微服務(wù)實(shí)踐專題系列（二）：基于Docker swarm mode集群的consul集群部署

shaonbean 發(fā)布于2019-06-28 15:59 / 1689人閱讀

摘要：簡(jiǎn)介是微服務(wù)治理方案，提供注冊(cè)發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)健康檢查以及多數(shù)據(jù)中心部署的能力。重新設(shè)計(jì)架構(gòu)如下實(shí)施創(chuàng)建個(gè)虛擬機(jī)寫一個(gè)腳本批量創(chuàng)建創(chuàng)建個(gè)虛擬機(jī)給這個(gè)腳本授權(quán)，并執(zhí)行后可以看到虛擬機(jī)創(chuàng)建完成。集群中的節(jié)點(diǎn)是自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)的。

consul簡(jiǎn)介

consul是微服務(wù)治理方案，提供注冊(cè)/發(fā)現(xiàn)、k/v存儲(chǔ)、健康檢查以及多數(shù)據(jù)中心部署的能力。

單節(jié)點(diǎn)安裝如下：

docker pull consul:0.9.2

啟動(dòng)consul：

docker run -it -p 8500:8500 consul:0.9.2

瀏覽器訪問：localhost:8500，可以看到consul的web UI。

consul可以作為server或client模式運(yùn)行。

consul server：consul server之間彼此通信并選舉一個(gè)leader。

consul client：集群中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的consul client，它負(fù)責(zé)監(jiān)控運(yùn)行在該節(jié)點(diǎn)上的服務(wù)的健康、與consul server通信。通常和應(yīng)用服務(wù)運(yùn)行在一個(gè)節(jié)點(diǎn)中，一個(gè)consul client僅僅和某一個(gè)consul server通信。

集群中的所有client和server共享狀態(tài)信息：即當(dāng)一個(gè)應(yīng)用服務(wù)注冊(cè)到一個(gè)client，這個(gè)信息將在所有與它連接的client和server上都共享可用了。

本文著重描述consul集群方式部署，不熟悉docker也沒關(guān)系，本文也有很多docker概念講解。

基礎(chǔ)準(zhǔn)備

docker安裝包
docker for linux/mac ，此安裝包包含：

docker引擎

docker-machine：虛擬機(jī)管理

swarm mode：docker引擎內(nèi)置的容器編排功能，包括容器集群化和調(diào)度。

不要混淆swarm mode和docer swarm。 
swarm mode是1.12版提供的能力，集成在docker引擎中，沒有和machine、compose集成，內(nèi)置了k/v存儲(chǔ)，并集成了overlay networks支持。
而docker swarm是1.12版之前的集群方案，是獨(dú)立的工具。在docker1.12之前，創(chuàng)建docker集群是需要用docker swarm的，并且需要額外的k/v存儲(chǔ)（consul、etcd等）同步網(wǎng)絡(luò)配置，保證節(jié)點(diǎn)在一個(gè)容器中。

docker-compose：服務(wù)編排組件

virtualbox

雖然macOS自帶HyperKit虛擬解決方案，但因?yàn)閐ocker 沒有HyperKit driver，所以需要用virtualbox，手動(dòng)下載安裝或者docker早期解決方案Toolbox安裝過也可。

架構(gòu)設(shè)計(jì)

最初的架構(gòu)設(shè)計(jì)是這樣的：

這種架構(gòu)也能建成功，但考慮到對(duì)swarm集群的理解不要太狹隘，重新設(shè)計(jì)了另外的架構(gòu)。

雖然不是所有的服務(wù)都適合部署到swarm集群，但是consul是適合的，部署的方式是swarm 的manager節(jié)點(diǎn)和consul server重合，swarm的worker節(jié)點(diǎn)和consul client重合。

重新設(shè)計(jì)架構(gòu)如下：

實(shí)施

1、創(chuàng)建4個(gè)虛擬機(jī)
寫一個(gè)shell腳本crete_vms.sh批量創(chuàng)建：

#!/bin/sh
#創(chuàng)建4個(gè)虛擬機(jī)
set -e

vms=("vm1" "vm2" "vm3" "vm4")

for vm in ${vms[@]}
do
  docker-machine create 
    -d virtualbox 
    --virtualbox-memory "1024" 
    --virtualbox-cpu-count "1" 
    --virtualbox-disk-size "2000" 
    ${vm}
done

docker-machine ls

給這個(gè)腳本授權(quán)：sudo chmod a+x create_vms.sh，并執(zhí)行后可以看到虛擬機(jī)創(chuàng)建完成。

小提示：
docker-machine 會(huì)自動(dòng)加載一個(gè)Boot2Docker ISO用于構(gòu)建docker容器運(yùn)行環(huán)境。

2、構(gòu)建swarm集群

2.1 用swarm mode方式將這4臺(tái)虛擬機(jī)構(gòu)建成一個(gè)集群
首先需要在一臺(tái)機(jī)器上初始化swarm，這里在vm1上進(jìn)行初始化，先綁定vm1環(huán)境：

eval $(docker-machine env vm1)

然后初始化：

docker swarm init --advertise-addr $(docker-machine ip vm1)

這時(shí)，vm1變成一個(gè)集群中的manager節(jié)點(diǎn)了。

2.2 接下來將vm2作為一個(gè)manager節(jié)點(diǎn)加入這個(gè)swarm
先查詢加入命令：

docker swarm join-token manager

To add a manager to this swarm, run the following command:
docker swarm join --token SWMTKN-1-64eiwxk3wzoau20f7iv56fw0apgsxsk0gnzwb1e6okbezd373b-eyhb3sbu3fkcj8uyzw1bigayj 192.168.99.100:2377

然后綁定vm2環(huán)境：

eval $(docker-machine env vm2)

執(zhí)行加入命令：

docker swarm join --token SWMTKN-1-64eiwxk3wzoau20f7iv56fw0apgsxsk0gnzwb1e6okbezd373b-eyhb3sbu3fkcj8uyzw1bigayj 192.168.99.100:2377

2.3 將vm3和vm4作為worker節(jié)點(diǎn)加入這個(gè)swarm
先查詢加入命令：

docker swarm join-token worker

To add a worker to this swarm, run the following command:
docker swarm join --token SWMTKN-1-64eiwxk3wzoau20f7iv56fw0apgsxsk0gnzwb1e6okbezd373b-8ern27gy685jifwq7b9cjvhcn 192.168.99.100:2377

綁定vm3環(huán)境：

eval $(docker-machine env vm3)

執(zhí)行加入命令：

docker swarm join --token SWMTKN-1-64eiwxk3wzoau20f7iv56fw0apgsxsk0gnzwb1e6okbezd373b-8ern27gy685jifwq7b9cjvhcn 192.168.99.100:2377

綁定vm4環(huán)境：

eval $(docker-machine env vm4)

執(zhí)行加入命令：

docker swarm join --token SWMTKN-1-64eiwxk3wzoau20f7iv56fw0apgsxsk0gnzwb1e6okbezd373b-8ern27gy685jifwq7b9cjvhcn 192.168.99.100:2377

至此，swarm集群創(chuàng)建完成！
切換到manager 節(jié)點(diǎn)查看集群信息：

eval $(docker-machine env vm1)
docker node ls

MANAGER STATUS顯示為Reachable表示該節(jié)點(diǎn)是一個(gè)manager，空表示是一個(gè)worker。

可以在swarm manager節(jié)點(diǎn)環(huán)境下查看網(wǎng)絡(luò)信息：

docker network ls

可以看到ingress的網(wǎng)絡(luò)是屬于swarm的，其他的都是本地（local）。swarm集群中的節(jié)點(diǎn)是自動(dòng)加入overlay網(wǎng)絡(luò)的。

小提示：
docker-machine env vm的作用是查看vm的環(huán)境變量，而eval $(docker-machine env vm)是執(zhí)行，即將當(dāng)前shell與指定的虛擬機(jī)配置環(huán)境進(jìn)行綁定，關(guān)掉shell也就釋放了這種綁定的環(huán)境。這個(gè)命令的最好使用場(chǎng)景就是：虛擬機(jī)中不需要安裝docker compose、machine等、也不需要上傳配置文件到虛擬機(jī)，就可以在當(dāng)前shell中執(zhí)行虛擬機(jī)中不存在的命令和文件來操作虛擬機(jī)容器和服務(wù)。

如果要解綁，執(zhí)行解綁命令：

eval $(docker-machine env -u)

3、構(gòu)建consul集群

3.1 先創(chuàng)建一個(gè)consul server leader，寫個(gè)consul-server-init.yml文件：

version: "3.3"
services:
  consul-server:
    image: consul:0.9.2
    environment:
      - "CONSUL_LOCAL_CONFIG={"disable_update_check": true}"
      - "CONSUL_CLIENT_INTERFACE=eth0"
      - "CONSUL_BIND_INTERFACE=eth1" #容器啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)綁定eth1端口的IP
    entrypoint:
      - consul
      - agent
      - -server
      - -bootstrap #作為一個(gè)集群?jiǎn)?dòng)
      - -data-dir=/consul/data
      - -advertise={{ GetInterfaceIP "eth1" }}
      - -client=0.0.0.0 #consul服務(wù)偵聽地址提供HTTP、DNS、RPC等服務(wù)，默認(rèn)是127.0.0.1，對(duì)外提供服務(wù)需改成0.0.0.0
      - -ui
    ports:
      - 8300:8300 #server rpc address
      - 8301:8301 #CLuster Serf Addr LAN
      - 8301:8301/udp
      - 8302:8302 #Cluster Serf Addr WAN
      - 8302:8302/udp
      - 8400:8400 #cli rpc endpoint
      - 8500:8500 #Web UI, http api
      - 8600:53/udp #DNS服務(wù)
    network_mode: host #此處指定host模式才能綁定到eth1

切換到vm1 manager節(jié)點(diǎn)

eval $(docker-machine env vm1)
docker-compose -f consul-server-init.yml up -d

如果啟動(dòng)報(bào)錯(cuò)，可以通過docker logs container_id來查看錯(cuò)誤信息，然后再docker-compose -f consul-server-init.yml down掉它。

3.2 再寫一個(gè)consul-server-join.yml用來創(chuàng)建consul server follower加入該集群。

version: "3.3"
services:
  consul-server:
    image: consul:0.9.2
    environment:
      - "CONSUL_LOCAL_CONFIG={"disable_update_check": true}"
      - "CONSUL_CLIENT_INTERFACE=eth0"
      - "CONSUL_BIND_INTERFACE=eth1" #容器啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)綁定eth1端口的IP
    entrypoint:
      - consul
      - agent
      - -server
      - -data-dir=/consul/data
      - -retry-join=192.168.99.100 #加入一個(gè)集群
      - -advertise={{ GetInterfaceIP "eth1" }}
      - client=0.0.0.0
      - -ui
    ports:
      - 8300:8300 #server rpc address
      - 8301:8301 #CLuster Serf Addr LAN
      - 8301:8301/udp
      - 8302:8302 #Cluster Serf Addr WAN
      - 8302:8302/udp
      - 8400:8400 #cli rpc endpoint
      - 8500:8500 #Web UI, http api
      - 8600:53/udp #DNS服務(wù)
    network_mode: host #此處指定host(宿主機(jī))模式才能綁定到eth1

切換到vm2環(huán)境

eval $(docker-machine env vm2)
docker-compose -f consul-server-join.yml up -d

3.3 寫一個(gè)consul-client.yml來創(chuàng)建consul client并加入集群

version: "3.3"  #第三版開始支持swarm mode集群的compose-file編排
services:
  consul-agent:
    image: consul:0.9.2
    environment:
      - "CONSUL_LOCAL_CONFIG={"disable_update_check": true}"
      - "CONSUL_CLIENT_INTERFACE=eth0"
      - "CONSUL_BIND_INTERFACE=eth1" #容器啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)綁定eth1端口的IP
    entrypoint:
      - consul
      - agent
      - -data-dir=/consul/data
      - -advertise={{GetInterfaceIP "eth1"}}
      - -retry-join=192.168.99.100 #consul server的地址，以便使該client與            server組成同一個(gè)集群
      - -retry-join=192.168.99.101
    network_mode: host #此處指定host(宿主機(jī))模式才能綁定到eth1

分別切換到vm3和vm4環(huán)境執(zhí)行創(chuàng)建：

eval $(docker-machine env vm3)
docker-compose -f consul-client.yml up -d

eval $(docker-machine env vm4)
docker-compose -f consul-client.yml up -d

到此為止，consul集群創(chuàng)建完成，查看集群信息：
docker exec -t consul members

這里我故意把vm3服務(wù)離開了。

小結(jié)：
consul不適合用1.13的deploy部署，還是寫運(yùn)維shell方式部署最省事，我上面為了講清楚很多概念一步一步描述的。
deploy部署的話默認(rèn)會(huì)虛擬出一個(gè)集群vip，多個(gè)相同服務(wù)綁定到這個(gè)共同的vip上對(duì)外提供服務(wù)。

訪問http://192.168.99.100:8500，可以看到consul管理界面：

下一篇文章演示Registrator和應(yīng)用的部署。

GPU云服務(wù)器云服務(wù)器微服務(wù)部署部署docker容器集群 swarm集群 hadoop集群系列

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