.0.0.51:8500 ：所有发现的服务都会注册到指定的server节点
3.2、检测自动发现和注册
docker run -itd -p 81:80 --name test-1 -h test1 nginx
docker run -itd -p 82:80 --name test-2 -h test2 httpd
docker run -itd -p 83:80 --name test-3 -h test3 nginx
-h指定容器里的主机名
去浏览器访问consul：
20.0.0.51:8500 查看被监测的节点
consul-template：实现配置管理自动化
用于consul集成，自动更新配置文件，实现噢诶之管理的自动化
作用：
1、动态的配置更新。consul-template监听consul中key-value的存储键值对，键值对发生变化会自动的更新配置文件，无需重启服务
2、支持多种后端的模版：nginx配置、ETCD等等
4、配置consul-template
consul-template：
自动化管理配置文件的工具，获取consul中注册的服务信息，可以自动的添加到配置文件中，即使生效无需重启服务
做到自动化更新配置文件
4.1、?准备 template nginx 模板文件
vim /opt/consul/nginx.ctmpl
upstream test1 {
{{range service "nginx"}}
server {{.Address}}:{{.Port}};
{{end}}
}
server {
listen 8000;
server_name localhost 20.0.0.51;
access_log /var/log/nginx/test1-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_backend;
}
}
在这个配置当中，test1的反向代理的方法会遍历由consul注册的所有服务名称为nginx的服务
server {{.Address}}:{{.Port}};??将发现和注册的nginx服务的IP地址和端口，添加到test1的upstream方法当中
4.2、docker1安装nginx：
1、安装依赖包
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
2、创建运行用户
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
3、编译安装
cd /opt
tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz -C /opt/
cd nginx-1.22.0/
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module
make && make install
4、优化路径
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
5、添加 Nginx 系统服务
vim /lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx
After=network.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
chmod 754 /lib/systemd/system/nginx.service
systemctl start nginx.service
启动nginx 查看端口
4.3、配置nginx
改nginx的配置文件
18行
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
停止nginx
nginx -s stop
启动nginx
nginx4.4、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/
4.5、配置并运行template-nginx
docker1运行template
consul-template --consul-addr 20.0.0.51:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info
consul-template --consul-addr 20.0.0.51:8500 指定consul的地址，告诉 consul-template从server节点获取数据
template "/opt/consul/nginxctmpl:/usr/local/nginx/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload"
/opt/consul/nginx.ctmpl：配置文件的模版位置
/usr/local/nginx/vhost/test.conf：基于模版生成配置文件的位置
/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" 只要集群中服务发生变化，可以随时更新到配置文件中
--log-level=info 设置consul-template的日志级别为info开个docker1终端，看日志
var/log/consul.log
consul是一个中间件：nginx服务通过consul-template获取模版，反向代理，consul-template——consul来获取注册服务的ip和端口然后nginx调用nginx调用发现的服务来实现负载均衡
template——本机nginx——调用容器nginx，实现负载均衡
4.6、访问template-nginx
docker exec -it test-1 bash
echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
docker exec -it test-3 bash
echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html浏览器访问：http://20.0.0.51:8000/ ，并不断刷新。实现轮询
自动生成的配置文件在
/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf
5、实现consul的多节点：
consul的多节点：一旦选举出了leader，后续的服务器都是follower。server的名称不能重复，唯一，但是在一个数据中心上
docker3安装consul
docker3添加到consul集群中去：
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=20.0.0.28 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 20.0.0.51 &> /var/log/consul.log &
-enable-script-checks=true \
设置检查服务为可用，他也可以发现原集群当中的服务
-datacenter=dc1 \
加入到docker1的数据中心
-join 20.0.0.51加入到已有的集群中consul members
consul operator raft list-peers
在docker2上执行：
让docker3也监控docker2上的容器
docker run -d \
> --name=registrator2 \
> -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
> --restart=always \
> gliderlabs/registrator:latest \
> --ip=20.0.0.52 \
> consul://20.0.0.28:8500
浏览器consul查看：
脱离集群：
consul leave
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