Docker容器-----Consul（注册中心）部署

前言

Consul是HashiCorp公司推出的开源工具，用于实现分布式系统的服务发现与配置
与Docker等轻量级容器可无缝配合

一、Docker consul（注册中心）

1、什么是consul

Consul是HashiCorp公司推出的开源工具，consul包含很多组件，但总体来说，consul是用于实现分布式系统的服务发现、服务配置的方案。

2、consul干什么

consul可以作为注册中心和配置中心，同时consul与其他注册中心一样，提供了一定的存储能力（存放注册者的信息），同时consul可以对集群中的节点进行监控检查实现故障排除。

1、服务发现：consul提供了通过DNS或者http接口的方式来注册服务和发现服务。一些外部的服务通过consul很容易的找到它所依赖的服务。

2、健康检查：consul的client提供健康检查机制，可以用来避免流量被转发到有故障的节点上。

3、KV存储：应用程序可以根据自己的需要使用consul提供key/value存储。consul提供了简单易用的http接口，结合其他工具可以实现动态配置、功能标记、leader选举等。

4、多数据中心：consul提供了多数据中心机制。这样就可以不用再创建多用的虚拟层来应用多个分区。

5、安全服务通信：consul可以为服务生成和分发TLS证书已建立相互TLS连接。Intentions可以用于定义允许通信的服务。可以通过实时更改的instentions来管理服务隔离，而不需复杂的网络拓扑和静态防火墙策略。

6、提供web的UI界面。

​ 总结：consul是分布式的、高可用的一个服务管理工具，使用go语言编写，所以可移植性高，使用raft保证数分布式数据一致性及服务的高可用。consul内置了服务注和发现、分布一致性协议实现（采用raft算法）、健康检查、KV存储、多数据中心方案以及服务之间的安全通信。*每个consul服务提供节点，都运行一个consul agent（代理），consul agent并不意味着必须发现其它的服务，或者进行相应的数据操作，代理只需要对健康检查负责。代理连接一个或者多个consul服务端，consul服务端存储，复制数据，选取leader。虽然consul服务端可以单例运行，但是通过建议部署3到5个实例集群运行，以防止数据丢失，同时保证server-leader的选择能够正确的进行。

​ Raft算法属于Multi-Paxos算法，它是在Multi-Paxos思想的基础上，做了一些简化和限制，比如增加了日志必须是连续的，只支持领导者、跟随者和候选人三种状态，在理解和算法实现上都相对容易许多。从本质上说，Raft算法是通过一切以领导者为准的方式，实现一系列值的共识和各节点日志的一致。

3、Consul概述

① template 模板（更新）
② registrator（自动发现）
③ 后端每构建出一个容器，会向registrator进行注册，控制consul 完成更新操作，consul会触发consul template模板进行热更新
④ 核心机制：consul ：自动发现、自动更新，为容器提供服务（添加、删除、生命周期）

4、Consul的特性

① 支持健康检查、允许存储键值对

②  基于Golong语言，可移植性强

③ 支持ACL访问控制

5、Consul的使用场景

Consul的应用场景包括服务发现、服务隔离、服务配置：

① 服务发现场景中consul作为注册中心，服务地址被注册到consul中以后，可以使用consul提供的dns、http接口查询，consul支持health check。
② 服务隔离场景中consul支持以服务为单位设置访问策略，能同时支持经典的平台和新兴的平台，支持tls证书分发，service-to-service加密。
③ 服务配置场景中consul提供key-value数据存储功能，并且能将变动迅速地通知出去，借助Consul可以实现配置共享，需要读取配置的服务可以从Consul中读取到准确的配置信息。
④ Consul可以帮助系统管理者更清晰的了解复杂系统内部的系统架构，运维人员可以将Consul看成一种监控软件，也可以看成一种资产（资源）管理系统。

 二、consul集群

建立Consul服务

每个服务的节点上都要部署和运行Consul的agent

Consul agent有两种运行模式

Server

Client

4.1、server部署（192.168.80.10）

mkdir /mnt/consul

cd /mnt/consul

consul_0.9.2_linux_amd64.zip  上传安装包

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip 解压

mv consul /usr/bin  将解压的文件移动到环境变量
 

consul agent \  #初始化
-server \
-bootstrap \
-ui \   #ui界面
-data-dir=/var/lib/consul-data \   #数据存储位置
-bind=192.168.80.10 \  #绑定地址
-client=0.0.0.0 \        #监听所有地址
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &   #后台运行

consul members   #插入集群成员
consul info | grep leader   #查看leader信息

查看集群server成员	curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers
集群Raf leader	curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader
注册的所有服务	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
查看nginx服务信息	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx
集群节点详细信息	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes

2、client部署(192.160.80.20)

容器服务自动加入nginx集群
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

在192.168.80.20节点上，执行以下操作

docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
-ip=192.168.80.20 \
consul://192.168.80.10:8500

 systemctl restart docker
docker run -itd -p:81:80 --name test-01 -h test01 nginx
docker run -itd -p:82:80 --name test-02 -h test02 nginx
docker run -itd -p:83:80 --name test-03 -h test03 httpd
docker run -itd -p:84:80 --name test-04 -h test04 httpd

 

 

 真机访问http://192.168.80.10:8500
此时应该可以发现5个服务 

 

 真机访问http://192.168.80.10:8500
此时应该可以发现5个服务 

3、server端配置template模板自动更新

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，可以查询Consul中的服务目录，Key、Key-values等。

3.1 配置 nginx.ctmpl 文件

##在consul上操作
vim /mnt/consul/nginx.ctmpl

upstream http_backend {
  { {range service "nginx"}}
   server { {.Address}}:{ {.Port}};   #此处引用的变量会指向后端的地址和端口（动态变化）
   { {end}}
}

server {
  listen 100;  #监听端口
  server_name localhost 192.168.80.10;        #反向代理的IP地址(前端展示的NG服务的IP)
  access_log /var/log/nginx/gg.com-access.log;
  index index.html index.php;
  location / {
    proxy_set_header HOST $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;        #后端真实IP
    proxy_set_header Client-IP $remote_addr;    
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;    #转发地址
    proxy_pass http://http_backend;   #反向代理调用
  }
}
 

  

3.2 编译安装nginx修改文件并启动

由于之前安装好nginx服务，所以不需要再次安装

可以不需要安装

yum install gcc pcre-devel zlib-devel -y

tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz  -C /opt

./configure --prefix=/usr/local/nginx

make && make install

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

配置nginx服务的文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
在http模块下插入 

include vhost/*.conf; #添加虚拟主机目录（consul动态生成的配置文件就会放在这里）

3.3、配置并启动 template

cd /mnt/consul

上传 consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip 

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip #解压

mv consul-template /usr/bin/

##关联nginx 虚拟目录中的子配置文件操作    #启动日志监控
consul-template -consul-addr 192.168.80.10:8500 \
-template "/mnt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/gg.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

 

 再打开另一个终端

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

3.4、在client端 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registrator服务端注册
docker run -itd -p 85:80 --name test-05 -h test05 nginx

在server端查看信息情况

consul-template -consul-addr 192.168.80.10:8500 \
-template "/mnt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/gg.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

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

 

 浏览器访问 192.168.80.10查看新添加的容器信息

4、测试访问代理服务器

是否可以完成代理访问轮询

浏览器访问192.168.80.10:100 多次刷新产生日志

在client端查看日志信息

docker logs -f test-01

docker logs -f test-02

docker logs -f test-05

#注意需要启动日志监控
consul-template -consul-addr 192.168.80.10:8500 \
-template "/mnt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/gg.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info