【Docker】基于docker＋etcd＋confd ＋ haproxy构建高可用、自发现的web服务

时间：2021-07-08 04:10:35

各个工具介绍

（1）Docker：Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux机器上，也可以实现虚拟化，docker是集群世界中的“进程”。通过docker我们可以非常方便的管理服务以及服务之间的依赖。

（2）etcd：是一个高可用的集中配置管理和协作平台，功能和zookeeper很相似，两者的优劣势比较可以参考网上相关文档。分布式系统相关的配置信息可以集中的存储在etcd中统一管理。

（3）confd：一个轻量级的配置管理工具，后端支持etcd、consul、vault、environment variables、Redis、zookeeper等，当后端的数据发生变化时，confd会根据模板重新生成服务的配置文件，并reload。

（4）haproxy：提供高可用性、负载均衡以及基于TCP和HTTP应用的代理，支持虚拟主机。

原理

通过docker启动nginx服务，并且把docker实例的相关信息注册到etcd中，confd监控到etcd的数据发生变化，重新生成haproxy的配置文件，并且reload haproxy。

当前端服务的负载升高时，可以发起新的docker实例，confd会把该实例添加到haproxy中。当负载降低时，可以kill 一些docker实例，confd会从haproxy中移除该实例。由于confd需要修改haproxy的配置文件，因此一般confd和haproxy运行在同一台服务器上。

本文的所有服务都运行在一台ubuntu主机上。

 

实施步骤：

（1）安装docker

curl -fsSL https://get.docker.com/gpg | sudo apt-key add -

curl -fsSL https://get.docker.com/ | sh

可以运行一个helloworld实例来测试docker是否安装成功

docker run hello-world #docker首先会下载hello-world镜像到本地，然后运行。

我们运行一个nginx实例，并测试nginx是否工作

docker run -d -P nginx #-P让docker将nginx的80、443端口映射到主机的一个随机端口上，－d以detatch模式运行

以上命令会返回创建的docker实例的id

根据返回的docker id，可以查询该实例的详细信息，包括具体映射的端口。

docker inspect cf04729a1b16232f72cab0bb89396b0acf20f36a9a38a2fa1d36f55c4baffb00|grep \"Ports\" -A 20

可以看到如下类似的输出：

"Ports": {

"443/tcp": [

{

"HostIp": "0.0.0.0",

"HostPort": "32768"

}

],

"80/tcp": [

{

"HostIp": "0.0.0.0",

"HostPort": "32769"

}

]

}

启用docker远程访问，

编辑/etc/default/docker, 设置DOCKER_OPTS="-H unix:///var/run/docker.sock -H tcp://0.0.0.0:5555"

（2）安装etcd

curl -L  https://github.com/coreos/etcd/releases/download/v3.0.0-beta.0/etcd-v3.0.0-beta.0-linux-amd64.tar.gz -o etcd-v3.0.0-beta.0-linux-amd64.tar.gz

tar xzvf etcd-v3.0.0-beta.0-linux-amd64.tar.gz

cd etcd-v3.0.0-beta.0-linux-amd64

运行etcd

./etcd #etcd支持分布式集群的搭建，这里简单的采用单机版运行。关于集群的搭建，可以参考官网相关文档或者网上文章。

etcd提供了一个工具“etcdctl”来同etcd交互，

例如：

./etcdctl set mykey "this is awesome" #设置mykey的内容为“this is awesome”

./etcdctl get mykey  #获取mykey对应的值

更多操作参考 ./etcdctl -h

（3）安装confd

confd基于Go语言开发，因此首先安装go语言。

confd的源码托管在github上，地址为：https://github.com/kelseyhightower/confd

安装参见github上的文档

由于haproxy的配置文件由confd生成，我们配置一下confd。

创建相关目录

mkdir -p /etc/confd/{conf.d,templates}

编辑资源文件 /etc/confd/conf.d/ haproxy.toml，设置内容为：

[template]

src = "haproxy.cfg.tmpl"

dest = "/etc/haproxy/haproxy.cfg"

keys = [

"/app/servers",

]

reload_cmd = "/etc/init.d/haproxy reload"

配置模板文件/etc/confd/templates/haproxy.cfg.tmpl

global

defaults

timeout client          30s

timeout server          30s

timeout connect         30s

frontend MyFrontend

mode http

bind    *:80

default_backend         TransparentBack_http

stats enable

# CHANGE: Your stats credentials

# stats auth admin:admin

stats uri /haproxy_stats

backend TransparentBack_http

mode                    http

{{range gets "/app/servers/*"}} #获取所有以/app/servers/开头的key，

server {{base .Key}} {{.Value}} check inter 5000 fall 1 rise 2 #base获取路径的最后一段

{{end}}

stats enable

stats uri /admin-status

stats auth admin:123456

stats admin if TRUE

运行confd

confd -backend etcd -interval 10 -node http://127.0.0.1:4001

查看/etc/haproxy/haproxy.conf，发现confd已经根据模板和etcd中的数据生成了一份haproxy的配置文件。

（4）安装haproxy

apt-get install haproxy

haproxy默认通过init.d脚本无法启动，编辑/etc/default/haproxy，将ENABLED设置为1

启动haproxy

/etc/init.d/haproxy start

重新加载配置

/etc/init.d/haproxy reload

（5）发起docker实例的脚本

安装docker的Python api

pip install --no-use-wheel docker-py

安装etcd的python lib

pip install --no-use-wheel python-etcd

  1. #!/usr/local/Python/bin/python
  2. # coding:utf8
  3. import docker
  4. import etcd
  5. import sys
  6. Server_ip="192.168.252.138"
  7. Image="nginx"
  8. idict={}
  9. rinfo={}
  10. Etcd_ip="127.0.0.1"
  11. Port=""
  12. Name=""
  13. try:
  14. c = docker.Client(base_url='tcp://'+Server_ip+':5555', version='1.18')
  15. except Exception,e:
  16. print "Connection docker server error:"+str(e)
  17. sys.exit()
  18. try:
  19. rinfo=c.create_container(image=Image,volumes=['/usr/share/nginx/html'],ports=[80])
  20. containerId=rinfo['Id']
  21. except Exception,e:
  22. print "Create docker container error:"+str(e)
  23. sys.exit()
  24. try:
  25. #/usr/share/nginx/html为nginx的文档根目录，这里将其映射到host的/root/htmldoc目录
  26. c.start(container=containerId, binds={'/root/htmldoc':{'bind': '/usr/share/nginx/html'}}, port_bindings={80:None}, publish_all_ports=True)
  27. except Exception,e:
  28. print "Start docker container error:"+str(e)
  29. sys.exit()
  30. try:
  31. idict=c.inspect_container(containerId)
  32. Name=idict["Name"][1:]
  33. skey='80/tcp'
  34. for _key in idict["NetworkSettings"]["Ports"].keys():
  35. if _key==skey:
  36. Port=idict["NetworkSettings"]["Ports"][skey][0]["HostPort"]
  37. except Exception,e:
  38. print "Get docker container inspect error:"+str(e)
  39. sys.exit()
  40. #更新docker实例的相关信息到etcd中
  41. if Name != "" and Port != "":
  42. try:
  43. client = etcd.Client(host=Etcd_ip, port=4001)
  44. client.write('/app/servers/'+Name, Server_ip+":"+str(Port))
  45. print Name+" container run success!"
  46. except Exception,e:
  47. print "set etcd key error:"+str(e)
  48. else:
  49. print "Get container name or port error."

（6）杀死docker实例的脚本

  1. #!/usr/local/Python/bin/python
  2. #coding:utf8
  3. import docker
  4. import etcd
  5. import sys
  6. Etcd_ip="127.0.0.1"
  7. Server_ip="127.0.0.1"
  8. if len(sys.argv) != 2:
  9. print "usage: delete_docker_instance.py containername"
  10. exit(0)
  11. try:
  12. c = docker.Client(base_url='tcp://'+Server_ip+':5555',version='1.18',timeout=10)
  13. c.stop(sys.argv[1])
  14. except Exception,e:
  15. print str(e)
  16. sys.exit()
  17. try:
  18. client = etcd.Client(host=Etcd_ip, port=4001)
  19. client.delete('/app/servers/'+sys.argv[1])
  20. print sys.argv[1]+" container stop success!"
  21. except Exception,e:
  22. print str(e)

参考资料：

spring-boot 和 docker 集成：http://www.open-open.com/lib/view/open1450684294167.html

http://www.jianshu.com/p/bc85a54f98ff

http://blog.csdn.net/weiyuanke/article/details/51425304

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