Docker 容器部署 Consul 集群

Docker 容器部署 Consul 集群

Consul 介紹

Consul 提供了分布式系統的服務發現和配置的解決方案。基于go語言實現。并且在git上開放了源碼consul-git。consul還包括了分布式一致協議的實現，健康檢查和管理UI。Consul和zk相比較起來，更加輕量級，而且一致性上基于RAFT算法，zk使用的Paxos 算法。跟zk比較起來更加輕量級，Consul提供了通過一個DNS或者HTTP接口的方式來控制執行，而zk卻需要自己定制解決方案。同樣比較被廣泛使用的服務發現解決方案中也有etcd 。etcd也是采用RAFT算法實現，但是etcd不提供管理UI。Consul跟Vagrant都是Hashicorp 公司的產品。作為一整套的分布式系統解決方案，配合同樣基于go語言實現的Docker開源技術，都是一個不錯的選擇。Docker 的簡單介紹，可以參考 Docker 介紹 （本文后面將不再介紹docker 命令以及容器等相關概念）。配合Docker來做應用容器，用Consul 來做集群的服務發現和健康檢查,并且還可以輕量級得做到水平和垂直可擴展。

Consul Agent、Server、Client

通過運行 consul agent 命令，可以通過后臺守護進程的方式運行在所有consul集群節點中。并且可以以server或者client 模式運行。并且以HTTP或者DNS 接口方式，負責運行檢查和服務同步。Server模式的agent負責維護consul集群狀態，相應RPC查詢，并且還要負責和其他數據中心（DataCenter）進行WAN Gossips交換。Client 節點是相對無狀態的，Client的唯一活動就是轉發(foward)請求給Server節點，以保持低延遲和少資源消耗。
??如下圖,是官網的一個典型系統結構，Consul建議我們每個DataCenter的Server的節點最好在3到5個之間，以方便在失敗以及數據復制的性能。Client的數量可以任意。圖中，最重要的兩個概念一個是Gossip協議，一個是Consensus 協議。DataCenter的所有節點都會參與到Gossip協議。Client 到Server 會通過LAN Gossip。所有的節點都在Gossip pool中，通過消息層來實現節點之間的通信以達到故障檢測的目的，并且不需要給Client配置Server的地址。而Server節點還會參與到WAN Gossip池中。這樣，通過Server節點就可以讓DataCenter之間做簡單的服務發現。比如增加一個Datacenter就只需要讓Server節點參與到Gossip Pool中。并且，DataCneter之間的通信和服務請求就可以通過WAN Gossip 來隨機請求另外一個DataCenter的Server節點，然后被請求的Server 會再把請求foward到本DataCenter的leader節點。Server leader的選舉是通過Consul的Raft 算法實現。Leader 節點需要負責所有請求和處理，并且這些請求也必須復制給所有的其他非leader的Server節點。同樣，非Leader節點接收到RPC請求的時候也會foward 到Leader節點。
??

在Docker 容器中啟動Consul Agent

  1. 下載 progrium/consul 鏡像
  2. 以Server 模式在容器中啟動一個agent
    docker run -p 8600:53/udp -h node1 progrium/consul -server -bootstrap
docker@boot2docker:~$ docker run -p 8600:53/udp -h node1 progrium/consul -server -bootstrap 
==> WARNING: Bootstrap mode enabled! Do not enable unless necessary
==> WARNING: It is highly recommended to set GOMAXPROCS higher than 1
==> Starting raft data migration...
==> Starting Consul agent...
==> Starting Consul agent RPC...
==> Consul agent running!Node name: 'node1'Datacenter: 'dc1'Server: true (bootstrap: true)Client Addr: 0.0.0.0 (HTTP: 8500, HTTPS: -1, DNS: 53, RPC: 8400)Cluster Addr: 172.17.0.1 (LAN: 8301, WAN: 8302)Gossip encrypt: false, RPC-TLS: false, TLS-Incoming: falseAtlas: <disabled>==> Log data will now stream in as it occurs:2015/09/29 03:13:43 [INFO] serf: EventMemberJoin: node1 172.17.0.12015/09/29 03:13:43 [INFO] serf: EventMemberJoin: node1.dc1 172.17.0.12015/09/29 03:13:43 [INFO] raft: Node at 172.17.0.1:8300 [Follower] entering Follower state2015/09/29 03:13:43 [INFO] consul: adding server node1 (Addr: 172.17.0.1:8300) (DC: dc1)2015/09/29 03:13:43 [INFO] consul: adding server node1.dc1 (Addr: 172.17.0.1:8300) (DC: dc1)2015/09/29 03:13:43 [ERR] agent: failed to sync remote state: No cluster leader2015/09/29 03:13:45 [WARN] raft: Heartbeat timeout reached, starting election2015/09/29 03:13:45 [INFO] raft: Node at 172.17.0.1:8300 [Candidate] entering Candidate state2015/09/29 03:13:45 [INFO] raft: Election won. Tally: 12015/09/29 03:13:45 [INFO] raft: Node at 172.17.0.1:8300 [Leader] entering Leader state2015/09/29 03:13:45 [INFO] consul: cluster leadership acquired2015/09/29 03:13:45 [INFO] raft: Disabling EnableSingleNode (bootstrap)2015/09/29 03:13:45 [INFO] consul: New leader elected: node12015/09/29 03:13:45 [INFO] consul: member 'node1' joined, marking health alive2015/09/29 03:13:45 [INFO] agent: Synced service 'consul'

這里試驗一下8600(DNS) 接口，然后我們就用dig的方式可以交互和訪問了。

用Docker 容器啟動Consul集群

分別啟動三個server節點

剛才啟動單獨的服務節點，用bootstrap。現在啟動三個節點需要用bootstrap-expect 3 ，并且綁定到容器的同一個ip,這里綁定到server1上。

docker@boot2docker:~$ docker run -d –name server1 -h server1 progrium/consul -server -bootstrap-expect 3

docker@boot2docker:~JOINIP=”(docker inspect -f ‘{{ .NetworkSettings.IPAddress }}’ server1)”

docker@boot2docker:~dockerrun?d??nameserver2?hserver2progrium/consul?server?joinJOIN_IP

docker@boot2docker:~dockerrun?d??nameserver3?hserver3progrium/consul?server?joinJOIN_IP

然后用docker命令查看已經啟動的容器。關于docker 相關內容可以參考“Docker介紹 ”

docker@boot2docker:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED              STATUS              PORTS                                                              NAMES
87bd80f8132d        progrium/consul     "/bin/start -server -"   3 seconds ago        Up 2 seconds        53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8500/tcp, 8301-8302/udp   server3
a18d0597bf2d        progrium/consul     "/bin/start -server -"   18 seconds ago       Up 17 seconds       53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8301-8302/udp, 8500/tcp   server2
448a550224fb        progrium/consul     "/bin/start -server -"   About a minute ago   Up About a minute   53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8500/tcp, 8301-8302/udp   server1

啟動client節點

docker@boot2docker:~dockerrun?d?p8400:8400?p8500:8500?p8600:53/udp?hclient1progrium/consul?joinJOIN_IP

查看容器信息：

docker@boot2docker:~$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                                                                                        NAMES
0410ad7bb68c        progrium/consul     "/bin/start -join 172"   4 seconds ago       Up 3 seconds        53/tcp, 0.0.0.0:8400->8400/tcp, 8300-8302/tcp, 8301-8302/udp, 0.0.0.0:8500->8500/tcp, 0.0.0.0:8600->53/udp   focused_leakey
87bd80f8132d        progrium/consul     "/bin/start -server -"   3 minutes ago       Up 3 minutes        53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8500/tcp, 8301-8302/udp                                             server3
a18d0597bf2d        progrium/consul     "/bin/start -server -"   3 minutes ago       Up 3 minutes        53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8500/tcp, 8301-8302/udp                                             server2
448a550224fb        progrium/consul     "/bin/start -server -"   4 minutes ago       Up 4 minutes        53/tcp, 53/udp, 8300-8302/tcp, 8400/tcp, 8301-8302/udp, 8500/tcp                                             server1

進入容器查看

我們可以進入容器來查看一下consul是如何管理agent節點，以及選舉server 的leader的。這個時候我們關掉Server節點,容器name是server1的 448a550224fb 容器，再觀察。
?? 關閉后server1信息：

==> Gracefully shutting down agent...2015/09/29 04:08:17 [INFO] consul: server starting leave2015/09/29 04:08:17 [INFO] raft: Removed peer 172.17.0.28:8300, stopping replication (Index: 18)2015/09/29 04:08:17 [INFO] raft: Removed peer 172.17.0.29:8300, stopping replication (Index: 18)2015/09/29 04:08:17 [INFO] raft: Removed ourself, transitioning to follower2015/09/29 04:08:17 [INFO] raft: Node at 172.17.0.27:8300 [Follower] entering Follower state2015/09/29 04:08:17 [INFO] serf: EventMemberLeave: server1.dc1 172.17.0.272015/09/29 04:08:17 [INFO] consul: cluster leadership lost2015/09/29 04:08:17 [INFO] raft: aborting pipeline replication to peer 172.17.0.28:83002015/09/29 04:08:17 [INFO] raft: aborting pipeline replication to peer 172.17.0.29:83002015/09/29 04:08:17 [INFO] consul: removing server server1.dc1 (Addr: 172.17.0.27:8300) (DC: dc1)2015/09/29 04:08:18 [INFO] serf: EventMemberLeave: server1 172.17.0.272015/09/29 04:08:18 [INFO] consul: removing server server1 (Addr: 172.17.0.27:8300) (DC: dc1)2015/09/29 04:08:18 [INFO] agent: requesting shutdown2015/09/29 04:08:18 [INFO] consul: shutting down server2015/09/29 04:08:18 [INFO] agent: shutdown complete

server2節點信息如下：

docker@boot2docker:~$ docker attach server22015/09/29 04:08:18 [INFO] serf: EventMemberLeave: server1 172.17.0.272015/09/29 04:08:18 [INFO] consul: removing server server1 (Addr: 172.17.0.27:8300) (DC: dc1)2015/09/29 04:08:20 [WARN] raft: Rejecting vote from 172.17.0.29:8300 since we have a leader: 172.17.0.27:83002015/09/29 04:08:20 [WARN] raft: Heartbeat timeout reached, starting election2015/09/29 04:08:20 [INFO] raft: Node at 172.17.0.28:8300 [Candidate] entering Candidate state2015/09/29 04:08:21 [INFO] raft: Node at 172.17.0.28:8300 [Follower] entering Follower state2015/09/29 04:08:21 [INFO] consul: New leader elected: server3

可以看到server1 節點下線，并且重新選舉leader server節點為server3,再看一下server3 信息如下：

docker@boot2docker:~$ docker attach server32015/09/29 04:08:18 [INFO] serf: EventMemberLeave: server1 172.17.0.272015/09/29 04:08:18 [INFO] consul: removing server server1 (Addr: 172.17.0.27:8300) (DC: dc1)2015/09/29 04:08:20 [WARN] raft: Heartbeat timeout reached, starting election2015/09/29 04:08:20 [INFO] raft: Node at 172.17.0.29:8300 [Candidate] entering Candidate state2015/09/29 04:08:20 [INFO] raft: Duplicate RequestVote for same term: 22015/09/29 04:08:21 [WARN] raft: Election timeout reached, restarting election2015/09/29 04:08:21 [INFO] raft: Node at 172.17.0.29:8300 [Candidate] entering Candidate state2015/09/29 04:08:21 [INFO] raft: Election won. Tally: 22015/09/29 04:08:21 [INFO] raft: Node at 172.17.0.29:8300 [Leader] entering Leader state2015/09/29 04:08:21 [INFO] consul: cluster leadership acquired2015/09/29 04:08:21 [INFO] consul: New leader elected: server32015/09/29 04:08:21 [INFO] raft: pipelining replication to peer 172.17.0.28:83002015/09/29 04:08:21 [INFO] consul: member 'server1' left, deregistering

client 節點信息如下：

docker@boot2docker:~$ docker attach focused_leakey2015/09/29 04:08:18 [INFO] serf: EventMemberLeave: server1 172.17.0.272015/09/29 04:08:18 [INFO] consul: removing server server1 (Addr: 172.17.0.27:8300) (DC: dc1)2015/09/29 04:08:21 [INFO] consul: New leader elected: server3

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