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基于Docker的Consul集群实现服务发现

服务发现

其实简单说，服务发现就是解耦服务与IP地址之间的硬绑定关系，

以典型的集群为例，对于集群来说，是有多个节点的，这些节点对应多个IP（或者同一个IP的不同端口号），集群中不同节点责任是不一样的。

比如说一个数据集群中，可以分为读节点或者写节点，写节点和读节点都是相对的，不是硬绑定的，某一个逻辑节点，随着故障转移及恢复，是可以变换身份的（写变读，读变写；主降从，从升主等等）

集群对外提供服务的时候，对于外界来说，集群中节点身份变换的时候需要对外透明，外界无需因为集群节点的身份变换而更改配置，这就需要一个解耦合的服务。

Consul，zookeeper等中间件，就是做这个透明转换的，也就是服务发现。这里简单测试consul作为服务发现的实现。

Consul是一种服务解耦解决方案（service mesh solution，纠结了好久不知道怎么翻译），提供具有服务发现，配置和分段功能的全功能控制系统（control plane）

。

这些功能中的每一个都可以根据需要单独使用，也可以一起使用以构建完整的服务解耦。

即便是用了谷歌翻译的情况下，这段翻译纠结了半天，不知道怎么翻译合适。

如下是按照自己对consul做服务发现的理解，简单整理的逻辑结构图，其原理还是比较容易理解的。

基于Docker的Consul集群实现服务发现

Consul is a service mesh solution providing a full featured control plane with service discovery, configuration, and segmentation functionality. Each of these features can be used individually as needed, or they can be used together to build a full service mesh. Consul requires a data plane and supports both a proxy and native integration model. Consul ships with a simple built-in proxy so that everything works out of the box, but also supports 3rd party proxy integrations such as Envoy. https://www.consul.io/intro/index.html

它提供如下几个关键功能：

服务发现：

Consul的某些客户端可以提供一个服务，例如api或者mysql ，其它客户端可以使用Consul去发现这个服务的提供者。

使用DNS或者HTTP ，应用可以很容易的找到他们所依赖的服务。

健康检查

：

Consul客户端可以提供一些健康检查，这些健康检查可以关联到一个指定的服务（服务是否返回200 OK ），也可以关联到本地节点（内存使用率是否在90 % 以下）。

这些信息可以被一个操作员用来监控集群的健康状态，被服务发现组件路由时用来远离不健康的主机。

键值存储：应用可以使用Consul提供的分层键值存储用于一些目的，包括动态配置、特征标记、协作、 leader选举等等。通过一个简单的HTTP API可以很容易的使用这个组件

。

多数据中心： Consul对多数据中心有非常好的支持，这意味着Consul用户不必担心由于创建更多抽象层而产生的多个区域。

Consul被设计为对DevOps群体和应用开发者友好，他非常适合现代的、可伸缩的基础设施。

本文基于docker来实现consul的服务发现配置，方法consul agent是通过json注册的模式实现服务注册，

尽管Redis cluster有多IP方式驱动连接，这里仅仅为了测试“服务发现”的。

其实本来想测试MySQL单主模式的MGR，实现读写分离的服务发现，但是MySQL有点太重了，机器配置不够，所以做了Redis的集群来测试服务发现

consul服务端集群安装配置

作为服务发现的载体，consul是可以使用单节点运行的，作为解析服务的载体，是一个非常重要的角色，集群化具有更强的抗灾性，因此更多的时候是以多节点集群的方式运行解析服务的这个载体。

这里使用三个节点作为consul的集群服务端来运行，三个consul的服务节点IP分别是：172.18.0.11 ，172.18.0.12，172.18.0.13，需要固定IP

docker network create --subnet=172.18.0.11/16 mynetwork

docker run -itd --name consul01 --net mynetwork --ip 172.18.0.11 -v /usr/local/docker_file/consul01/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name consul02 --net mynetwork --ip 172.18.0.12 -v /usr/local/docker_file/consul02/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name consul03 --net mynetwork --ip 172.18.0.13 -v /usr/local/docker_file/consul03/:/usr/local/ centos

分别在每个容器中创建consul服务（unzip consul_1.6.2_linux_amd64.zip解压缩即可，非常简单）

三个容器节点的server.json节点配置文件如下，唯一的区别就是bind_addr指定为当前节点的IP 如下是172.18.0.11节点的配置，不同节点仅需修改bind_addr为对应机器（容器）的IP

/usr/local/server.json 
{
    "datacenter": "dc1",
    "data_dir": "/usr/local/",
    "log_level": "INFO",
    "server": true,
    "bootstrap_expect": 3,
    "bind_addr": "172.18.0.11",
    "client_addr": "0.0.0.0",
    "start_join": ["172.18.0.11","172.18.0.12","172.18.0.13"],
    "ui":true
}

依次登录三个容器中，以server模式启动consul服务

./consul agent -server -config-dir=/usr/local > /usr/local/consul.log &

由于配置文件中制定了集群的IP列表，因此无需显式加入集群（cluster join），正常情况下，启动三个节点后，会自动组成一个集群，并且自动选举出来一个leader。

consul 集群服务的状态

./consul members --http-addr 172.18.0.11:8500

./consul operator raft list-peers -http-addr=172.18.0.12:8500

基于Docker的Consul集群实现服务发现

consul客户端安装配置

容器客户端节点安装，6个节点IP分别是：172.18.0.21，172.18.0.22，172.18.0.23，172.18.0.24，172.18.0.25，172.18.0.26

docker run -itd --name redis01 --net mynetwork --ip 172.18.0.21 -v /usr/local/docker_file/redis01/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name redis02 --net mynetwork --ip 172.18.0.22 -v /usr/local/docker_file/redis02/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name redis03 --net mynetwork --ip 172.18.0.23 -v /usr/local/docker_file/redis03/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name redis04 --net mynetwork --ip 172.18.0.24 -v /usr/local/docker_file/redis04/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name redis05 --net mynetwork --ip 172.18.0.25 -v /usr/local/docker_file/redis05/:/usr/local/ centos

docker run -itd --name redis06 --net mynetwork --ip 172.18.0.26 -v /usr/local/docker_file/redis06/:/usr/local/ centos

6个client节点的配置以及服务定义，服务探测脚本如下

如下是172.18.0.21节点的配置，不同节点仅需修改bind_addr为对应机器（容器）的IP

client.json
{
  "data_dir": "usr/local/consuldata",
  "enable_script_checks": true,
  "bind_addr": "172.18.0.21",
  "retry_join": ["172.18.0.11","172.18.0.12","172.18.0.13"],
  "retry_interval": "30s",
  "rejoin_after_leave": true,
  "start_join": ["172.18.0.11","172.18.0.12","172.18.0.13"]
}

分别启动三个client节点的consul服务，以client的模式运行，启动后，正常情况下会自动加入到consul的服务端集群中。

./consul agent -config-dir=/usr/local/consuldata > /usr/local/consuldata/consul.log &

./consul members --http-addr 172.18.0.11:8500

基于Docker的Consul集群实现服务发现

consul客户端代理服务注册

6个容器节点依次安装redis，做成一个集群（步骤略），这里的consul客户端代理的是一个3中3从的Redis集群，这里不列出来Redis集群的安装。

Redis集群安装参考 https://www.cnblogs.com/wy123/p/12012848.html ，还是非常方便的，在本地（容器节点）一键创建6个节点3主3从的集群。

其中主节点是172.18.0.21，172.18.0.22，172.18.0.23，从节点是172.18.0.24，172.18.0.25，172.18.0.26

这里是使用 w-master-redis-8888.service.consul名字作为三个redis集群节点的服务代理。

172.18.0.21节点上的redis-master-8888.json（172.18.0.22，172.18.0.23，172.18.0.24，172.18.0.25，172.18.0.26 类同，仅需修改address）

{
  "services": 
  [
    {
      "name": "w-master-redis-8888",
      "tags": [
        "master"
      ],
      "address": "172.18.0.21",
      "port": 8888,
      "checks": [
        {
         "args":["sh","-c","/usr/local/consuldata/check_redis_master.sh 172.18.0.21 8888 ******"],
         "Shell":"/bin/bash",
         "interval": "15s"
        }
      ]
    }
  ]
}

redis-slave-8888.json

{
  "services": 
  [
    {
      "name": "r-slave-redis-8888",
      "tags": [
        "master"
      ],
      "address": "172.18.0.21",
      "port": 8888,
      "checks": [
        {
         "args":["sh","-c","/usr/local/consuldata/check_redis_slave.sh 172.18.0.21 8888 ******"],
         "Shell":"/bin/bash",
         "interval": "15s"
        }
      ]
    }
  ]
}

Consul client节点的Redis主节点（写节点）服务检查脚本check_redis_master.sh
以下脚本来源于 https://www.cnblogs.com/gomysql/p/8010552.html ，做了简单的修改，在节点的身份判断逻辑上需要加强。

#!/bin/bash
host=$1
myport=$2
auth=$3
if [ ! -n "$auth" ]
then
auth='/"/"'
fi
comm="/usr/local/redis_instance/redis8888/bin/redis-cli -h $host -p $myport -a $auth " 
role=`echo 'INFO Replication'|$comm |grep -Ec 'role:master'`
echo 'INFO Replication'|$comm
if [ $role -ne 1 ]
then
    exit 2
fi

Consul client节点的Redis从节点服务检查脚本check_redis_slave.sh

#!/bin/bash
host=$1
myport=$2
auth=$3
if [ ! -n "$auth" ]
then
auth='/"/"'
fi
comm="/usr/local/redis_instance/redis8888/bin/redis-cli -h $host -p $myport -a $auth "
role=`echo 'INFO Replication'|$comm |grep -Ec 'role:slave'`
echo $role
echo 'INFO Replication'|$comm


if [ $role -ne 1 ]
then
    exit 2
fi