微服务之 Consul 单机版到集群搭建详细步骤【转】

一、简介

了解微服务的朋友应该不陌生这个组件，Consul 是一种服务网络解决方案，提供服务注册、服务发现、健康检查等微服务架构系统中必不可少的功能。这些功能中的每一个都可以根据需要单独使用，也可以一起使用以构建完整的服务网格。并且它还提供 web ui 界面，让使用者可以实时的了解系统中各服务的健康状态

二、单机版 consul 部署使用

首先需要下载 consul 的程序文件，有条件的小伙伴建议直接前往官网下载：https://www.consul.io/downloads.html ，无法下载官网的可以使用下面链接进行下载（Consul v1.6.1） https://download.csdn.net/download/wchenjt/12408364 ，consul 的程序文件下载后直接就是可执行的，下载相应平台版本 的Consul 解压 copy 至 /usr/local/bin/（系统的环境变量）目录下。

创建 /data/consul 目录，作为 consul 的数据存放目录，此目录可以自定义。
在此目录下创建一个启动 consul 的脚本文件 start_consul.sh

[root@benarchen ~]# vim /data/consul/start_consul.sh
nohup /usr/local/bin/consul agent -server -ui -client 0.0.0.0 -bootstrap-expect=1 -data-dir=/data/consul/consul_data -node=consul-01 -advertise=10.5
.90.10 -datacenter SH-TMP -bind=0.0.0.0 -client=0.0.0.0 -log-file=/data/consul/consul_data/consul.log &

# agent -server 表示已 server 模式启动服务
# -ui 参数提供一个 web ui 界面
# -bootstrap-expect=1 意思是以集群的方式启动，只不过集群中只有当前这个节点
# -data-dir 目录会用来存放 consul 的数据信息，如服务注册、是否健康等
# -node=consul-01 节点名称
# -advertise=10.5.90.10 改成自己的ip，或者去掉这个参数
# 对安全性没有要求的情况下其余都可以照抄

保存退出后给文件可执行权限就可以启动服务了

[root@benarchen ~]# chmod u+x start_consul.sh
[root@benarchen ~]# /bin/sh start_consul.sh

不出意外此时可以在浏览器输入服务器的公网 ip:8500 访问 consul 提供的 ui 页面

三、Consul 集群搭建

1、consul 的集群架构

consul 的集群和其他组件略有不同，它在启动后有两种模式，分别是：

Server 模式: 一个 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。
Client 模式: 一个 Client 是一个转发所有 RPC 到 Server 的代理。这个 Client 是相对无状态的；Client 唯一执行的后台活动是加入 LAN gossip 池，这有一个最低的资源开销并且仅消耗少量的网络带宽。
下面的 consul 官方提供的 consul 集群架构图

 

 

从官方给出的架构图可以看出，Consul 是支持多数据中心的，图中有两个 DataCenter 通过 Internet 连接，并且只有 Server 可以跨数据中心通信，多数据中心的架构相对复杂一些，这里我们只讨论单数据中心。

在单个数据中心中，Consul 分为 Client 和 Server 两种节点（所有的节点也被称为 Agent），Server 节点保存数据，Client 负责健康检查及转发数据请求到 Server；Server 节点有一个 Leader 和多个Follower，Leader 节点会将数据同步到 Follower，官方推荐 Server 的数量是 3 个或者 5 个，在 Leader 挂掉的时候会启动选举机制产生一个新的 Leader，以保证整个集群的正常运转。

集群内数据的读写请求既可以直接发到 Server（上文中的单节点就是这种情况），也可以通过 Client 使用 RPC 转发到 Server，请求最终会到达 Leader 节点，在允许数据轻微陈旧的情况下，读请求也可以在普通的 Server 节点完成，集群内数据的读写和复制都是通过 TCP 的 8300 端口完成。

2、项目背景

公司的微服务项目大概有三十多个服务，考虑到单机版的 consul 在性能和容错性上都会有所不足，所以打算搭建集群版。微服务使用 docker 的方式部署在两台宿主机上，两台宿主机在配置上、部署的服务完全一样，网关入口做负载均衡以使其高可用。

此处采用的是 3Server + 2Client 的集群架构，3 台 Servler 在单独的虚拟机上，2 台 Client 则直接在部署服务的宿主机运行。

节点类型 IP 版本

 

 

3、搭建 Consul 集群

下载相应的版本 consul 程序文件解压 copy 至 /usr/local/bin/（系统环境变量）目录。
创建 /data/consul 目录，作为 consul 的数据及相关配置文件存放目录，此目录可以自定义。
创建 /data/consul/consul.d 目录，在此目录下创建一个 consul 启动的配置文件 consul.json

部署第一台 Server
在第一台机器上创建如下文件

[root@consul-01 ~]# mkdir -p /data/consul/consul.d
[root@consul-01 ~]# mkdir -p /data/consul/consul_data/logs/
[root@consul-01 ~]# vim /data/consul/consul.d/consul.json
{
"datacenter": "SH",
"node_name": "consul-svr-01",
"server": true,
"bootstrap_expect": 3,
"data_dir": "/data/consul/consul_data",
"log_level": "INFO",
"log_file": "/data/consul/consul_data/logs/",
"ui": true,
"bind_addr": "10.5.90.4",
"client_addr": "0.0.0.0",
"retry_join": ["10.5.90.16","10.5.90.12"],
"retry_interval": "10s",
"raft_protocol": 3,
"enable_debug": false,
"rejoin_after_leave": true,
"enable_syslog": false
}

 

datacenter ：数据中心名称
node_name ：节点名称
server ：是否为 Server 模式，false 为 Client 模式
bootstrap_expect ：此标志提供数据中心中预期的服务器数量。要么不提供此值，要么该值必须与集群中的其他服务器一致。如果提供，Consul 将等待直到指定数量的服务器可用为止，然后引导群集。这样可以自动选举最初的领导者。不能与旧 -bootstrap 标志一起使用。该标志需要 -server 模式。
data_dir ：Server 节点数据目录
-log-file-将所有 Consul 代理日志消息写入文件
ui ：是否开启 UI 访问
bind_addr ：Server 绑定的 IP，填本机即可
client_addr ：作为 Client 绑定的 IP，默认为 127.0.0.1，也就是只有本地服务可以注册，这很明显是不符合需求的
retry_join ：尝试加入的其他节点，填写集群中的其他节点 ip 即可
raft_protocol ：Raft 协议版本
rejoin_after_leave ：允许重新加入集群
保存 consul.json 文件后执行启动命令

[root@benarchen ~]# sudo nohup /usr/local/bin/consul agent -config-file=/data/consul/consul.d/consul.json &
#也可以把该命令写入一个脚本文件，每次执行脚本文件启动 consul 即可，如下所示
[root@benarchen ~]# cat start_consul.sh
sudo nohup /usr/local/bin/consul agent -config-file=/data/consul/consul.d/consul.json &
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部署第二台 Server
copy 第一台的配置文件到第二台机器稍作修改即可：

[root@consul-02 ~]# mkdir -p /data/consul/consul.d
[root@consul-02 ~]# mkdir -p /data/consul/consul_data/logs/
[root@consul-02 ~]# vim /data/consul/consul.d/consul.json
{
"datacenter": "SH",
"node_name": "consul-svr-02",
"server": true,
"bootstrap_expect": 3,
"data_dir": "/data/consul/consul_data",
"log_level": "INFO",
"log_file": "/data/consul/consul_data/logs/",
"ui": true,
"bind_addr": "10.5.90.16",
"client_addr": "0.0.0.0",
"retry_join": ["10.5.90.4","10.5.90.12"],
"retry_interval": "10s",
"raft_protocol": 3,
"enable_debug": false,
"rejoin_after_leave": true,
"enable_syslog": false
}
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保存 consul.json 文件后启动第二台 Server

[root@consul-02 ~]# sudo nohup /usr/local/bin/consul agent -config-file=/data/consul/consul.d/consul.json &
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部署第三台 Server
copy 第一台的配置文件到第三台机器稍作修改即可：

[root@consul-03 ~]# mkdir -p /data/consul/consul.d
[root@consul-03 ~]# mkdir -p /data/consul/consul_data/logs/
[root@consul-03 ~]# vim /data/consul/consul.d/consul.json
{
"datacenter": "SH",
"node_name": "consul-svr-03",
"server": true,
"bootstrap_expect": 3,
"data_dir": "/data/consul/consul_data",
"log_level": "INFO",
"log_file": "/data/consul/consul_data/logs/",
"ui": true,
"bind_addr": "10.5.90.12",
"client_addr": "0.0.0.0",
"retry_join": ["10.5.90.4","10.5.90.16"],
"retry_interval": "10s",
"raft_protocol": 3,
"enable_debug": false,
"rejoin_after_leave": true,
"enable_syslog": false
}
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保存 consul.json 文件后启动第三台 Server

[root@consul-03 ~]# sudo nohup /usr/local/bin/consul agent -config-file=/data/consul/consul.d/consul.json &
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部署 Client
部署第一台 Client

[root@Client-01 ~]# mkdir -p /data/consul/consul.d
[root@Client-01 ~]# mkdir -p /data/consul/consul_data/logs/
[root@Client-01 ~]# vim /data/consul/consul.d/consul.json
{
"datacenter": "SH",
"node_name": "consul-cli-01",
"data_dir": "/data/consul/consul_data",
"log_level": "INFO",
"log_file": "/data/consul/consul_data/logs/",
"ui": true,
"bind_addr": "10.5.90.10",
"client_addr": "0.0.0.0",
"retry_join": ["10.5.90.4","10.5.90.12","10.5.90.16"],
"retry_interval": "10s",
"raft_protocol": 3,
"enable_debug": false,
"rejoin_after_leave": true,
"enable_syslog": false
}
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保存 consul.json 文件后启动第一台 Client

[root@Client-01 ~]# sudo nohup /usr/local/bin/consul agent -config-file=/data/consul/consul.d/consul.json &
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部署第二台 Client

[root@Client-02 ~]# mkdir -p /data/consul/consul.d
[root@Client-02 ~]# mkdir -p /data/consul/consul_data/logs/
[root@Client-02 ~]# vim /data/consul/consul.d/consul.json
{
"datacenter": "SH",
"node_name": "consul-cli-02",
"data_dir": "/data/consul/consul_data",
"log_level": "INFO",
"log_file": "/data/consul/consul_data/logs/",
"ui": true,
"bind_addr": "10.5.90.6",
"client_addr": "0.0.0.0",
"retry_join": ["10.5.90.4","10.5.90.12","10.5.90.16"],
"retry_interval": "10s",
"raft_protocol": 3,
"enable_debug": false,
"rejoin_after_leave": true,
"enable_syslog": false
}
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保存 consul.json 文件后启动第二台 Client

[root@Client-02 ~]# sudo nohup /usr/local/bin/consul agent -config-file=/data/consul/consul.d/consul.json &
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4、验证集群可用性及相关命令
3 台 Server 和 2 台 Client 上的 Consul 服务都启动后会根据 consul.json 中的配置自动组成一个集群，并且 Server 会通过 Raft 协议在 Server 节点中选举出 leader 节点，可以用如下命令在任意一台机器上查看集群状态：

[root@Client-01 ~]# /usr/local/bin/consul operator raft list-peers
Node ID Address State Voter RaftProtocol
consul-svr-01 aeb7f53c-c66e-f0cc-3bde-cff37139df74 10.5.90.4:8300 leader true 3
consul-svr-02 f1a32255-1beb-7de1-7f2e-3ed4238f087e 10.5.90.16:8300 follower true 3
consul-svr-03 dea6db54-9d46-a755-9acc-3d7446d9c42d 10.5.90.12:8300 follower true 3
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这里只能显示出 Server 节点的信息，如果要查看集群中所有节点的信息可以用如下命令：

[root@Client-01 ~]# /usr/local/bin/consul members
Node Address Status Type Build Protocol DC Segment
consul-svr-01 10.5.90.4:8301 alive server 1.6.1 2 sh <all>
consul-svr-02 10.5.90.16:8301 alive server 1.6.1 2 sh <all>
consul-svr-03 10.5.90.12:8301 alive server 1.6.1 2 sh <all>
consul-cli-01 10.5.90.10:8301 alive client 1.6.1 2 sh <default>
consul-cli-02 10.5.90.6:8301 alive client 1.6.1 2 sh <default>
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并且还能查看到每个节点的类型、存货状态、Consul 版本、数据中心等信息。

此时也可以试试集群的 ui 界面，打开任意一台服务器的 ip:8500 ,因为我的机器有公网 IP，如果是虚拟机可以直接访问虚拟机 IP:8500 ，consul 的 ui 界面还算友好，可以更加直观的查看到 consul 集群的各服务状态，到此为止整个 Consul 集群就算是搭建完成了。

Consul 相关命令

/usr/local/bin/consul --version #查看版本
/usr/local/bin/consul agent -dev -enable-script-checks -config-dir=./consul.d #启动一个开发版的 consul，多用于测试
/usr/local/bin/consul members #查看集群中的所有成员
/usr/local/bin/consul operator raft list-peers #查看集群状态，如 leade、follower 等信息
/usr/local/bin/consul operator raft remove-peer -id=10.5.90.10:8500 #退出集群
curl http://localhost:8500/v1/catalog/service/服务名 #用 API 查询一个服务的信息
dig @10.5.90.4 -p 8600 服务名.service.consul #用 dig 查询一个服务的信息
curl 'http://10.5.90.4:8500/v1/catalog/service/服务名?passing' #过滤服务的健康实例
/usr/local/bin/consul --help #最厉害的命令，没有之一
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