服务发现之美：Consul集群搭建

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近几年随着Docker容器技术、微服务等架构的兴起，人们开始意识到服务发现的必要性。微服务架构简单来说，是一种以一些微服务来替代开发单个大而全应用的方法, 每一个小服务运行在自己的进程里,并以轻量级的机制来通信, 通常是 HTTP RESTful API。微服务强调小快灵, 任何一个相对独立的功能服务不再是一个模块, 而是一个独立的服务。那么，当我们需要访问这个服务时，如何确定它的地址呢？这时就需要服务发现了。

  Consul 是 HashiCorp 公司推出的开源工具，用于实现分布式系统的服务发现与配置。通常拿来和zookeeper、etcd这些服务注册与发现的工具进行比较。Consul更像一个“全栈”解决方案，内置了服务注册与发现，具有健康检查、Key/Value存储、多数据中心的功能。个人比较偏爱他有三点：1、开箱即用，方便运维：安装包仅包含一个可执行文件，方便部署，无需其他依赖，与Docker等轻量级容器可无缝配合 。2、自带ui界面，可以通过web界面直接看到注册的服务，更新K/V。3、采用GOSSIP协议进行集群内成员的管理和消息的传播，使用和etcd一样的raft协议保证数据的一致性。

  Consul提供的四个关键特性：

1、服务发现。提供HTTP和DNS两种发现方式。

2、健康监测。支持多种方式，HTTP、TCP、Docker、Shell脚本定制化监控。

3、KV存储。Key、Value的存储方式。

4、多数据中心。Consul支持多数据中心。

  当然Consul还有很多锦上添花的特性，比如：可视化Web界面、配置模板“consul-template”等。

以下是consul ui的页面展示：

consul ui界面

Consul集群的搭建

集群架构示意图：

consul cluster架构

集群角色

上图是一个简单的consul cluster的架构，Consul Cluster有Server和Client两种角色。不管是Server还是Client，统称为Agent，Consul Client是相对无状态的，只负责转发RPC到Server，资源开销很少。Server是一个有一组扩展功能的代理，这些功能包括参与Raft选举，维护集群状态，响应RPC查询，与其他数据中心交互WAN gossip和转发查询给leader或者远程数据中心。

  在每个数据中心，client和server是混合的。一般建议有3-5台server。这是基于有故障情况下的可用性和性能之间的权衡结果，因为越多的机器加入达成共识越慢，Server之间会选举出一个leader。然而，并不限制client的数量，它们可以很容易的扩展到数千或者数万台。

集群搭建

  这里以5台机器搭建一个server集群，分别为：

172.30.100.1    consul01

172.30.100.2    consul02

172.30.100.3    consul03

172.30.100.4    consul04

172.30.100.5    consul05

1、创建consul安装目录，这里放到/data/consul目录下：

root@consul01# mkdir -p /data/consul/data

2、下载对应平台和版本的consul软件包并解压，这里以0.9.2版本为例：

root@consul01# cd /data/consul

root@consul01# wget -c https://releases.hashicorp.com/c ... 9.2_linux_amd64.zip

root@consul01# unzip consul_0.9.2_linux_amd64.zip

官方下载源地址为：https://releases.hashicorp.com/c ... 38273419.1504238248，请下载自己对应的版本

3、创建consul的启动配置文件：

root@consul01# vim consul_config.json

{

  "datacenter": "consul-cluster",

  "node_name": "consul01",

  "bind_addr": "172.30.100.1",

  "client_addr": "172.30.100.1",

  "server": true,

  "bootstrap_expect": 5,

  "data_dir": "/data/consul/data",

  "http_config": {

    "response_headers": {

      "Access-Control-Allow-Origin": "*"

    }

  },

  "log_level": "INFO",

  "enable_syslog": true,

  "ports": {

    "http": 8500,

    "dns": 8600,

    "serf_lan": 8301,

    "serf_wan": 8302

  },

  "enable_script_checks": true

}

关键参数解释：

bind_addr: 同命令行的-bind参数，内部集群通信绑定的地址。默认是‘0.0.0.0’，如果有多块网卡，需要指定，否则启动报错

client_addr：同命令行的-clinet参数，客户端接口绑定的地址，默认是‘127.0.0.1’；

server：true指定consul agent的模式为server模式；

bootstrap_expect：同命令行的-bootstrap-expect,集群预期的server个数，这里我们有5台server，设置为5；不能和    bootstrap参数一同使用。

enable_syslog：启用则consul的日志会写进系统的syslog里；

enable_script_checks：是否启用监控检测脚本。

详细配置参数解释见官方链接：https://www.consul.io/docs/agent/options.html

其他4个节点的配置，把node_name更改为自己的即可。

4、启动consul agent

root@consul01# ./consul agent -config-file consul_config.json -ui

指定配置文件位置，并启动ui界面。在其他四个节点进行相同的操作

5、把agent加入到集群

告诉第二个agent，加入到第一个agent里：

root@consul02#  ./consul join -http-addr http://172.30.100.2:8500 172.30.100.1

在其余3个节点上，更改自己的http-addr，执行相同的操作，比如在consul03上执行：

root@consul03#  ./consul join -http-addr http://172.30.100.3:8500 172.30.100.1

特别提示：加入集群的时候，一个consul agent只需要知道集群中任意一个节点即可，加入到集群之后，集群节点之间会根据GOSSIP协议互相发现彼此的关系。

5、集群检查

  所有节点都启动成功之后可以查看集群成员是否全部加入成功，任意节点上执行命令：

root@consul03#  ./consul members  http://172.30.100.3:8500

Node      Address             Status  Type    Build  Protocol  DC

consul01  172.30.100.1:8301  alive   server  0.9.2  2         consul-cluster

consul02  172.30.100.2:8301  alive   server  0.9.2  2         consul-cluster

consul03  172.30.100.3:8301  alive   server  0.9.2  2         consul-cluster

consul04  172.30.100.4:8301  alive   server  0.9.2  2         consul-cluster

consul05  172.30.100.5:8301  alive   server  0.9.2  2         consul-cluster

6、登陆WEB UI

浏览器中输入http://172.30.100.3:8500，即可看到如上图所示UI界面。

结语：

  现在已经搭建了一个consul集群，下一步准备写一下我在实际生产环境中的使用：prometheus监控与consul+consul-template动态添加被监控节点。持续干货，欢迎关注。