赋料扬雄敌，诗看子建亲。这篇文章主要讲述Docker consul的容器服务更新与发现相关的知识，希望能为你提供帮助。
Docker consul的容器服务更新与发现
壹、Consul概述
（1）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
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！
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【Docker consul的容器服务更新与发现】
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（2）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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贰、Consul部署架构图
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环境准备
| 主机 | 操作系统 | IP地址 | 主要软件及版本 |
|---|---|---|---|
| consul | Centos 7 | 192.168.80.7 | Docker 、Consul、Consul-template |
| registrator | Centos 7 | 192.168.80.8 | Docker、registrator |
实现单机网络下容器与容器之间互通
使用Docker Compose创建容器
搭建Consul服务实现自动发现和更新
实验准备
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0一、Consul服务器端部署
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=192.168.80.7 \\
-client=0.0.0.0 \\
-node=consul-server01 &
>
/var/log/consul.log &
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-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
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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
或
consul info | grep leader
leader = true
leader_addr = 192.168.80.7:8300
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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#集群节点详细信息二、registrator服务器
- 容器服务自动加入 Nginx 集群
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=192.168.80.8 \\
consul://192.168.80.7:8500
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--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
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3. 验证http和nginx服务是否注册到consul浏览器中，输入http://192.168.80.7:8500，在 Web 页面中“单击 NODES”，然后单击“consurl-server01”，会出现6 个服务。
- 在consul服务器使用curl测试连接服务器
curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
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三、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 192.168.80.7;
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;
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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 installln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
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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;
#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
nginx
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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 192.168.80.7:8500 \\
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/ly.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \\
--log-level=info
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- 另外打开一个终端查看生成配置文件
upstream http_backend server 192.168.80.8:83;
server 192.168.80.8:84;
server
listen 8000;
server_name localhost 192.168.80.7;
access_log /var/log/nginx/ly-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;
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5. 访问 template-nginx
- 在registrator服务器上面操作，添加网页测试文件
[root@192 ~]# docker ps -a
CONTAINER IDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMES
85aa9a7b0de9httpd"httpd-foreground"42 minutes agoUp 42 minutes0.0.0.0:89->
80/tcp, :::89->
80/tcptest-04
c1b83609d871httpd"httpd-foreground"42 minutes agoUp 42 minutes0.0.0.0:88->
80/tcp, :::88->
80/tcptest-03
c683f146851fnginx"/docker-entrypoint.…"42 minutes agoUp 42 minutes0.0.0.0:84->
80/tcp, :::84->
80/tcptest-02
0df02cbfa0fenginx"/docker-entrypoint.…"42 minutes agoUp 42 minutes0.0.0.0:83->
80/tcp, :::83->
80/tcptest-01
f09c62db2223gliderlabs/registrator:latest"/bin/registrator --…"59 minutes agoUp 43 minutesregistratordocker exec -it test-01 bash
echo "this is test1 web" >
/usr/share/nginx/html/index.htmldocker exec -it test-02 bash
echo "this is test2 web" >
/usr/share/nginx/html/index.html
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浏览器访问：http://192.168.80.7:8000/ ，并不断刷新。
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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
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- 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。
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（2）查看/usr/local/nginx/conf/vhost/ly.conf 文件内容
[root@192 vhost]# cat /usr/local/nginx/conf/vhost/ly.conf
upstream http_backend server 192.168.80.8:83;
server 192.168.80.8:84;
server 192.168.80.8:85;
server
listen 8000;
server_name localhost 192.168.80.7;
access_log /var/log/nginx/ly-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;
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（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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叁、Consul多节点
- 添加一台已有docker环境的服务器192.168.80.17/24加入已有的群集中
consul agent \\
-server \\
-ui \\
-data-dir=/var/lib/consul-data \\
-bind=192.168.80.17 \\
-client=0.0.0.0 \\
-node=consul-server02 \\
-enable-script-checks=true \\
-datacenter=dc1 \\
-join 192.168.80.7 &
>
/var/log/consul.log &
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-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
查看集群成员以及状态
[root@192 consul]# consul members
NodeAddressStatusTypeBuildProtocolDC
consul-server01192.168.80.7:8301aliveserver0.9.22dc1
consul-server02192.168.80.17:8301aliveserver0.9.22dc1
[root@192 consul]# consul operator raft list-peers
NodeIDAddressStateVoterRaftProtocol
consul-server01192.168.80.7:8300192.168.80.7:8300leadertrue2
consul-server02192.168.80.17:8300192.168.80.17:8300followertrue2
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浏览器输入http://192.168.163.100:8500刷新并验证
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总结consul服务自动发现，服务注册
registrator 收集相关容器服务ip+port和运行状态信息，发送给consul自动发现模块进行注册，持久化consul-template 会根据服务注册的信息结合配置模版，把相关的配置导入到负载均衡的配置文件当中
docker run -p -P1
记录到
/var/ run/docker.sock文件consul-template指定配置模板，在指定路径生成配置文件，让应用加载配置文件
registrator收集后端服务的IP，端口，状态信息发送给consul
consul接收registrator发来的信息数据，持久化相关信息数据，供consul-template使用
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