基于Docker的Consul服务发现集群搭建

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在去年的.NET Core微服务系列文章中，初步学习了一下Consul服务发现，总结了两篇文章。本次基于Docker部署的方式，以一个Demo示例来搭建一个Consul的示例集群，最后给出一个HA的架构示范，也会更加贴近于实际应用环境。

一、示例整体架构

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　　此示例会由一个API Gateway, 一个Consul Client以及三个Consul Server组成，有关Consul的Client和Server这两种模式的Agent的背景知识，请移步我之前的文章加以了解：《.NET Core微服务之基于Consul实现服务治理》。其中，Consul的Client和Server节点共同构成一个Data Center，而API Gateway则从Consul中获取到服务的IP和端口号，并返回给服务消费者。这里的API Gateway是基于Ocelot来实现的，它不是这里的重点，也就不过多说明了，不了解的朋友请移步我的另一篇：《.NET Core微服务之基于Ocelot实现API网关服务》。

二、Consul集群搭建

2.1 Consul镜像拉取

docker pull consul:1.4.4

　　验证：docker images

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2.2 Consul Server实例创建

　　以下我的实践是在一台机器上（CentOS 7）操作的，因此将三个实例分别使用了不同的端口号（区别于默认端口号8500）。实际环境中，建议多台机器部署。

　　（1）Consul实例1

docker run -d -p 8510:8500 --restart=always 	
-v /XiLife/consul/data/server1:/consul/data 	
-v /XiLife/consul/conf/server1:/consul/config 	
-e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --privileged=true 	
--name=consul_server_1 consul:1.4.4 agent -server 	
-bootstrap-expect=3 -ui -node=consul_server_1 	
-client='0.0.0.0' 	
-data-dir /consul/data -config-dir /consul/config 	
-datacenter=xdp_dc;

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（2）Consul实例2

　　为了让Consul实例2加入集群，首先获取一下Consul实例1的IP地址：

JOIN_IP="$(docker inspect -f '{{.NetworkSettings.IPAddress}}' consul_server_1)";

docker run -d -p 8520:8500 --restart=always 	
-v /XiLife/consul/data/server2:/consul/data 	
-v /XiLife/consul/conf/server2:/consul/config 	
-e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' 	
--privileged=true 	
--name=consul_server_2 consul:1.4.4 agent -server -ui 	
-node=consul_server_2 -client='0.0.0.0' 	
-datacenter=xdp_dc 	
-data-dir /consul/data 	
-config-dir /consul/config 	
-join=$JOIN_IP;

　　（3）Consul实例3

docker run -d -p 8530:8500 --restart=always 	
-v /XiLife/consul/data/server3:/consul/data 	
-v /XiLife/consul/conf/server3:/consul/config 	
-e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' --privileged=true 	
--name=consul_server_3 consul:1.4.4 agent -server -ui 	
-node=consul_server_3 -client='0.0.0.0' 	
-datacenter=xdp_dc 	
-data-dir /consul/data 	
-config-dir /consul/config 	
-join=$JOIN_IP;

　　验证1：docker exec consul_server_1 consul operator raft list-peers

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　　验证2：http://192.168.16.170:8500/

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2.3 Consul Client实例创建

　　（1）准备services.json配置文件，向Consul注册两个同样的Product API服务

    {	"services": [	{	"id": "core.product-/192.168.16.170:8000",	"name": "core.product",	"tags": [ "xdp-/core.product" ],	"address": "192.168.16.170",	"port": 8000,	"checks": [	{	"name": "core.product.check",	"http": "http://192.168.16.170:8000/api/health",	"interval": "10s",	"timeout": "5s"	}	]	},	{	"id": "core.product-/192.168.16.170:8001",	"name": "core.product",	"tags": [ "xdp-/core.product" ],	"address": "192.168.16.170",	"port": 8001,	"checks": [	{	"name": "core.product.check",	"http": "http://192.168.16.170:8001/api/health",	"interval": "10s",	"timeout": "5s"	}	]	}	]	}

    有关配置文件的细节，请移步另一篇文章：《.NET Core微服务之基于Consul实现服务治理（续）》

　　（2）Consul Client实例

docker run -d -p 8550:8500 --restart=always 	
-v /XiLife/consul/conf/client1:/consul/config 	
-e CONSUL_BIND_INTERFACE='eth0' 	
--name=consul_client_1 consul:1.4.4 agent -node=consul_client_1 	
-join=$JOIN_IP 	
-client='0.0.0.0' -datacenter=xdp_dc 	
-config-dir /consul/config

　　（3）验证

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2.4 服务检查监控邮件提箱

　　（1）为Client添加watches.json

       {	"watches": [	{	"type": "checks",	"handler_type": "http",	"state": "critical",	"http_handler_config": {	"path": "http://192.168.16.170:6030/api/Notifications/consul",	"method": "POST",	"timeout": "10s",	"header": { "Authorization": [ "token" ] }	}	}	]	}

　　*.这里的api接口 http://192.168.16.170:6030/api/Notifications/consul是我的一个通知服务发送Email的接口。

　　（2）验证

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三、Ocelot网关配置

3.1 为Ocelot增加Consul支持

　　（1）增加Nuget包：Ocelot.Provider.Consul

Nuget>> Install-Package Ocelot.Provider.Consul　

　　（2）修改StartUp.cs，增加Consul支持

s.AddOcelot()
.AddConsul();

　　更多内容，请移步：Ocelot官方文档-服务发现

3.2 修改Ocelot配置文件增加Consul配置

"GlobalConfiguration": {	"BaseUrl": "http://api.xique.com",	"ServiceDiscoveryProvider": {	"Host": "192.168.16.170",	"Port": 8550,	"Type": "Consul"	}	}

　　*.这里指向的是Consul Client实例的地址

　　此外，Ocelot默认策略是每次请求都去Consul中获取服务地址列表，如果想要提高性能，也可以使用PollConsul的策略，即Ocelot自己维护一份列表，然后定期从Consul中获取刷新，就不再是每次请求都去Consul中拿一趟了。例如下面的配置，它告诉Ocelot每2秒钟去Consul中拿一次。

    "Type": "PollConsul",	"PollingInterval": 2000

3.3 Service配置

    // -- Service	{	"UseServiceDiscovery": true,	"DownstreamPathTemplate": "/api/{url}",	"DownstreamScheme": "http",	"ServiceName": "core.product",	"LoadBalancerOptions": {	"Type": "RoundRobin"	},	"UpstreamPathTemplate": "/product/{url}",	"UpstreamHttpMethod": [ "Get", "Post", "Put", "Delete" ]	}

　　这里配置了在Consul中配置的服务名（ServiceName），以及告诉Ocelot我们使用轮询策略（RoundRobin）做负载均衡。

3.4 验证

　　第一次访问：

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　　第二次访问：

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四、HA示例整体架构

　　对于实际应用中，我们往往会考虑单点问题，因此会借助一些负载均衡技术来做高可用的架构，这里给出一个建议的HA示例的整体架构：

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　　对于一个API请求，首先会经历一个Load Balancer才会到达API Gateway，这个Load Balancer可以是基于硬件的F5，也可以是基于软件的Nginx或LVS再搭配Keepalived，一般来说大部分团队都会选择Nginx。然后API Gateway通过部署多个，来解决单点问题，也达到负载均衡的效果。而对于API Gateway和Consul Client之间的连接，我们往往也会增加一个Load Balancer来实现服务发现的高可用，这个Load Balancer也一般会基于Nginx/LVS搭配Keepalived，API Gateway只需要访问一个Virtual IP即可。而在Consul Data Center中，Consul Server会选择3或5个，Consul Client也会部署多个，刚刚提到的Virtual IP则会指向多个Consul Client，从而防止了Consul Client的单点问题。

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