docker-consul（容器的自动发现与注册）

1、微服务（容器）、容器的注册和发现：是一种分布式管理系统，用于定位服务的方法

（1）在传统的架构中，应用程序之间直连到已知的服务，设备提供的网络（ip地址、基于tcp/ip的端口）

（2）由于现代微服务的部署，服务的动态性，数量增加了，传统的只基于ip+端口的形式已经不太适用

（3）服务注册和发现：把微服务的位置信息（包括ip+端口+健康状况）统一注册到一个中心化的服务注册表中，可以允许其他服务动态的查询和发现这些服务

2、服务注册和发现的工作机制

（1）服务注册：当一个服务启动时，会把自己的元数据（ip+端口+服务名称+健康状态（服务是否在正常运行））统一注册到服务注册表中

（2）这个注册表的服务（consul、zookeeper），也可以在云平台部署

（3）服务发现：其他服务需要和这个服务通信时，只需要向注册表查询服务位置信息（ip+端口），这样可以直接在服务注册表中直接获取需要的信息，不需要到静态配置查看

3、服务注册和发现的优点

（1）动态性：可以在运行时动态添加和移除服务，不需要额外的人工操作和配置

（2）弹性：一旦某个服务不可用，服务注册表可以及时更新，通知其他服务避免请求失败

（3）可扩展：可以适应不断变化的服务数量

（4）透明性：服务方调用时，前端和后端实现解耦（降低两个服务之间的依赖关系）

4、服务注册和发现机制与其他工具配合使用（微服务架构中非常重要的组件）

（1）负载均衡

（2）健康检查

（3）配置管理：一键同步，只要有变化，及时同步变化

5、consul

（1）consul是hashiCrop公司开发的一套工具，主要用于实现服务发现与注册、配置管理以及分布式系统协调

6、consul的主要特点

（1）服务发现与自动注册：保存位置信息（ip+端口+服务名称）

（2）健康检查：服务注册到consul之后，一并加入系统的还有他的健康状态，定期发送一个心跳检查，如果服务挂了，consul会自动移除

（3）分布式锁：consul提供了一个分布式锁的功能，用于协调多个节点之间的操作，防止竞争条件和数据冲突

①每一个服务的发现和注册都是一个会话session

②创建锁：微服务1在注册到consul的时候，consul会和这个服务的会话创建一个锁，锁用来标识具体的服务器，会话和锁之间关联

③获取锁：微服务2，建立会话、获取锁，如果申请的锁没有被使用，客户端成功获取，如果已经存在，表示已有其他的服务在占用，会给你分配一个新的锁（KV存储）

④释放锁：任务完成或者服务断开了连接，会把锁释放，删除会话和锁之间的关系，删除与锁关联的键，实现资源的释放

（4）KV存储：key-value，分布式的键值对存储系统，存储配置信息、锁、特性；应用程序可以使用consul的键值对信息来动态的获取配置信息

（5）多数据中心支持：consul可以在多个地域部署，可以实现数据中心之间的发现和注册功能

（6）DNS和http、API：consul可以支持DNS接口，可以通过域名解析定位服务的位置；http和API：通过API应用接口，可以调用consul的信息，服务信息、健康信息等等

（7）事件通知：如有关键信息可以随时获取通知

7、consul部署和服务发现

consul服务器	docker1：20.0.0.61 consul组件、docker-ce、nginx服务（二进制部署）、consul-template（自动发现和自动配置）
registrator服务器	docker2:20.0.0.62 运行注册机制和微服务（容器服务）
consul服务器	docker3：20.0.0.63 多节点服务器，加入到consul集群中

（1）部署consul

①启动consul

consul agent	开启监听服务
-server	指定集群中的服务器接节点，使用consul的RAFT算法实现分布式结构中节点的一致性，集群中的成员，直接成为集群的leader，后续加入的服务器都是follower（选举过程）
-bootstrap	表示该节点是引导节点，引导选举过程，以及为后续加入的server做引导，引导其加入
-ui	启动图形化界面
-date-dir=/var/lib/consul-data	consul存储数据的路径
-bind=20.0.0.61	服务端绑定的IP地址，节点当中进行通信
-client=0.0.0.0	客户端地址，所有主机都可以和server建立通信（生产中是指定的服务器）
-node=consul-server01	指定consul节点的名称，在集群中consul节点的名称都是唯一的，不可重复的
&> /var/log/consul.log	混合重定向输出到consul.log
&	后台运行

8300	raft协议的端口，保持分布式集群的一致性，用于端口处理复制和领导者选举
8301	LAN Gossip的端口，在局域网内部进行节点的通信和信息传播的协议（了解）
8302	WAN Gossip的端口，广域网内的节点的通信和信息传播协议（了解）
8500	web ui的端口，提供图形化访问的端口，用来访问consul的图形化界面
8600	DNS解析的端口

②查询集群信息：consul members

③查看集群的状态：consul operator raft list-peers

④API接口查询：

查看集群的server成员	curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers
查看集群的leader（领导者）	curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader
查看已经被集群发现和注册的服务	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services
查看集群节点的详细信息	curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes

（2）部署集群自动发现和自动注册

①创建自动注册的容器（registrator）

--name=registrator	指定名称
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock
docker.sock	是docker守护进程的unix的套接字文件，把它映射到容器中，registrator容器可以监听docker的所有事件，并且完成自动注册服务
--ip=20.0.0.62	注册在consul的ip地址
consul://20.0.0.61:8500	所有被发现的服务都会注册到指定的server节点

②运行容器，测试能否被自动发现和注册

docker run -itd -p 81:80 --name test-1 -h test1 nginx

docker run -itd -p 82:80 --name test-2 -h test2 httpd

-h：指定创建主机的主机名

③访问：20.0.0.61:8500

④测试

（3）一键化自动发现和自动配置：consul-template

consul-template：用于consul集成，自动更新配置文件，实现配置管理的自动化

consul-template的作用：

1、动态的配置更新，consul-template监听consul当中的key-value的存储键值对，键值对发生变化，会自动更新配置文件，无需重启服务

2、支持多种后端的模版：nginx配置、ETCD等等

consul是一个中间件：本地nginx服务通过consul-template获取模版（反向代理），consul-template通过consul server获取注册服务的ip和端口，然后nginx调用发现的服务来实现负载均衡

①自动化更新配置文件

{{range service “nginx”}} ?	hyde1的反向代理的方法会遍历由consul注册的所有服务名称为nginx的服务
server {{.Address}}:{{.Port}}	将发现和注册的nginx服务的ip地址和端口，添加到hyde1的upstream的方法中

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-1.22.0.tar.gz -C /opt/

cd /opt/nginx-1.22.0/

./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make -j 4 && make install

ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

③修改nginx的配置文件

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/ngin

④配置template

在前台启动 template 服务：

consul-template --consul-addr 20.0.0.61:8500 \

--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \

--log-level=info

consul-template --consul-addr 20.0.0.61:8500 指定consul的地址，告诉consul-template从server节点获取数据

--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \

第一部分：/opt/consul/nginx.ctmpl——配置文件大的模版的位置

第二部分：/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf——给予模版生成配置文件的位置

第三部分：/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload ——只要集群中服务发生变化，可以随时更新到配置文件中

--log-level=info——设置consul-template的日志级别为info

⑤测试

创建nginx容器：docker run -itd -p 83:80 --name test-3 -h test3 nginx

关闭容器：

重启容器：

⑥配置轮询——配置访问页面

（4）实现consul的多节点部署

①部署consul

②启动consul

consul agent \

-server \

-ui \

-data-dir=/var/lib/consul-data \

-bind=20.0.0.63?\

-client=0.0.0.0 \

-node=consul-server02 \

-enable-script-checks=true ?\

-datacenter=dc1 ?\

-join 20.0.0.61?&> /var/log/consul.log &

-enable-script-checks=true	设置检查服务为可用，也可以发现原集群当中的服务
-datacenter=dc1	加入到61的数据中心
-join 20.0.0.61?	加入到已有的集群当中去

③加入集群

docker run -d \

--name=registrator1 \

-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \

--restart=always \

gliderlabs/registrator:latest \

--ip=20.0.0.62 \

consul://20.0.0.63:8500

④查看集群状态：consul operator raft list-peers

⑤脱离集群：consul leave

8、总结

（1）docker-consul的核心作用：发现自动生成的微服务，可以动态的管理

（2）docker-consul：查、看（元数据—ip+端口+健康状态+服务名称）

（3）consul-template：自动化管理配置文件的工具，获取consul当中注册的服务信息，可以自动的添加到配置文件中，即时生效，无需重启服务

（4）consul的多节点，一旦选举出了leader，后续的服务器都是follower。server的名称不能重复，是唯一的，但是可以在一个数据中心