Docker - 容器部署 Consul 集羣
目錄
說明
簡介
瞭解 Consul
Consul 使用場景
Consul 優勢
Consul 中的概念
安裝
準備 Consul 鏡像
安裝單個 Consul
組裝集羣 Consul
總結
引用和附件
說明
本文主要介紹怎麼使用 Docker 在 Linux 環境部署 Consul 集羣，如果你對 Docker 不瞭解的同學，請先學習一下 Docker。推薦一本學習 Docker 在線書籍 ：【Docker入門到實踐】 。
本文介紹 Consul 部署已經在準備好 Docker 環境好前提下開始的。
CentOS 7.3
Docker CE 18.09.2
簡介
image_1d78seg768pbqmr1le6on71p0h19.png-172.3kB
瞭解 Consul
Consul 是一個支持多數據中心分佈式高可用的 服務發現 和 配置共享 的服務軟件,由 HashiCorp 公司用 Go 語言開發, 基於 Mozilla Public License 2.0 的協議進行開源。 Consul 支持 健康檢查，並允許 HTTP 、GRPC 和 DNS 協議調用 API 存儲鍵值對.
命令行超級好用的虛擬機管理軟件 vgrant 也是 HashiCorp 公司開發的產品.
一致性協議採用 Raft 算法,用來保證服務的高可用. 使用 GOSSIP 協議管理成員和廣播消息, 並且支持 ACL 訪問控制.
Consul 使用場景
Docker 實例的註冊與配置共享
Coreos 實例的註冊與配置共享
SaaS 應用的配置共享、服務發現和健康檢查。
vitess 集羣
與 confd 服務集成，動態生成 nginx 和 haproxy 配置文件
Consul 優勢
市面現在有很多類似的軟件比如：zookeeper 、Etcd、doozerd、eureka，Consul 相比這些軟件有什麼優勢呢？
官方出了相比較這些軟件區別的一篇 Consul vs. ZooKeeper，doozerd，etcd 文章。
下面總結一下 Consul 的優勢有那幾點：
使用 Raft 算法來保證一致性, 比複雜的 Paxos 算法更直接. 相比較而言, zookeeper 採用的是 Paxos, 而 etcd 使用的則是 Raft.
支持 多數據中心，內外網的服務採用不同的端口進行監聽。 多數據中心集羣可以避免單數據中心的單點故障，而其部署則需要考慮網絡延遲，分片等情況等. zookeeper 和 etcd 均不提供多數據中心功能的支持。
支持 健康檢查。 etcd 不提供此功能。
支持 HTTP、DNS 和 GPRS 協議接口。 zookeeper 的集成較爲複雜，etcd 只支持 http 協議。
官方提供 WEB管理界面，etcd 無此功能。
綜合比較, Consul 作爲服務註冊和配置管理的新星，比較值得關注和研究。
Consul 中的概念
image_1d78u4elv18glqtipc18f1aiv9.png-474.2kB
Client：表示 Consul 客戶端模式，是 Consul 節點的一種模式，所有註冊到 Client 節點的服務會被轉發到 Server 。本身無狀態不持久化如何數據。Client 通過 HTTP、DNS、GRPC 接口請求轉發給局域網內的服務端集羣。
Server：表示 Consul 的服務端模式， Server 功能和 Client 都一樣，不同的是 Server 持久化數據到本地。在局域網內與本地 Client 通訊，通過廣域網與其他數據中心通訊。每個數據中心的 Server 數量推薦爲 3 個或是 5 個。
Server-Leader ：表示這個 Server 是它們的老大，它和其它 Server 不一樣的一點是，它需要負責同步註冊的信息給其它的 Server 節點，同時也要負責各個節點的健康監測。如果 Leader 宕機了，通數據中心的所有 Server 內部會使用 Raft 算法來在其中選取一個 Leader 出來。
Agent ：Agent 是 Consul 的核心進程，Agent 的工作是維護成員關係信息、註冊服務、健康檢查、響應查詢等等。Consul 集羣的每一個節點都必須運行 agent 進程。
其它
需要了解 Consul 原理、的通信方式、協議信息、算法、幫助文檔等。有興趣可以前往官方查看 官方文檔。
文檔：https://www.consul.io/docs/agent/basics.html
官網：https://www.consul.io
安裝
準備 Consul 鏡像
拉取 Consul 鏡像到本地，我本次講解的是 Consul V1.4.4 版本。
$ docker pull consul:1.4.4
1.4.4: Pulling from library/consul
5d20c808ce19: Pull complete
ded83912d17e: Pull complete
a7fbb7ddd3ea: Pull complete
6cdcd1f7ea42: Pull complete
a0ea9ef64acd: Pull complete
267ee3fb0b30: Pull complete
Digest: sha256:9113b1043308b4193d2be8516c64fcdc2e9740e3c626be058076de697c407be7
Status: Downloaded newer image for consul:1.4.4
Consul 鏡像提供了幾個個常用環境變量
CONSUL_CLIENT_INTERFACE ：配置 Consul 的 -client= 命令參數。
CONSUL_BIND_INTERFACE ：配置 Consul 的 -bind= 命令參數。
CONSUL_DATA_DIR ：配置 Consul 的數據持久化目錄。
CONSUL_CONFIG_DIR：配置 Consul 的配置文件目錄。
Consul 鏡像的詳細說明請前往官方使用文檔。
安裝單個 Consul
先啓動一個單機版 Consul，由於單機肯定需要安裝 Server 模式的 Consul。
啓動 Consul 和 Web 管理器
我們啓動一個命名爲 consul_server_1 的 Docker 容器來運行 Consul ，啓動的 Consul 的版本是 1.4.4。CONSUL_BIND_INTERFACE 設置爲默認橋接網絡 eth0 並且主機上不顯示任何服務。
$ 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'
9e86237f42d3c2cefab5de0dc9888d2bd4ed3e7a1aa2ca8e1ebc54cef9ea47b7
提示：/consul/data 是 Consul 持久化地方，如果需要持久化那 Dooker 啓動時候需要給它指定一個數據卷 -v /data/consul:/consul/data。
Consul 命令簡單介紹
agent : 表示啓動 Agent 進程。
-server：表示啓動 Consul Server 模式。
-client：表示啓動 Consul Cilent 模式。
-bootstrap：表示這個節點是 Server-Leader ，每個數據中心只能運行一臺服務器。技術角度上講 Leader 是通過 Raft 算法選舉的，但是集羣第一次啓動時需要一個引導 Leader，在引導羣集後，建議不要使用此標誌。
-ui：表示啓動 Web UI 管理器，默認開放端口 8500，所以上面使用 Docker 命令把 8500 端口對外開放。
-node：節點的名稱，集羣中必須是唯一的。
-client：表示 Consul 將綁定客戶端接口的地址，0.0.0.0 表示所有地址都可以訪問。
-join：表示加入到某一個集羣中去。 如：-json=192.168.1.23
Web 管理器
上面命令已經啓動了 Consul 和 Web 管理器，我們現在打開 Web 管理器來看一下是否啓動成功。通過瀏覽器瀏覽 Http://{serverIp}:8500 。
image_1d79to3v33sr78lgahfmeojr3m.png-37.8kB
上圖顯示已經啓動成功了，啓動了一個節點名稱爲 -node=1 的節點 ，並且可以通過管理器管理 Node 節點、Key/Value 功能等。
這裏就不講怎麼使用 Consul ，我在附件中引用幾篇文章你可以去看看，更細化怎麼使用可以去查相關資料。
組裝集羣 Consul
上面完成了一個單機版的 Consul 部署，下面我們將實現圖中的的集羣架構 Consul 部署。
image_1d793pdkjsujv9n1trud848uf12.png-215.7kB
Server 加入集羣
我們在上面單機版的基礎上面來拓展集羣，這樣可以模擬集羣的一步一步發展。下面我將加入二個 Server 模式的 Consul 到集羣中，Server 模式在集羣中建議是 三個以上，這樣更好的避免因爲 Server 的宕機導致整個集羣掛掉的風險。
通過命令查一下當前運行 Consul 集羣信息
$ 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
加入到集羣， 命名爲 -node=2 、-node=3。
上面通過命令獲取到引導 Consul 的 Ip 地址 172.17.0.2 ，
// -node=2
$ 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'
5d999ade4f96e04b5a1dbbcb69dc117fafa11d450fd17268884b1254971a7450
// -node=3
$ 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'
459948e6bd26e2b0b556ac6b4c5593b5dba2e4dc2b79d506d6ba4644f4ab0970
通過 Web 管理器查看是否成功加入集羣中
image_1d79vfuaf1cl9vgpv2jg2r1aqd5a.png-19kB
Client 加入集羣
Client 在 Consul 集羣中起到了代理 Server 的作用，Client 模式不持久化數據。一般情況每臺應用服務器都會安裝一個 Client ，這樣可以減輕跨服務器訪問帶來性能損耗。也可以減輕 Server 的請求壓力。
加入集羣
$ 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'
6e0604490eb49363d28249a5277c03173b258aa55965d70eb5b5438a0a6b7eea
$ 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'
25e9792c6d5949ba3fcf73432ed2933568726d214d6819ab52d2b6eaa00d7842
$ 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'
c7333068c1679f8f9e8c8c0be0fcf68f93f85b2c45dd177e4757217bdfa55d7a
檢查 Client 是否加入集羣中
$ 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 2 172.17.0.3:8301 alive server 1.4.4 2 dc1 3 172.17.0.4:8301 alive server 1.4.4 2 dc1 25e9792c6d59 172.17.0.6:8301 alive client 1.4.4 2 dc1 6e0604490eb4 172.17.0.5:8301 alive client 1.4.4 2 dc1 c7333068c167 172.17.0.7:8301 alive client 1.4.4 2 dc1
總結
Docker 部署 Consul 其實很簡單，Consul 集羣的配置主要是 Consul 的命令需要了解，建議多看看 Consul 的官方文檔。
引用和附件
Consul 原理和使用簡介 ： https://blog.coding.net/blog/intro-consul?type=hot
Consul 鏡像倉庫地址 ：https://hub.docker.com/_/consul
Consul 鏡像使用文檔：https://github.com/docker-library/docs/tree/master/consul
Consul 官方文檔 ：https://www.consul.io/docs/agent/basics.html
使用Consul和Registration對Docker容器進行服務發現
https://livewyer.io/blog/2015/02/05/service-discovery-docker-containers-using-consul-and-registrator
基於Consul+Registrator+Nginx實現容器服務自動發現的集羣框架
http://www.mamicode.com/info-detail-2222200.html
.NET Core微服務之基於Consul實現服務治理
https://www.cnblogs.com/edisonchou/p/9124985.html
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