consul + nginx实现自动扩容平台

Posted 2020-11-20

    几个月没有更新博客了，已经长草了，特意来除草。之前基于nginx反向代理使用的是:nginx + confd + etcd的存储方式，最近发现部门DBA同事使用consul + redis + 哨兵实现的主从自动选举切换，不影响业务的方式，还有看到有些公司分享的consul + mha的方式，觉得不错，于是研究了下consul,本案例是基于consul + consul-template + nginx + flask + mysql构成的。既然consul这么传神，我们先来看看consul是什么：

    consul是HashiCorp公司（曾经开发过vgrant） 推出的一款开源工具， 基于go语言开发， 轻量级， 用于实现分布式系统的服务发现与配置。 与其他类似产品相比， 提供更“一站式”的解决方案。 consul内置有KV存储， 服务注册/发现， 健康检查， HTTP+DNS API， Web UI等多种功能。官网： https://www.consul.io/其他同类服务发现与配置的主流开源产品有:zookeeper和ETCD。

    

consul的优势：

1. 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, zookeeper和 etcd 均不提供多数据中心功能的支持

2. 支持健康检查. etcd 不提供此功能.

3. 支持 http 和 dns 协议接口. zookeeper 的集成较为复杂,etcd 只支持 http 协议. 有DNS功能， 支持REST API

4. 官方提供web管理界面, etcd 无此功能.

5. 部署简单， 运维友好， go二进制文件解压即用。批量部署方便

Consul和其他服务发现工具的对比表：

主要架构：

架构说明：

1. Consul Cluster由部署和运行了Consul Agent的节点组成。 在Cluster中有两种角色:Server和 Client。

2.  Server和Client的角色和Consul Cluster上运行的应用服务无关, 是基于Consul层面的一种角色划分.

3.  Consul Server: 用于维护Consul Cluster的状态信息， 实现数据一致性， 响应RPC请求。官方建议是: 至少要运行3个或者3个以上的Consul Server。 多个server之中需要选举一个leader, 这个选举过程Consul基于Raft协议实现. 多个Server节点上的Consul数据信息保持强一致性。 在局域网内与本地客户端通讯，通过广域网与其他数据中心通讯。Consul Client: 只维护自身的状态, 并将HTTP和DNS接口请求转发给服务端。

4.  Consul 支持多数据中心， 多个数据中心要求每个数据中心都要安装一组Consul cluster，多个数据中心间基于gossip protocol协议来通讯， 使用Raft算法实现一致性

基础介绍到这里，下面直接进入我们主题，环境介绍(生产环境建议构建consul server的集群)：

consul:192.168.113.174
nginx:192.168.113.174
反向代理服务器：
192.168.113.175:8080
192.168.113.176:8080

1、consul 与consul-template安装：

安装非常容易，到官方https://www.consul.io/downloads.html下载相关包，解压之后放到/usr/local/bin/ 目录下即可。

2、启动一下consul server:

[[email protected] ~]# consul agent -server -bootstrap-expect 1 -data-dir /tmp/consul  -bind 0.0.0.0 -client 0.0.0.0 -ui

##然后我们打开一下web:192.168.113.174:8500界面，即可看到相关的服务注册信息：

3、下面我们准备一下consul模板，然后再注册服务。

[[email protected] ~]# cat item.consul.ctmpl 
{{range services}} {{$name := .Name}} {{$service := service .Name}}
upstream {{$name}} {
  zone upstream-{{$name}} 64k;
  {{range $service}}server {{.Address}}:{{.Port}} max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
  {{else}}server 127.0.0.1:65535; # force a 502{{end}}
} {{end}}
{{range services}} {{$name := .Name}}
server {
    listen 80;
    server_name  www.{{$name}}.com;
    index  index.html index.htm index.php;
 
    ## send request back to apache ##
    location / {
        proxy_pass  http://{{$name}};
 
        #Proxy Settings
        proxy_redirect     off;
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
        proxy_max_temp_file_size 0;
        proxy_connect_timeout      90;
        proxy_send_timeout         90;
        proxy_read_timeout         90;
        proxy_buffer_size          4k;
        proxy_buffers              4 32k;
        proxy_busy_buffers_size    64k;
        proxy_temp_file_write_size 64k;
   }
}
{{end}}

4、观察一下nginx的配置信息，首先我们确认下配置文件自目录下没有信息：

[[email protected] conf.d]# pwd
/etc/nginx/conf.d
[[email protected] conf.d]# ls

5、启动模板文件：

[[email protected] ~]# consul-template -consul 127.0.0.1:8500 -template item.consul.ctmpl:default.conf:"/usr/sbin/nginx -s reload"

##根据注册信息与模板生成一个default.conf的文件,具体语法可以查看相关模板文档：

[[email protected] ~]# consul-template -consul 127.0.0.1:8500 -template item.consul.ctmpl:/etc/nginx/conf.d/default.conf:"/usr/sbin/nginx -s reload"

6、往里面注册服务信息：

[[email protected] conf.d]# curl -X PUT http://127.0.0.1:8500/v1/catalog/register -d'{"Datacenter": "dc1", "Node":"tomcat1", "Address":"192.168.113.175","Service": {"Id" :"192.168.113.175:8080", "Service": "tomcat","tags": ["dev"], "Port": 8080}}'
[[email protected] conf.d]# curl -X PUT http://127.0.0.1:8500/v1/catalog/register -d'{"Datacenter": "dc1", "Node":"tomcat2", "Address":"192.168.113.176","Service": {"Id" :"192.168.113.176:8080", "Service": "tomcat","tags": ["dev"], "Port": 8080}}'

7、web界面我们查看一下是否已经注册了服务：

8、看一下配置文件是否已经生成：

upstream tomcat {
  zone upstream-tomcat 64k;
  server 192.168.113.175:8080 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
  server 192.168.113.176:8080 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
  
} 
 
server {
    listen 80;
    server_name  www.consul.com;
    index  index.html index.htm index.php;
 
    ## send request back to apache ##
    location / {
        proxy_pass  http://consul;
 
        #Proxy Settings
        proxy_redirect     off;
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
        proxy_max_temp_file_size 0;
        proxy_connect_timeout      90;
        proxy_send_timeout         90;
        proxy_read_timeout         90;
        proxy_buffer_size          4k;
        proxy_buffers              4 32k;
        proxy_busy_buffers_size    64k;
        proxy_temp_file_write_size 64k;
   }
}
 
server {
    listen 80;
    server_name  www.tomcat.com;
    index  index.html index.htm index.php;
 
    ## send request back to apache ##
    location / {
        proxy_pass  http://tomcat;
 
        #Proxy Settings
        proxy_redirect     off;
        proxy_set_header   Host             $host;
        proxy_set_header   X-Real-IP        $remote_addr;
        proxy_set_header   X-Forwarded-For  $proxy_add_x_forwarded_for;
        proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 http_503 http_504;
        proxy_max_temp_file_size 0;
        proxy_connect_timeout      90;
        proxy_send_timeout         90;
        proxy_read_timeout         90;
        proxy_buffer_size          4k;
        proxy_buffers              4 32k;
        proxy_busy_buffers_size    64k;
        proxy_temp_file_write_size 64k;
   }
}

9、到这一步似乎已经完成了，不过像这种东西能不能平台话呢，看一下我构建的平台添加虚拟主机部分：

10、添加后端转发地址：

11、下面我们把添加的后端地址同步到consul,然后查看一下域名的变化：

12、看一下web ui我们会发现已经添加了一个域名：

13、再看一下nginx的配置文件：

    总结：到此一个简单的运维管理平台已经构建完成了，那么其实我们还能够在扩展，比如做lvs,haproxy都是可以的，当然基于Docker的也有相关的注册发现机制，我们可以随意发挥，要构建一个漂亮的nginx管理平台，监控必不可少，有时间我们加上图像再展示。