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什么是consul

Consul是服務網格(service mesh)的一種解決方案，Consul是有服務發現，配置和分段功能的全功能控制平面。這些功能可以根據需要單獨使用，也可以一起使用以構建完整的服務網格。Consul需要一個數據平面，并支持代理和本機集成模型。Consul附帶了一個簡單的內置代理，因此開箱即用，但也支持Envoy等第三方代理集成。

Consul其實解決了運行微服務和云原生基礎架構的網絡和安全挑戰。Consul提供了一種云原生的軟件驅動路由和分段方法。它還帶來了其他好處，比如故障處理，重試和網絡可觀察。

上面說到了 服務網格和數據平面，服務網格通常是和微服務在一起說的，在這里就不展開說服務網格，后面會有專門的文章來說，屬于現在很火的云原生的概念，RedHat有篇文章介紹的不錯，需要看的我提供了地址：https://www.redhat.com/en/topics/microservices/what-is-a-service-mesh。數據平面很好理解就是軟件和服務架構中處理數據請求的那層，相比之下，控制平面就是配置和關閉數據平面的軟件部分，這里Consul就起到了控制平面的作用。

Consul的主要特點有以下：

• 服務發現

Consul的客戶端可以注冊服務，例如api或mysql，客戶端可以使用Consul來發現已注冊的服務。使用DNS或HTTP，應用程序可以輕松找到它們依賴的服務。

• 健康檢測

Consul客戶端可以提供任何數量的運行狀況檢查，這些檢查可以與給定服務(“ Web服務器是否返回200 OK”)或本地節點(“內存利用率低于90%”)相關。你可以使用此信息來監視群集的運行狀況，服務發現組件可以使用這些信息將流量從不正常的主機轉移走。

• KV存儲

你應用程序可以將Consul的分層 鍵/值 存儲用于多種目的，不限于 動態配置，功能標記，協調，集群leader選舉等等。Consul提供的簡單HTTP API使其非常易于使用。

• 安全的服務通信

Consul可以為服務生成和分發TLS證書然后建立相互的TLS連接。意圖 用于定義允許哪些服務進行通信?？梢詫崟r更改意圖輕松管理服務分段，而不使用復雜的網絡拓撲和靜態防火墻規則。

• 多數據中心

Consul開箱即用地支持多個數據中心。這意味著Consul的用戶不必擔心會構建其他抽象層以擴展到多個區域

Consul的設計對DevOps社區和應用程序開發人員非常友好，使其非常適合現代，靈活的基礎架構。

Consul的基本架構

Consul是一個分布式，高度可用系統。本節將介紹基礎知識，有意省略一些不必要的細節，可以快速了解Consul的工作方式。

向Consul提供服務的每個節點都運行著Consul的代理，當用來發現服務 或者 獲取配置的鍵值對數據時，代理可以不需要。代理負責節點上的服務以及節點本身的健康檢測。

代理與一臺或多臺Consul服務器通信。Consul服務器是存儲和復制數據的地方。服務器本身選舉一個領導者。雖然Consul可以在一臺服務器上運行，但建議3到5個節點，以避免發生故障導致數據丟失。建議為每個數據中心都使用Consul服務器集群。

服務器維護一個目錄，該目錄是通過匯總代理提交的數據生成的。該目錄維護著集群的高級視圖，包括哪些服務可用，哪些節點運行這些服務，運行狀況信息等等。

需要發現其他服務或節點的基礎組件，可以查詢任何Consul服務器或任何Consul代理。代理將查詢自動轉發到服務器。

每個數據中心運行一個Consul服務器集群。當發出跨數據中心的服務發現或配置請求時，本地Consul服務器將請求轉發到遠程數據中心并返回結果。

Consul的安裝我這里安裝為了環境方便，采用的是docker的方式，之前也嘗試過虛擬機，筆記本物理機等等，都不如用docker安裝方便。

• 獲取鏡像文件

docker pull consul 

網絡慢的，可能需要執行大約幾分鐘的時間，可以配置docker鏡像的方式解決，我配置了阿里鏡像

• 檢查下是否下載完成

➜  docker images -f 'reference=consul' 
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE 
consul              latest              2823bc69f80f        4 weeks ago         120MB 

• 啟動Consul服務器

➜  docker images -f 'reference=consul' 
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE 
consul              latest              2823bc69f80f        4 weeks ago         120MB 

-d: 表示后臺啟動

-p: 表示映射本機的8500和8600到docker容器的8500和8600/udp端口

最后一行就是consul 啟動服務器的命令

• 觀察啟動日志

因為剛才是后臺啟動的，也看不到日志情況，可以通過下面的方式查看

➜  docker logs d2806ac2b7e1 // 后面的這個id就是容器的id，可以通過 docker -ps -l 查看 

看到這樣的日志，說明就是啟動沒問題的

==> Starting Consul agent... 
           Version: '1.9.1' 
           Node ID: '5cea9bb5-53f2-e71e-1a46-b23f188da307' 
         Node name: 'server-1' 
        Datacenter: 'dc1' (Segment: '<all>') 
            Server: true (Bootstrap: true) 
       Client Addr: [0.0.0.0] (HTTP: 8500, HTTPS: -1, gRPC: -1, DNS: 8600) 
      Cluster Addr: 172.17.0.2 (LAN: 8301, WAN: 8302) 
           Encrypt: Gossip: false, TLS-Outgoing: false, TLS 
           .... 
           ==> Consul agent running! 
           .... 

現在服務端啟動了，接下來應該要啟動一個客戶端去連接這個服務端，這里有個問題，我怎么知道我啟動這個服務端的IP地址和端口號，docker提供了可以直接執行容器內Consul命令的方式。

  ➜  docker exec d2806ac2b7e1 consul members 
Node      Address          Status  Type    Build  Protocol  DC   Segment 
server-1  172.17.0.2:8301  alive   server  1.9.1  2         dc1  <all> 

當然你也可以直接進去到容器內部,進去容器內部，使用的是exec命令

docker exec -it d2806ac2b7e1 /bin/sh 
//然后執行 
consul members 

docker執行容器內支持的命令方式為：

docker exec <container_id> consul members 

這里發現 服務端的地址是172.17.0.2:8301

• 配置運行客戶端

docker run \ 
   --name=test-1 \ 
   consul agent -node=client-1 -join=172.17.0.2 

看到下面的輸出說明沒有問題，注意這里的name是指的容器參數

==> Starting Consul agent... 
==> Joining cluster... 
    Join completed. Synced with 1 initial agents 
==> Consul agent running! 
           Version: 'v1.4.4' 
           Node ID: '4b6da3c6-b13f-eba2-2b78-446ffa627633' 
         Node name: 'client-1' 
        Datacenter: 'dc1' (Segment: '') 
            Server: false (Bootstrap: false) 
       Client Addr: [127.0.0.1] (HTTP: 8500, HTTPS: -1, gRPC: -1, DNS: 8600) 
      Cluster Addr: 172.17.0.4 (LAN: 8301, WAN: 8302) 
           Encrypt: Gossip: false, TLS-Outgoing: false, TLS-Incoming: false 

通過再次在容器中執行consul Members命令來檢查客戶端是否已加入

docker exec d2806ac2b7e1 consul members 

發現已經變成兩個了，并且狀態都是可用狀態

 docker exec d2806ac2b7e1 consul members 
Node      Address          Status  Type    Build  Protocol  DC   Segment 
server-1  172.17.0.2:8301  alive   server  1.9.1  2         dc1  <all> 
client-1  172.17.0.3:8301  alive   client  1.9.1  2         dc1  <default> 

現在有了一個小的數據中心，就可以注冊服務或者配置數據玩了。

其實，查看數據中心的方式，還可以通過web的方式來查看，Consul默認的http接口是8500端口，這個端口啟動的ui接口，可以方便的管理配置數據中心。打開如圖，點擊NODES 查看節點

點擊節點，右邊可以看到節點的健康狀態，代理是否可用等

總結

到這里，先簡單了解了Consul，然后熟悉了Consul的簡單架構，隨后在docker里面就方便的搭建了一個簡單的Consul集群，并且都是可用狀態。

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