Docker - 容器部署 Consul 集群

2020/01/21 11:12
阅读数 42

了解 Consul

Consul 是一个支持多数据中心分布式高可用的 服务发现 和 配置共享 的服务软件,由 HashiCorp 公司用 Go 语言开发, 基于 Mozilla Public License 2.0 的协议进行开源。 Consul 支持 健康检查,并允许 HTTP 、GRPC 和 DNS 协议调用 API 存储键值对.
命令行超级好用的虚拟机管理软件 vgrant 也是 HashiCorp 公司开发的产品.
一致性协议采用 Raft 算法,用来保证服务的高可用. 使用 GOSSIP 协议管理成员和广播消息, 并且支持 ACL 访问控制.

Consul 使用场景

  • Docker 实例的注册与配置共享
  • Coreos 实例的注册与配置共享
  • SaaS 应用的配置共享、服务发现和健康检查。
  • vitess 集群
  • 与 confd 服务集成,动态生成 nginx 和 haproxy 配置文件

Consul 优势

市面现在有很多类似的软件比如:zookeeper 、Etcddoozerdeureka,Consul 相比这些软件有什么优势呢?
官方出了相比较这些软件区别的一篇 Consul vs. ZooKeeper,doozerd,etcd 文章。

下面总结一下 Consul 的优势有那几点:

  • 使用 Raft 算法来保证一致性, 比复杂的 Paxos 算法更直接. 相比较而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的则是 Raft.

  • 支持 多数据中心,内外网的服务采用不同的端口进行监听。 多数据中心集群可以避免单数据中心的单点故障,而其部署则需要考虑网络延迟,分片等情况等. zookeeper 和 etcd 均不提供多数据中心功能的支持。

  • 支持 健康检查。 etcd 不提供此功能。

  • 支持 HTTPDNS 和 GPRS 协议接口。 zookeeper 的集成较为复杂,etcd 只支持 http 协议。

  • 官方提供 WEB管理界面,etcd 无此功能。

  • 综合比较, Consul 作为服务注册和配置管理的新星,比较值得关注和研究。

Consul 中的概念

    • Client:表示 Consul 客户端模式,是 Consul 节点的一种模式,所有注册到 Client 节点的服务会被转发到 Server 。本身无状态不持久化如何数据。Client 通过 HTTP、DNS、GRPC 接口请求转发给局域网内的服务端集群。

    • Server:表示 Consul 的服务端模式, Server 功能和 Client 都一样,不同的是 Server 持久化数据到本地。在局域网内与本地 Client 通讯,通过广域网与其他数据中心通讯。每个数据中心的 Server 数量推荐为 3 个或是 5 个。

    • Server-Leader :表示这个 Server 是它们的老大,它和其它 Server 不一样的一点是,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。如果 Leader 宕机了,通数据中心的所有 Server 内部会使用 Raft 算法来在其中选取一个 Leader 出来。

    • Agent :Agent 是 Consul 的核心进程,Agent 的工作是维护成员关系信息、注册服务、健康检查、响应查询等等。Consul 集群的每一个节点都必须运行 agent 进程。

    • 其它
      需要了解 Consul 原理、的通信方式、协议信息、算法、帮助文档等。有兴趣可以前往官方查看 官方文档

      文档:https://www.consul.io/docs/agent/basics.html
      官网:https://www.consul.io

安装

拉取 Consul 镜像到本地

[root@docker-01 ~]# docker pull consul
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/consul
e7c96db7181b: Pull complete
06ba64850324: Pull complete
e2cfcbd06e76: Pull complete
211aae54ca69: Pull complete
1f22c1b42a0a: Pull complete
028c01a3f1b3: Pull complete
Digest: sha256:a167e7222c84687c3e7f392f13b23d9f391cac80b6b839052e58617dab714805
Status: Downloaded newer image for consul:latest
docker.io/library/consul:latest
[root@docker-01 ~]#

Consul 镜像提供了几个个常用环境变量

CONSUL_CLIENT_INTERFACE :配置 Consul 的 -client=<interface ip> 命令参数。
CONSUL_BIND_INTERFACE :配置 Consul 的 -bind=<interface ip> 命令参数。
CONSUL_DATA_DIR :配置 Consul 的数据持久化目录。
CONSUL_CONFIG_DIR:配置 Consul 的配置文件目录。

Consul 镜像的详细说明请前往官方使用文档

安装单个 Consul

先启动一个单机版 Consul,由于单机肯定需要安装 Server 模式的 Consul。

启动 Consul 和 Web 管理器

我们启动一个命名为 consul_server_1 的 Docker 容器来运行 Consul 。CONSUL_BIND_INTERFACE 设置为默认桥接网络 eth0 并且主机上不显示任何服务。

[root@docker-01 ~]#  docker run -d -p 8500:8500 -v /data/consul:/consul/data -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_1 consul:1.4.4 agent -server -bootstrap -ui -node=1 -client='0.0.0.0'
Unable to find image 'consul:1.4.4' locally
1.4.4: Pulling from library/consul
e7c96db7181b: Already exists 
e3ace54dae97: Pull complete 
ef9b42a6c6b1: Pull complete 
3acea76fb7bc: Pull complete 
c76cd7cfc065: Pull complete 
847a91f7fa82: Pull complete 
Digest: sha256:61ad29a7b0eac9c0a54a2719fd9e34e51b6dca987da94d7562fe1b57ec604c2a
Status: Downloaded newer image for consul:1.4.4
9c17c9c3408de4e4b3a1ddb60b99bacbd24636a1a0596fe32887b27990d9d7d3
提示:/consul/data 是 Consul 持久化地方,如果需要持久化那 Dooker 启动时候需要给它指定一个数据卷 -v /data/consul:/consul/data。

Consul 命令简单介绍

agent : 表示启动 Agent 进程。
-server:表示启动 Consul Server 模式。
-client:表示启动 Consul Cilent 模式。
-bootstrap:表示这个节点是 Server-Leader ,每个数据中心只能运行一台服务器。技术角度上讲 Leader 是通过 Raft 算法选举的,但是集群第一次启动时需要一个引导 Leader,在引导群集后,建议不要使用此标志。
-ui:表示启动 Web UI 管理器,默认开放端口 8500,所以上面使用 Docker 命令把 8500 端口对外开放。
-node:节点的名称,集群中必须是唯一的。
-client:表示 Consul 将绑定客户端接口的地址,0.0.0.0 表示所有地址都可以访问。
-join:表示加入到某一个集群中去。 如:-json=192.168.1.222

Web 管理器

上面命令已经启动了 Consul 和 Web 管理器,我们现在打开 Web 管理器来看一下是否启动成功。通过浏览器浏览 

http://192.168.1.222:8500

 

 

 上图显示已经启动成功了,启动了一个节点名称为 -node=1 的节点 ,并且可以通过管理器管理 Node 节点、Key/Value 功能等。
这里就不讲怎么使用 Consul ,我在附件中引用几篇文章你可以去看看,更细化怎么使用可以去查相关资料。

Server 加入集群

我们在上面单机版的基础上面来拓展集群,这样可以模拟集群的一步一步发展。下面我将加入二个 Server 模式的 Consul 到集群中,Server 模式在集群中建议是 三个以上,这样更好的避免因为 Server 的宕机导致整个集群挂掉的风险。

通过命令查一下当前运行 Consul 集群信息

[root@docker-01 ~]# docker exec consul_server_1 consul members
Node  Address          Status  Type    Build  Protocol  DC   Segment
1     172.17.0.2:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>

加入到集群, 命名为 -node=2 、-node=3

[root@docker-01 ~]# docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_2 consul:1.4.4 agent -server -node=2 -join='172.17.0.2'
aaf43b10fc9fbe9eeb145308324a23fa0f0b2cdcd43bfa75fc3cf523f29554a1
[root@docker-01 ~]# docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_3 consul:1.4.4 agent -server -node=3 -join='172.17.0.2'
b1465f36c1e6078bf876049773d4a841d3319d9aae5298b0b36ade851a4ad117

 

 

Client 加入集群

Client 在 Consul 集群中起到了代理 Server 的作用,Client 模式不持久化数据。一般情况每台应用服务器都会安装一个 Client ,这样可以减轻跨服务器访问带来性能损耗。也可以减轻 Server 的请求压力。

 加入集群

[root@docker-01 ~]# docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_4 consul:1.4.4 agent -client -node=4 -join='172.17.0.2' -client='0.0.0.0'
64fd9a5a3fec499c7225efefd7d2e7330361f6060a34c7bd71459aa45d31c272
[root@docker-01 ~]# docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_5 consul:1.4.4 agent -client -node=5 -join='172.17.0.2' -client='0.0.0.0'
296eedc33da53a232415361271f9e1df7eb8a3516a806c87a9a7f9f992baf5c0
[root@docker-01 ~]#  docker run -d -e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --name=consul_server_6 consul:1.4.4 agent -client -node=5 -join='172.17.0.2' -client='0.0.0.0'
f3d4f9fceb0881b9ec7139166af55d8e53bae703318a9671d817312ca9e22fcb

检查 Client 是否加入集群中

[root@docker-01 ~]# docker exec consul_server_1 consul members Node Address Status Type Build Protocol DC Segment 1 
Node          Address          Status  Type    Build  Protocol  DC   Segment
1             172.17.0.2:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>
2             172.17.0.3:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>
3             172.17.0.4:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>
296eedc33da5  172.17.0.6:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
64fd9a5a3fec  172.17.0.5:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
f3d4f9fceb08  172.17.0.7:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
[root@docker-01 ~]# docker exec consul_server_1 consul members Node Address Status Type Build Protocol DC Segment 1 
Node          Address          Status  Type    Build  Protocol  DC   Segment
1             172.17.0.2:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>
2             172.17.0.3:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>
3             172.17.0.4:8301  alive   server  1.4.4  2         dc1  <all>
296eedc33da5  172.17.0.6:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
64fd9a5a3fec  172.17.0.5:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
700319516cf0  172.17.0.8:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
7887d4226c05  172.17.0.9:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>
f3d4f9fceb08  172.17.0.7:8301  alive   client  1.4.4  2         dc1  <default>

总结

Docker 部署 Consul 其实很简单,Consul 集群的配置主要是 Consul 的命令需要了解,建议多看看 Consul 的官方文档。

引用和附件
Consul 原理和使用简介 : https://blog.coding.net/blog/intro-consul?type=hot
Consul 镜像仓库地址 :https://hub.docker.com/\_/consul
Consul 镜像使用文档:https://github.com/docker-library/docs/tree/master/consul
Consul 官方文档 :https://www.consul.io/docs/agent/basics.html
使用Consul和Registration对Docker容器进行服务发现
https://livewyer.io/blog/2015/02/05/service-discovery-docker-containers-using-consul-and-registrator
基于Consul+Registrator+Nginx实现容器服务自动发现的集群框架
http://www.mamicode.com/info-detail-2222200.html
.NET Core微服务之基于Consul实现服务治理
https://www.cnblogs.com/edisonchou/p/9124985.html
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