Docker consul的容器服务更新与发现

时间:2024-05-04 19:26:28

文章目录

  • Docker consul的容器服务更新与发现
    • 一、Consul简介
      • 1、服务注册与发现
      • 2、consul概述
      • 3、consul的两种模式
      • 4、consul提供的一些关键特性
    • 二、consul部署
      • 1、服务器配置
      • 2、consul服务器
        • 2.1 建立consul服务
        • 2.2 查看群集信息
        • 2.3 通过http api获取群集信息
      • 3、registrator服务器
        • 3.1 安装Gliderlabs/Registrator
        • 3.2 测试服务发现功能是否正常
        • 3.3 验证http和nginx服务是否注册到consul
    • 三、consul-template
      • 1、consul-template概述
      • 2、consul-template的作用
      • 3、准备template nginx模板文件
      • 4、编译安装nginx
      • 5、配置并启动nginx
      • 6、编译安装、启动并配置template
      • 7、访问template-nginx
      • 8、增加节点,测试配置更新
    • 四、consul多节点

Docker consul的容器服务更新与发现

一、Consul简介

  • 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。

1、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!

2、consul概述

  • 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。
  • 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。

3、consul的两种模式

  • 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。

4、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。

二、consul部署

1、服务器配置

服务器 IP地址 主机名 主要功能
consul服务器 192.168.10.12 consul 运行consul服务、nginx服务、consul-template守护进程
registrator服务器 192.168.10.13 registrator 运行registrator容器、运行nginx容器
systemctl disable --now firewalld.service
setenforce 0
#关闭防火墙和核心防护

image-20240430135004547

image-20240430133732643

2、consul服务器

2.1 建立consul服务
mkdir /opt/consul
#新建目录

cd /opt/consul
#切换

#上传需要的安装包consul_0.9.2_linux_amd64.zip

unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip
#解压

mv consul /usr/local/bin/
#移动

#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=192.168.10.12 \
-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。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------

ss -natp | grep consul
#查看进程

--------------------------------------------------------------------------------------------------------
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(内部通讯端口)
8302:wan gossip的端口(外网端口)
8500:web ui界面的端口(web展示页面)
8600:使用dns协议查看节点信息的端口
--------------------------------------------------------------------------------------------------------

image-20240430135630848

image-20240430140148881

2.2 查看群集信息
consul members
#查看members状态

consul operator raft list-peers
#查看群集状态

consul info | grep leader
#查看leader状态信息

image-20240430140453828

2.3 通过http api获取群集信息
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

image-20240430141725529

3、registrator服务器

3.1 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。
#安装 Gliderlabs/Registrator,要是用20.10版本的docker服务,否则会报错
docker run -d \
--name=registrator \
--net=host \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=192.168.10.13 \
consul://192.168.10.12:8500

--------------------------------------------------------------------------------------------------------
--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。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------

docker images
#查看镜像信息

docker ps -a
#查看容器信息

image-20240430151143243

3.2 测试服务发现功能是否正常
docker run -itd -p 81:80 --name luck01 nginx
docker run -itd -p 82:80 --name luck02 nginx
docker run -itd -p 83:80 --name luck03 httpd
docker run -itd -p 84:80 --name luck04 httpd
#创建容器并指定端口

docker ps -a
#显示所有容器

image-20240430152306776

image-20240430152331985

3.3 验证http和nginx服务是否注册到consul
  • 浏览器中,输入http://192.168.10.12:8500,在Web页面中“单击NODES”,然后单击“consul-server01”,会出现5个服务。

image-20240430152550013

curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
#在consul服务器使用curl测试连接服务器

image-20240430152726844

三、consul-template

1、consul-template概述

  • 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。

2、consul-template的作用

  • 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。

3、准备template nginx模板文件

  • 在consul服务器上操作
#编辑template nginx模板文件
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 192.168.10.12;
#修改日志路径
    access_log /var/log/nginx/xxxx.com-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;
    }
}

image-20240430160856096

4、编译安装nginx

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


useradd -M -s /sbin/nologin nginx
#创建用户

cd /opt
#切换目录

#上传安装包nginx-1.12.0.tar.gz

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

cd /opt/nginx-1.12.0/
#切换目录

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make -j4 && make install
#编译并安装

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
#做软连接

image-20240430161943842

image-20240430162223228

5、配置并启动nginx

  • 配置nginx
#修改nginx配置文件
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
http {
    include       mime.types;
    include       vhost/*.conf;
    #19行,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

mkdir /var/log/nginx
#创建日志文件目录

nginx
#启动nginx

ss -natp | grep nginx
#查看nginx进程

image-20240430162501151

image-20240430163002143

6、编译安装、启动并配置template

cd /opt
#切换目录

#上传安装包consul-template_0.19.3_linux_amd64.zip

unzip consul-template_0.19.3_linux_amd64\ .zip -d /opt/
#解压到/opt目录

mv consul-template /usr/local/bin/
#移动文件到指定目录

#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 192.168.10.12:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/xxxx.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info

image-20240430165355938

  • 另外打开一个终端查看生成配置文件
cd /usr/local/nginx/conf/vhost/
#切换目录

cat xxxx.conf
#定义nginx upstream一个简单模板
upstream http_backend {

   server 192.168.10.13:81;

   server 192.168.10.13:82;

}

server {
    listen 8000;
    server_name localhost 192.168.10.12;
    access_log /var/log/nginx/xxxx.com-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;
    }
}

image-20240430165731458

7、访问template-nginx

  • 准备访问页面(registrator服务器)
docker exec -it luck01 bash
#进入容器

echo "this is luck01 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
#编辑访问页面

docker exec -it luck02 bash
#进入容器

echo "this is luck02 web" > /usr/share/nginx/html/index.html
#编辑访问页面

image-20240430170402687

  • 访问验证
http://192.168.10.12:8000/
#使用浏览器访问验证(rr轮询,权重为1)

image-20240430170829995

8、增加节点,测试配置更新

  • 增加一个nginx容器节点
docker run -itd -p 85:80 --name luck05 -h luck05 nginx
#创建一个新的nginx容器节点

docker ps -a
#显示所有容器

image-20240430171423514

  • 观察 template 服务,会从模板更新/usr/local/nginx/conf/vhost/xxxx.conf 文件内容,并且重载 nginx 服务。
cd /usr/local/nginx/conf/vhost
#切换到当前目录

#查看重新生成的配置文件
cat xxxx.conf
upstream http_backend {

   server 192.168.10.13:81;

   server 192.168.10.13:82;

   server 192.168.10.13:85;

}

server {
    listen 8000;
    server_name localhost 192.168.10.12;
    access_log /var/log/nginx/xxxx.com-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;
    }
}

image-20240430171615379

  • 访问验证
http://192.168.10.12:8000/
#使用浏览器访问验证(rr轮询,权重为1)

image-20240430172039838

四、consul多节点

  • 添加一台已有docker环境的服务器192.168.10.14/24(运行consul服务)加入已有的群集中
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind=192.168.10.14 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true  \
-datacenter=dc1  \
-join 192.168.10.12 &> /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
-------------------------------------------------------------------------------------------

consul members
#查看members状态

consul operator raft list-peers
#查看群集状态

image-20240503093512132

image-20240503093726645

image-20240503093808230