服務註冊與發現

服務註冊與發現是微服務架構中不可或缺的重要元件。起初服務都是單節點的，不保障高可用性，也不考慮服務的壓力承載，服務之間呼叫單純的通過介面訪問。直到後來出現了多個節點的分散式架構，起初的解決手段是在服務前端負載均衡，這樣前端必須要知道所有後端服務的網路位置，並配置在配置檔案中。這裡就會有幾個問題：

●如果需要呼叫後端服務A-N，就需要配置N個服務的網路位置，配置很麻煩

●後端服務的網路位置變化，都需要改變每個呼叫者的配置

既然有這些問題，那麼服務註冊與發現就是解決這些問題的。後端服務A-N可以把當前自己的網路位置註冊到服務發現模組，服務發現就以K-V（鍵值對）的方式記錄下來，K一般是服務名，V就是IP:PORT。服務發現模組定時的進行健康檢查，輪詢檢視這些後端服務能不能訪問的了。前端在呼叫後端服務A-N的時候，就跑去服務發現模組問下它們的網路位置，然後再呼叫它們的服務。這樣的方式就可以解決上面的問題了，前端完全不需要記錄這些後端服務的網路位置，前端和後端完全解耦！

consul

consul是google開源的一個使用go語言開發的服務管理軟體。支援多資料中心、分散式高可用的、服務發現和配置共享。採用Raft演算法，用來保證服務的高可用。內建了服務註冊與發現框架、分佈一致性協議實現、健康檢查、Key/Value儲存、多資料中心方案，不再需要依賴其他工具（比如ZooKeeper等）。服務部署簡單，只有一個可執行的二進位制的包。每個節點都需要執行agent，他有兩種執行模式server 和 client。 每個資料中心官方建議需要3或5個server節點以保證資料安全，同時保證server-leader的選舉能夠正確的進行。

在client模式下，所有註冊到當前節點的服務會被轉發到server節點，本身是不持久化這些資訊。

在server模式下，功能和client模式相似，唯一不同的是，它會把所有的資訊持久化到本地，這樣遇到故障，資訊是可以被保留的。

server-leader是所有server節點的老大，它和其它server節點不同的是，它需要負責同步註冊的資訊給其它的server節點，同時也要負責各個節點的健康監測。

consul一些關鍵特性

服務註冊與發現：consul通過DNS或者HTTP介面使服務註冊和服務發現變的很容易，一些外部服務，例如saas提供的也可以一樣註冊。

健康檢查：健康檢測（探針）使consul可以快速的告警在叢集中的操作。和服務發現的整合，可以防止服務轉發到故障的服務上面。

Key/Value儲存

多資料中心：無需複雜的配置，即可支援任意數量的區域。

安裝consul是用於服務註冊，也就是容器本身的一些資訊註冊到consul裡面，其他程式可以通過consul獲取註冊的相關服務資訊，這就是服務註冊與發現。

consul 部署

systemctl stop firewalld.service

setenforce 0

#配置consul伺服器

1、建立 Consul 服務

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/

2、設定代理，在後臺啟動 consul 服務端

consul agent \

-server \

-bootstrap \

-ui \

-data-dir=/var/lib/consul-data \

-bind=192.168.150.30\

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log & #將啟動中的資訊放入到日誌中

netstat -natp | grep consul

啟動consul後預設會監聽5個埠：

3、檢視叢集資訊

consul members #檢視members狀態

consul operator raft list-peers#檢視叢集狀態

consul info | grep leader #可以篩選出leader的資訊

4、通過 http api 獲取叢集資訊

curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers #檢視叢集server成員

curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader #叢集 server-leader

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services #註冊的所有服務

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nginx #檢視 nginx 服務資訊

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes #叢集節點詳細資訊

配置registrator伺服器

#容器服務自動加入 Nginx 叢集

5、安裝 Gliderlabs/Registrator

Gliderlabs/Registrator 可檢查容器執行狀態自動註冊，還可登出 docker 容器的服務到服務配置中心。目前支援 Consul、Etcd 和 SkyDNS2。

docker run -d \ #自動安裝拉取映象

--name=registrator \

--net=host \

-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \ #-v即可以掛載目錄也可以掛載檔案

--restart=always \

gliderlabs/registrator:latest \#選擇映象

--ip=192.168.150.25\

consul://192.168.150.30:8500

6、測試服務發現功能是否正常

docker run -itd -p83:80 --name No1 -h No1 nginx

docker run -itd -p84:80 --name No2 -h No2 nginx

docker run -itd -p85:80 --name No3 -h No3 httpd

docker run -itd -p86:80 --name No4 -h No4 httpd #-h：設定容器主機名

7、驗證 http 和 nginx 服務是否註冊到 consul

瀏覽器中，輸入http://192.168.150.30:8500，在 Web 頁面中“單擊 NODES”，然後單擊“consurl-server01”，會出現 5個服務。

#在consul伺服器使用curl測試連線伺服器

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

{"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]}

consul-template

Consul-Template是基於Consul的自動替換配置檔案的應用。Consul-Template是一個守護程序，用於實時查詢Consul叢集資訊，並更新檔案系統上任意數量的指定模板，生成配置檔案。更新完成以後，可以選擇執行 shell 命令執行更新操作，重新載入 Nginx。

Consul-Template可以查詢Consul中的服務目錄、Key、Key-values 等。這種強大的抽象功能和查詢語言模板可以使 Consul-Template 特別適合動態的建立配置檔案。例如：建立Apache/Nginx Proxy Balancers 、 Haproxy Backends（後端代理配置）等。

1、準備 template nginx 模板檔案

在consul伺服器上操作

vim /opt/consul/nginx.ctmpl

#定義nginx upstream一個簡單模板

upstream nginx_backend {

{{range service "nginx"}} #固定格式range開頭，end結尾

server {{.Address}}:{{.Port}}; #{{XX}}代表一個變數

{{end}}

}

#定義一個server，監聽8000埠，反向代理到upstream

server {

listen 8000;

server_name localhost 192.168.150.30;

access_log /var/log/nginx/aaa.com-access.log; #修改日誌路徑

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://nginx_backend;

}

}

2、編譯安裝nginx

yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make

useradd -M -s /sbin/nologin nginx

tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/

cd /opt/nginx-1.12.0/

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

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

3、配置 nginx

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

......

http {

include mime.types;

include vhost/*.conf; #新增虛擬主機目錄

default_type application/octet-stream;

......

mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost #建立虛擬主機目錄

mkdir /var/log/nginx #建立日誌檔案目錄

nginx #啟動nginx

4、配置並啟動 template

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip -d /opt/

cd /opt/

mv consul-template /usr/local/bin/

#在前臺啟動 template 服務，啟動後不要按 ctrl+c 中止 consul-template 程序。

consul-template --consul-addr 192.168.150.30:8500 \

--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/aaa.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \

--log-level=info

#/opt/consul/nginx.ctmpl：模板檔案路徑

#/usr/local/nginx/conf/vhost/aaa.conf：生成的檔案路徑

#另外開啟一個終端檢視生成配置檔案

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

upstream nginx_backend {

server 192.168.150.25:83;

server 192.168.150.25:84;

}

server {

listen 8000;

server_name 192.168.150.30;

access_log /var/log/nginx/aaa.cpm-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://nginx_backend;

}

}

5、訪問 template-nginx

#在registrator伺服器編輯nginx容器首頁檔案

docker ps -a

docker exec -it 54f260c3ddf2 bash

echo "this is No1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

docker exec -it 73560aabf83b bash

echo "this is No2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

瀏覽器訪問：http://192.168.150.30:8000/ ，並不斷重新整理

6、增加一個 nginx 容器節點

（1）增加一個 nginx 容器節點，測試服務發現及配置更新功能。

docker run -itd -p87:80 --name No5 -h No5nginx

#觀察 template 服務，會從模板更新/usr/local/nginx/conf/vhost/aaa.conf 檔案內容，並且過載 nginx 服務。

（2）檢視/usr/local/nginx/conf/vhost/aaa.conf 檔案內容

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

（3）檢視三臺 nginx 容器日誌，請求正常輪詢到各個容器節點上，並且日誌中會記錄真實的ip地址

docker logs -f No1

docker logs -f No2

docker logs -f No5

consul 多節點部署

#新增一臺已有docker環境的伺服器（例如：192.168.150.25/24）加入已有的群集中

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip #解壓consul安裝包

mv consul /usr/local/bin/

consul agent \

-server \

-ui \

-data-dir=/var/lib/consul-data \

-bind=192.168.150.25\

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server02 \

-enable-script-checks=true \

-datacenter=dc1 \

-join 192.168.150.30&> /var/log/consul.log &

consul members #檢視members狀態

consul operator raft list-peers#檢視叢集狀態