Docker--consul 注册中心

Posted 2023-05-03 esec

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Docker--consul 注册中心相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、Consul概述

什么是服务注册与发现

服务注册与发现是微服务架构中不可或缺的重要组件。起初服务都是单节点的，不保障高可用性，也不考虑服务的压力承载，服务之间调用单纯的通过接口访问。

直到后来出现了多个节点的分布式架构，起初的解决手段是在服务前端负载均衡，这样前端必须要知道所有后端服务的网络位置，并配置在配置文件中。这里就会有几个问题：

●如果需要调用后端服务A-N，就需要配置N个服务的网络位置，配置很麻烦

●后端服务的网络位置变化，都需要改变每个调用者的配置

既然有这些问题，那么服务注册与发现就是解决这些问题的。后端服务A-N可以把当前自己的网络位置注册到服务发现模块，服务发现就以K-V的方式记录下来，K一般是服务名，V就是IP:PORT。

服务发现模块定时的进行健康检查，轮询查看这些后端服务能不能访问的了。前端在调用后端服务A-N的时候，就跑去服务发现模块问下它们的网络位置，然后再调用它们的服务。这样的方式就可以解决上面的问题了，前端完全不需要记录这些后端服务的网络位置，前端和后端完全解耦！

什么是consul

consul是google开源的一个使用go语言开发的服务管理软件。支持多数据中心、分布式高可用的、服务发现和配置共享。采用Raft算法，用来保证服务的高可用。

内置了服务注册与发现框架、分布一致性协议实现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心方案，不再需要依赖其他工具（比如ZooKeeper等）。

服务部署简单，只有一个可运行的二进制的包。每个节点都需要运行agent，他有两种运行模式server 和 client。每个数据中心官方建议需要3或5个server节点(大于或等于3的奇数台)以保证数据安全，同时保证server-leader的选举能够正确的进行。

在client模式下，所有注册到当前节点的服务会被转发到server节点，本身是不持久化这些信息。

在server模式下，功能和client模式相似，唯一不同的是，它会把所有的信息持久化到本地，这样遇到故障，信息是可以被保留的。

server-leader是所有server节点的老大，它和其它server节点不同的是，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。

consul提供的一些关键特性：

服务注册与发现：consul通过DNS或者HTTP接口使服务注册和服务发现变的很容易，一些外部服务，例如saas提供的也可以一样注册。

健康检查：健康检测使consul可以快速的告警在集群中的操作。和服务发现的集成，可以防止服务转发到故障的服务上面。

Key/Value存储：一个用来存储动态配置的系统。提供简单的HTTP接口，可以在任何地方操作。

多数据中心：无需复杂的配置，即可支持任意数量的区域。

安装consul是用于服务注册，也就是容器本身的一些信息注册到consul里面，其他程序可以通过consul获取注册的相关服务信息，这就是服务注册与发现。

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二、consul 部署

环境准备

consul服务器 192.168.20.100运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程

registrator服务器 192.168.20.110 运行registrator容器、运行nginx容器

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

1. 建立 Consul 服务

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=192.168.20.100 \\
-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
8301：lan cossip的端口
8302：wan gossip的端口
8500：web ui界面的端口
8600：使用dns协议查看节点信息的端口

2. 查看集群信息

#查看members状态

consul members

#查看集群状态

consul operator raft list-peers
consul info | grep leader

3. 通过 http api 获取集群信息

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

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三、registrator服务器

//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。
 
docker run -d \\
--name=registrator \\
--net=host \\
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \\
--restart=always \\
gliderlabs/registrator:latest \\
--ip=192.168.20.100 \\
consul://192.168.20.110:8500

--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. 测试服务发现功能是否正常

被监控的节点服务器上，nginx容器的服务启动后，并做了端口映射后，会将映射的信息写入到宿主机的docker.sock文件

registrator自动发现模块会监控宿主机的docker.sock ，就会发现nginx服务。

registrator 会将信息写入到consul的自动注册模块，通过8500 web ui 展示

docker run -itd -p:83:80 --name test-01 -h test01 nginx
docker run -itd -p:84:80 --name test-02 -h test02 nginx
docker run -itd -p:88:80 --name test-03 -h test03 httpd
docker run -itd -p:89:80 --name test-04 -h test04 httpd #-h：设置容器主机名

3. 验证 http 和 nginx 服务是否注册到 consul

浏览器中，输入 http://192.168.20.100:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”

//在consul服务器使用curl测试连接服务器

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
"consul":[],"httpd":[],"nginx":[]

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四、consul-template

Consul-Template是基于Consul的自动替换配置文件的应用。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，可以选择运行 shell 命令执行更新操作，重新加载 Nginx。

Consul-Template可以查询Consul中的服务目录、Key、Key-values 等。这种强大的抽象功能和查询语言模板可以使 Consul-Template 特别适合动态的创建配置文件。例如：创建Apache/Nginx Proxy Balancers 、 Haproxy Backends等。

1. 准备 template nginx 模板文件

//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 localhost 192.168.20.100;
access_log /var/log/nginx/ly-access.log;    #修改日志路径
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;

2. 编译安装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; #添加虚拟主机目录
default_type application/octet-stream;

mkdir  /usr/local/nginx/conf/vhost #创建虚拟主机目录

mkdir  /var/log/nginx           #创建数据目录

//启动nginx

nginx

4. 配置并启动 template

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 192.168.20.100:8500 \\
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/xkq.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \\
--log-level=info

//另外打开一个终端查看生成配置文件

[root@localhost ~]#cd /usr/local/nginx/conf/vhost/
[root@localhost vhost]#ls
xkq.conf
[root@localhost vhost]#cat xkq.conf

5. 访问 template-nginx

在registrator服务器上面操作，添加网页测试文件

docker ps -a

docker exec -it 4f74d2c38844 bash
echo "this is test1 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
 
docker exec -it b73106db285b bash
echo "this is test2 web" > /usr/share/nginx/html/index.html

浏览器访问：http://192.168.20.100:8000/ ，并不断刷新。(8000端口为之前创建的Nginx模板中设置的监听端口)

6. 增加一个 nginx 容器节点

（1）增加一个 nginx 容器节点，测试服务发现及配置更新功能。

docker run -itd -p:85:80 --name test-05 -h test05 nginx

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

（2）查看/usr/local/nginx/conf/vhost/ly.conf 文件内容

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

（3）查看三台 nginx 容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上

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

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五、consul 多节点

//添加一台已有docker环境的服务器192.168.20.120/24加入已有的群集中

consul agent \\
-server \\
-ui \\
-data-dir=/var/lib/consul-data \\
-bind=192.168.20.100 \\
-client=0.0.0.0 \\
-node=consul-server02 \\
-enable-script-checks=true \\
-datacenter=dc1 \\
-join 192.168.20.110 &> /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

一、服务注册与发现

服务注册与发现是微服务架构中不可或缺的重要组件。起初服务都是单节点的，不保障高可用性，也不考虑服务的压力承载，服务之间调用单纯的通过接口访问。直到后来出现了多个节点的分布式架构，起初的解决手段是在服务前端负裁均衡，这样前端必须要知道所有后端服务的网络位置，并配置在配置文件中。这里就会有几个问题:
（1）如果需要调用后端服务A-N，就需要配置N个服务的网络位置,配置很麻烦
（2）后端服务的网络位置变化,都需要改变每个调用者的配置

既然有这些问题，那么服务注册与发现就是解决这些问题的。
后端服务A-N可以把当前自己的网络位置注册到服务发现模块，服务发现就以K-V的方式记录下米，K一般是服务名，V就是IP ：PORT。服务发现模块定时的进行健康检查，轮询查看这些后端服务能不能访向的了。前端在调用后端服务A-N的时候，就跑去服务发现模块问下它们的网络位置，然后再调用它们的服务。这样的方式就可以解决上面的问题了，前端完全不需要记录这些后端服务的网络位置，前端和后端完全解耦。

二、consul概述

定义

consul是google开源的一个使用go语言开发的服务管理软件。支持多数据中心、分布式高可用的、服务发现和配置共享。采用Raft算法,用来保证服务的高可用。内置了服务注册与发现框架、分布一致性协议实现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心方案，不再需要依赖其他工具（比如ZooKeeper等)。服务部署简单，只有一个可运行的二进制的包。每个节点都需要运行agent，他有两种运行模式server和client。每个数据中心官方建议需要3或5个server节点以保证数据安全，同时保证server-leader的选举能够正确的进行。

在client模式下，所有注册到当前节点的服务会被转发到server节点，本身是不持久化这些信息。
在server模式下，功能和client模式相似，唯一不同的是，它会把所有的信息持久化到本地，这样遇到故障，信息是可以被保留的。
server-leader是所有server节点的老大，它和其它server节点不同的是，它需要负责同步注册的信息给其它的serrer节点，同时也要负责各个节点的健康监测。

特性

服务注册与发现:consul通过DNS或者HTTP接口使服务注册和服务发现变的很容易，一些外部服务，例如saas提供的也可以一样注册。

健康检查:健康检测使consul可以快速的告警在集群中的操作。和服务发现的集成，可以防止服务转发到故障的服务上面。

Key/Value存储:一个用来存储动态配置的系统。提供简单的HTTP接口，可以在任何地方操作。

多数据中心:无需复杂的配置，即可支持任意数量的区域。

安装consul是用于服务注册，也就是容器本身的一些信息注册到consul里面，其他程序可以通过consul获取注册的相关服务信息，这就是服务注册与发现。

三、部署consul

架构图

实验准备

主机	操作系统	ip	软件
consul	centos7	192.168.19.66	Docker 、Consul、Nginx、Consul-template
registrator	centos7	192.168.19.77	Docker、registrator

1.安装Consul

192.168.19.66

cd /opt
上传安装包
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin

consul agent \\
-server \\
-bootstrap \\
-ui \\
-data-dir=/var/lib/consul-data \\
-bind=192.168.19.66 \\
-client=0.0.0.0 \\
-node=consul-server01 &> /var/log/consul.log &

注释
-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

这5个端口的作用
8300：集群内数据的读写和复制
8301：单个数据中心gossip协议通讯
8302：跨数据中心gossip协议通讯
8500：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：采用DNS协议提供服务发现功能

2.查看集群信息

查看members状态
consul members

查看集群状态
consul operator raft list-peers

consul info | grep leader

3.通过httpd api获取集群信息

#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

四、安装registrator

registrator作用

一个由Go语言编写的，针对docker使用的，可以用于检测容器状态，自动注册和注销docker容器的服务到服务配置中心。目前支持Consul、Etcd和SkyDNS2。

192.168.19.77

1.容器服务自动加入nginx集群

安装Gliderlabs/Registrator

docker run -d \\
--name=registrator \\
--net=host \\
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \\
--restart=always \\
gliderlabs/registrator:latest \\
-ip=192.168.19.77 \\
consul://192.168.19.66:8500

注释
--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.测试发现功能是否正常

docker run -itd -p 83:80 --name test01  nginx
docker run -itd -p 84:80 --name test02  nginx
docker run -itd -p 95:80 --name test03  httpd
docker run -itd -p 96:80 --name test04  httpd

3.验证http和nginx服务是否注册到consul

浏览器输入http://192.168.19.66:8500，“单击NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现5个服务.

192.168.19.66上查看注册的服务

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services

五、安装docker template

192.168.19.66

docker template概述

Consul-Template是一个守护进程，用于实时查询Consul集群信息。
Consul-Template可以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，可以选择运行shell命令执行更新操作，重新加载Nginx。
Consul-Template可以查询Consul中的服务目录、Key、Key-values等。
这种强大的抽象功能和查询语言模板可以使Consul-Template特别适合动态的创建配置文件。
例如:创建Apache/Nginx Proxy Balancers、Haproxy Backends

1.安装软件包

cd /opt
上传压缩包
unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip
mv consul-template /usr/local/bin/

2.准备template nginx模板文件

cd /opt
mkdir consul
cd consul
vim nginx.ctmpl

upstream http_backend 
  range service "nginx"
  server .Address:.Port;
  end


server 
  listen 81;
  server_name localhost 192.168.19.66;
  access_log /var/log/nginx/nginx01-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;

3.编译安装nginx

yum install -y gcc pcre-devel zlib-devel
cd /opt
上传压缩包
tar zxvf nginx-1.12.0.tar.gz -C /opt/
useradd -M -s /sbin/nologin nginx

cd /opt/nginx-1.12.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make && make install

#修改配置文件
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http 
  include    mime.types;
  include vhost/*.conf;  #添加虚拟主机目录
  default_type application/octet-stream;

#创建虚拟主机目录
mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost

#创建日志文件目录
mkdir /var/log/nginx

#启动nginx
/usr/local/nginx/sbin/nginx

4.启动template

consul-template -consul-addr 192.168.19.66:8500 \\
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/zzz.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \\
--log-level=info

重启新窗口查看配置
cd /usr/local/nginx/conf/vhost/
ls
vim zzz.conf

5.访问template-nginx

浏览器输入http://192.168.19.66:81

6.增加一个nginx容器节点

（1）增加一个nginx容器节点，测试服务发现及配置更新功能
192.168.19.77

docker run -itd -p 85:80 --name test05  nginx

（2）在consul服务器监控装填会有提示自动更新

192.168.19.66

（3）查看三台nginx容器日志，请求正常轮询到各个容器节点上

192.168.19.77

docker logs -f test01
docker logs -f test02
docker logs -f test05

六、部署consul多节点

添加一台已有docker环境的服务器192.168.19.11加入已有的群集中

cd /opt
上传安装包
unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
mv consul /usr/local/bin

consul agent \\
-server \\
-bootstrap \\
-ui \\
-data-dir=/var/lib/consul-data \\
-bind=192.168.19.11 \\
-client=0.0.0.0 \\
-node=consul-server02 \\
-enable-script-checks=true \\
-datacenter=dc1 \\
-join 192.168.19.66 &> /var/log/consul.log &

#--------参数解释--------------------------------
-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

在192.168.19.11或192.168.19.77上验证

验证

浏览器输入http://192.168.19.66:8500

总结

掌握consul的工作原理。可以使用Nginx实现负载均衡。

以上是关于Docker--consul 注册中心的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

docker consul

Docker Consul容器服务更新与发现

Docker consul （容器服务更新与发现）集群部署

Docker——Docker consul集群