O registro e a descoberta de serviços são componentes indispensáveis e importantes na arquitetura de microsserviços. A princípio os serviços eram single-node, o que não garantia alta disponibilidade e não considerava a pressão do serviço, as chamadas entre serviços eram simplesmente acessadas através da interface. Até o surgimento de uma arquitetura distribuída com múltiplos nós, a solução inicial era balancear a carga do front-end do serviço. Desta forma, o front-end deve conhecer as localizações de rede de todos os serviços back-end e configurá-los no arquivo de configuração . Haverá várias perguntas aqui:

Se você precisar chamar o serviço de back-end AN, precisará configurar os locais de rede dos serviços N, o que é muito difícil de configurar
A alteração do local de rede do serviço de back-end requer a alteração da configuração de cada chamador

Como existem esses problemas, o registro e a descoberta de serviços são as soluções para esses problemas. O serviço de back-end AN pode registrar sua localização de rede atual no módulo de descoberta de serviço, e a descoberta de serviço é registrada na forma de KV. K é geralmente o nome do serviço e V é IP:PORT. O módulo de descoberta de serviço realiza verificações de integridade regularmente e pesquisa se esses serviços de back-end podem ser acessados. Quando o front-end chama o serviço back-end AN, ele vai para o módulo de descoberta de serviço para solicitar sua localização de rede e, em seguida, chama seus serviços. Este método pode resolver o problema acima. O front-end não precisa registrar a localização da rede desses serviços de back-end. O front-end e o back-end estão completamente dissociados!

2. O que é cônsul?

Consul é o software de gerenciamento de serviços de código aberto do Google desenvolvido na linguagem Go. Suporta vários data centers, alta disponibilidade distribuída, descoberta de serviços e compartilhamento de configuração. O algoritmo Raft é usado para garantir alta disponibilidade de serviços. Possui estrutura integrada de registro e descoberta de serviços, implementação de protocolo de consistência de distribuição, verificação de integridade, armazenamento de chave/valor e solução de vários data centers, e não precisa mais depender de outras ferramentas (como ZooKeeper, etc.). A implantação do serviço é simples, com apenas um pacote binário executável. Cada nó precisa executar um agente, que possui dois modos de operação: servidor e cliente. A recomendação oficial de cada data center é que sejam necessários 3 ou 5 nós de servidores para garantir a segurança dos dados e garantir que a eleição do servidor-líder possa ser realizada corretamente.

No modo cliente, todos os serviços registrados no nó atual serão encaminhados para o nó servidor, e esta informação não será persistida.
No modo servidor a função é semelhante à do modo cliente, a única diferença é que irá persistir todas as informações localmente, para que em caso de falha as informações possam ser retidas.
O líder do servidor é o chefe de todos os nós do servidor. Ele é diferente dos outros nós do servidor porque precisa ser responsável por sincronizar as informações registradas com outros nós do servidor. Ele também é responsável pelo monitoramento da saúde de cada nó.

Alguns recursos principais fornecidos pelo cônsul:

Registro e descoberta de serviços: O Consul facilita o registro e a descoberta de serviços por meio de interfaces DNS ou HTTP. Alguns serviços externos, como os fornecidos por saas, também podem ser registrados da mesma forma.
Verificação de integridade: a verificação de integridade permite que o cônsul alerte rapidamente a operação no cluster. A integração com a descoberta de serviços evita o encaminhamento de serviços para serviços com falha.
Armazenamento de chave/valor: Um sistema para armazenar configurações dinâmicas. Fornece uma interface HTTP simples que pode ser operada em qualquer lugar.
Multidatacenter: suporte a qualquer número de regiões sem configuração complexa.

A instalação do consul é para registro de serviço, ou seja, algumas informações sobre o próprio container são cadastradas no cônsul, e outros programas podem obter as informações do serviço cadastrado através do cônsul.Isso é registro e descoberta de serviço.

3. arquitetura cônsul

componente registrador : descobre a localização da rede da aplicação e envia-a para o módulo de descoberta automática do servidor/cliente cônsul para registro.
O componente do servidor cônsul : coleta informações descobertas automaticamente e persiste todas as informações que precisam ser registradas localmente. As informações de registro podem ser sincronizadas com outros nós do servidor por meio do líder do servidor e verificações de integridade podem ser realizadas em cada nó.
componente do modelo cônsul : Com base nas informações de registro do cônsul, o arquivo de configuração é gerado automaticamente e substituído de acordo com o modelo do arquivo de configuração.
Servidor proxy : use nginx como balanceador de carga e execute o encaminhamento de proxy de acordo com a configuração gerada pelo modelo cônsul.

2. Implantar servidor cônsul (192.168.88.10)

1. Criar serviço Consul

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=192.168.88.10 \
-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，集群内数据的读写和复制
8301：lan cossip的端口，单个数据中心gossip协议通讯
8302：wan gossip的端口，跨数据中心gossip协议通讯
8500：web ui界面的端口，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，采用DNS协议提供服务发现功能

2. Visualize informações do cluster

#查看members状态
consul members

#查看集群状态
consul operator raft list-peers

#查看leader状态
consul info | grep leader

3. Obtenha informações do cluster por meio da API http

curl 192.168.88.10:8500/v1/status/peers 			#查看集群server成员
curl 192.168.88.10:8500/v1/status/leader			#集群 server-leader
curl 192.168.88.10:8500/v1/catalog/services			#注册的所有服务
curl 192.168.88.10:8500/v1/catalog/nginx			#查看 nginx 服务信息
curl 192.168.88.10:8500/v1/catalog/nodes			#集群节点详细信息

#访问ui页面
http://192.168.88.10:8500/ui

3. Servidor registrador (192.168.88.60)

1.Instale Gliderlabs/Registrador

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 pull gliderlabs/registrator:latest 

docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.88.60 \
consul://192.168.88.10:8500

--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。

2. Teste se a função de descoberta de serviço está normal

docker run -itd -p:83:80 --name test-01 -h test01 nginx
docker run -itd -p:84:80 --name test-02 -h test02 nginx   	#-h：设置容器主机名

3. Verifique se os serviços http e nginx estão registrados no cônsul

浏览器中，输入 http://192.168.80.15:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现 3 个服务。

//在consul服务器使用curl测试连接服务器
curl 192.168.88.10:8500/v1/catalog/services 
{"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]}

4、modelo cônsul

Consul-Template é um aplicativo que substitui automaticamente os arquivos de configuração baseados no Consul. Consul-Template é um processo daemon usado para consultar informações do cluster Consul em tempo real, atualizar qualquer número de modelos especificados no sistema de arquivos e gerar arquivos de configuração. Após a conclusão da atualização, você pode optar por executar o comando shell para realizar a operação de atualização e recarregar o Nginx.

Consul-Template pode consultar o diretório de serviço, chave, valores-chave, etc. Este poderoso modelo de linguagem de abstração e consulta torna o Consul-Template particularmente adequado para a criação dinâmica de arquivos de configuração. Por exemplo: Crie balanceadores de proxy Apache/Nginx, backends Haproxy, etc.

1. Prepare o arquivo de modelo nginx

//在consul服务器上操作
vim /opt/consul/nginx.ctmpl
#定义nginx upstream一个简单模板
upstream http_backend {
  {
   
   {range service "nginx"}}
   server {
   
   {.Address}}:{
   
   {.Port}};
   {
   
   {end}}
}

#定义一个server，监听8000端口，反向代理到upstream
server {
    listen 8000;
    server_name www.my.com;
    access_log /var/log/nginx/my.com-access.log;					#修改日志路径
 
    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;
    }
}

2.yum instalar nginx

vim /etc/yum.repos.d/nginx.repo
[nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

yum -y install nginx

systemctl start nginx

3. Configure e inicie o modelo

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。
consul-template --consul-addr 192.168.88.10:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/etc/nginx/conf.d/my.conf:/usr/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

//另外打开一个终端查看生成配置文件
vim /etc/nginx/conf.d/my.conf
upstream http_backend {
  
   server 192.168.80.10:83;
   
   server 192.168.80.10:84;
   
}

server {
  listen 8000;
  server_name localhost 192.168.80.15;
  access_log /var/log/nginx/kgc.cn-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;
  }
}

4.Acesse o modelo-nginx

docker ps -a

docker exec -it test-01 bash
echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

docker exec -it test-02 bash
echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

浏览器访问：http://192.168.88.70:8000/ ，并不断刷新。

5. Adicione um nó de contêiner nginx

5.1 Adicione um nó de contêiner nginx para testar funções de descoberta de serviço e atualização de configuração.

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

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

5.2 Visualize o conteúdo do arquivo /usr/local/nginx/conf/vhost/kgc.conf

cat /usr/local/nginx/conf/mycom.conf

5.3 Visualize os logs dos três contêineres nginx e solicite a pesquisa de cada nó do contêiner normalmente

docker logs -f test-01
docker logs -f test-02
docker logs -f test-05

5. cônsul multinó

//添加一台已有docker环境的服务器192.168.88.20/24加入已有的群集中
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.88.20 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true  \
-datacenter=dc1  \
-join 192.168.88.10 &> /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 ：加入到已有的集群中

Atualização e descoberta do serviço de contêiner Docker Consul

1. Introdução ao Cônsul

1.O que é registro e descoberta de serviço?