Docker - 容器部署 Consul 集群

说明

本文主要介绍怎么使用 Docker 在 Linux 环境部署 Consul 集群，如果你对 Docker 不了解的同学，请先学习一下 Docker。推荐一本学习 Docker 在线书籍 ：【Docker入门到实践】 。

本文介绍 Consul 部署已经在准备好 Docker 环境好前提下开始的。

• CentOS 7.3
• Docker CE 18.09.2

简介

了解 Consul

Consul 是一个支持多数据中心分布式高可用的 服务发现 和 配置共享 的服务软件,由 HashiCorp 公司用 Go 语言开发, 基于 Mozilla Public License 2.0 的协议进行开源。 Consul 支持 健康检查，并允许 HTTP 、GRPC 和 DNS 协议调用 API 存储键值对.
命令行超级好用的虚拟机管理软件 vgrant 也是 HashiCorp 公司开发的产品.
一致性协议采用 Raft 算法,用来保证服务的高可用. 使用 GOSSIP 协议管理成员和广播消息, 并且支持 ACL 访问控制.

Consul 使用场景

• Docker 实例的注册与配置共享
• Coreos 实例的注册与配置共享
• SaaS 应用的配置共享、服务发现和健康检查。
• vitess 集群
• 与 confd 服务集成，动态生成 nginx 和 haproxy 配置文件

Consul 优势

市面现在有很多类似的软件比如：zookeeper 、Etcd、doozerd、eureka，Consul 相比这些软件有什么优势呢？
官方出了相比较这些软件区别的一篇 Consul vs. ZooKeeper，doozerd，etcd 文章。

下面总结一下 Consul 的优势有那几点：

• 使用 Raft 算法来保证一致性, 比复杂的 Paxos 算法更直接. 相比较而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的则是 Raft.

• 支持 多数据中心，内外网的服务采用不同的端口进行监听。 多数据中心集群可以避免单数据中心的单点故障，而其部署则需要考虑网络延迟，分片等情况等. zookeeper 和 etcd 均不提供多数据中心功能的支持。

• 支持 健康检查。 etcd 不提供此功能。

• 支持 HTTP、DNS 和 GPRS 协议接口。 zookeeper 的集成较为复杂，etcd 只支持 http 协议。

• 官方提供 WEB管理界面，etcd 无此功能。

• 综合比较, Consul 作为服务注册和配置管理的新星，比较值得关注和研究。

Consul 中的概念

• Client：表示 Consul 客户端模式，是 Consul 节点的一种模式，所有注册到 Client 节点的服务会被转发到 Server 。本身无状态不持久化如何数据。Client 通过 HTTP、DNS、GRPC 接口请求转发给局域网内的服务端集群。

• Server：表示 Consul 的服务端模式， Server 功能和 Client 都一样，不同的是 Server 持久化数据到本地。在局域网内与本地 Client 通讯，通过广域网与其他数据中心通讯。每个数据中心的 Server 数量推荐为 3 个或是 5 个。

• Server-Leader ：表示这个 Server 是它们的老大，它和其它 Server 不一样的一点是，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。如果 Leader 宕机了，通数据中心的所有 Server 内部会使用 Raft 算法来在其中选取一个 Leader 出来。

• Agent ：Agent 是 Consul 的核心进程，Agent 的工作是维护成员关系信息、注册服务、健康检查、响应查询等等。Consul 集群的每一个节点都必须运行 agent 进程。

• 其它
  需要了解 Consul 原理、的通信方式、协议信息、算法、帮助文档等。有兴趣可以前往官方查看 官方文档。

  文档：https://www.consul.io/docs/agent/basics.html
  官网：https://www.consul.io

安装

准备 Consul 镜像

拉取 Consul 镜像到本地，我本次讲解的是 Consul V1.4.4 版本。

$ docker pull consul:1.4.4
  1.4.4: Pulling from library/consul
  5d20c808ce19: Pull complete
  ded83912d17e: Pull complete
  a7fbb7ddd3ea: Pull complete
  6cdcd1f7ea42: Pull complete
  a0ea9ef64acd: Pull complete
  267ee3fb0b30: Pull complete
  Digest: sha256:9113b1043308b4193d2be8516c64fcdc2e9740e3c626be058076de697c407be7
  Status: Downloaded newer image for consul:1.4.4

Consul 镜像提供了几个个常用环境变量

• CONSUL_CLIENT_INTERFACE ：配置 Consul 的 -client=<interface ip> 命令参数。
• CONSUL_BIND_INTERFACE ：配置 Consul 的 -bind=<interface ip> 命令参数。
• CONSUL_DATA_DIR ：配置 Consul 的数据持久化目录。
• CONSUL_CONFIG_DIR：配置 Consul 的配置文件目录。

Consul 镜像的详细说明请前往官方使用文档。

安装单个 Consul

先启动一个单机版 Consul，由于单机肯定需要安装 Server 模式的 Consul。

启动 Consul 和 Web 管理器

我们启动一个命名为 consul_server_1 的 Docker 容器来运行 Consul ，启动的 Consul 的版本是 1.4.4。CONSUL_BIND_INTERFACE 设置为默认桥接网络 eth0 并且主机上不显示任何服务。

$ docker run -d -p 8500:8500 -v /data/consul:/consul/data -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_1 consul:1.4.4 agent -server -bootstrap -ui -node=1 -client='0.0.0.0'
  9e86237f42d3c2cefab5de0dc9888d2bd4ed3e7a1aa2ca8e1ebc54cef9ea47b7

提示：/consul/data 是 Consul 持久化地方，如果需要持久化那 Dooker 启动时候需要给它指定一个数据卷 -v /data/consul:/consul/data。

Consul 命令简单介绍

• agent : 表示启动 Agent 进程。
• -server：表示启动 Consul Server 模式。
• -client：表示启动 Consul Cilent 模式。
• -bootstrap：表示这个节点是 Server-Leader ，每个数据中心只能运行一台服务器。技术角度上讲 Leader 是通过 Raft 算法选举的，但是集群第一次启动时需要一个引导 Leader，在引导群集后，建议不要使用此标志。
• -ui：表示启动 Web UI 管理器，默认开放端口 8500，所以上面使用 Docker 命令把 8500 端口对外开放。
• -node：节点的名称，集群中必须是唯一的。
• -client：表示 Consul 将绑定客户端接口的地址，0.0.0.0 表示所有地址都可以访问。
• -join：表示加入到某一个集群中去。 如：-json=192.168.1.23

Web 管理器

上面命令已经启动了 Consul 和 Web 管理器，我们现在打开 Web 管理器来看一下是否启动成功。通过浏览器浏览 Http://{serverIp}:8500 。

上图显示已经启动成功了，启动了一个节点名称为 -node=1 的节点 ，并且可以通过管理器管理 Node 节点、Key/Value 功能等。
这里就不讲怎么使用 Consul ，我在附件中引用几篇文章你可以去看看，更细化怎么使用可以去查相关资料。

组装集群 Consul

上面完成了一个单机版的 Consul 部署，下面我们将实现图中的的集群架构 Consul 部署。

Server 加入集群

我们在上面单机版的基础上面来拓展集群，这样可以模拟集群的一步一步发展。下面我将加入二个 Server 模式的 Consul 到集群中，Server 模式在集群中建议是 三个以上，这样更好的避免因为 Server 的宕机导致整个集群挂掉的风险。

1. 通过命令查一下当前运行 Consul 集群信息

   $ docker exec consul_server_1 consul members
     Node  Address          Status  Type    Build  Protocol  DC   Segment
     1     172.17.0.2:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>

2. 加入到集群， 命名为 -node=2 、-node=3。
   上面通过命令获取到引导 Consul 的 Ip 地址 172.17.0.2 ，

   // -node=2
   $ docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_2 consul:1.4.4 agent -server -node=2  -join='172.17.0.2'
     5d999ade4f96e04b5a1dbbcb69dc117fafa11d450fd17268884b1254971a7450
   
   // -node=3
   $ docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_3 consul:1.4.4 agent -server -node=3  -join='172.17.0.2'
     459948e6bd26e2b0b556ac6b4c5593b5dba2e4dc2b79d506d6ba4644f4ab0970

3. 通过 Web 管理器查看是否成功加入集群中
   

Client 加入集群

Client 在 Consul 集群中起到了代理 Server 的作用，Client 模式不持久化数据。一般情况每台应用服务器都会安装一个 Client ，这样可以减轻跨服务器访问带来性能损耗。也可以减轻 Server 的请求压力。

1. 加入集群

   $ docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_4 consul:1.4.4 agent -client -node=4 -join='172.17.0.2' -client='0.0.0.0'
     6e0604490eb49363d28249a5277c03173b258aa55965d70eb5b5438a0a6b7eea
   
   $ docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_5 consul:1.4.4 agent -client -node=5 -join='172.17.0.2' -client='0.0.0.0'
     25e9792c6d5949ba3fcf73432ed2933568726d214d6819ab52d2b6eaa00d7842
   
   $ docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_6 consul:1.4.4 agent -client -node=5 -join='172.17.0.2' -client='0.0.0.0'
     c7333068c1679f8f9e8c8c0be0fcf68f93f85b2c45dd177e4757217bdfa55d7a

2. 检查 Client 是否加入集群中
   $ docker exec consul_server_1 consul members Node Address Status Type Build Protocol DC Segment 1 172.17.0.2:8301 alive server 1.4.4 2 dc1 <all> 2 172.17.0.3:8301 alive server 1.4.4 2 dc1 <all> 3 172.17.0.4:8301 alive server 1.4.4 2 dc1 <all> 25e9792c6d59 172.17.0.6:8301 alive client 1.4.4 2 dc1 <default> 6e0604490eb4 172.17.0.5:8301 alive client 1.4.4 2 dc1 <default> c7333068c167 172.17.0.7:8301 alive client 1.4.4 2 dc1 <default>

总结

Docker 部署 Consul 其实很简单，Consul 集群的配置主要是 Consul 的命令需要了解，建议多看看 Consul 的官方文档。

引用和附件

1. Consul 原理和使用简介 ： https://blog.coding.net/blog/intro-consul?type=hot
2. Consul 镜像仓库地址 ：https://hub.docker.com/\_/consul
3. Consul 镜像使用文档：https://github.com/docker-library/docs/tree/master/consul
4. Consul 官方文档 ：https://www.consul.io/docs/agent/basics.html
5. 使用Consul和Registration对Docker容器进行服务发现
   https://livewyer.io/blog/2015/02/05/service-discovery-docker-containers-using-consul-and-registrator
6. 基于Consul+Registrator+Nginx实现容器服务自动发现的集群框架
   http://www.mamicode.com/info-detail-2222200.html
7. .NET Core微服务之基于Consul实现服务治理
   https://www.cnblogs.com/edisonchou/p/9124985.html

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原文：https://www.cnblogs.com/lfzm/p/10633595.html