微服务之 Consul 单机版到集群搭建详细步骤

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.youkuaiyun.com/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
Server	10.5.90.4	v1.6.1
Server	10.5.90.16	v1.6.1
Server	10.5.90.12	v1.6.1
Client	10.5.90.10	v1.6.1
Client	10.5.90.6	v1.6.1

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/"