1、微服务（容器）、容器的注册和发现：是一种分布式管理系统，用于定位服务的方法
（1）在传统的架构中，应用程序之间直连到已知的服务，设备提供的网络（ip地址、基于tcp/ip的端口）
（ 2 ） 由于现代微服务的部署，服务的动态性，数量增加了，传统的只基于ip+端口的形式已经不太适用
（ 3 ） 服务注册和发现：把微服务的位置信息（包括ip+端口+健康状况）统一注册到一个中心化的服务注册表中，可以允许其他服务动态的查询和发现这些服务
2、服务注册和发现的工作机制
（ 1 ） 服务注册：当一个服务启动时，会把自己的元数据（ip+端口+服务名称+健康状态 （服务是否在正常运行） ）统一注册到服务注册表中
（2）这个注册表的服务（consul、zookeeper），也可以在云平台部署
（3）服务发现：其他服务需要和这个服务通信时，只需要向注册表查询服务位置信息（ip+端口），这样可以直接在服务注册表中直接获取需要的信息，不需要到静态配置查看
3、服务注册和发现的优点
（ 1 ） 动态性：可以在运行时动态添加和移除服务，不需要额外的人工操作和配置
（ 2 ） 弹性：一旦某个服务不可用，服务注册表可以及时更新，通知其他服务避免请求失败
（ 3 ） 可扩展：可以适应不断变化的服务数量
（ 4 ） 透明性：服务方调用时，前端和后端实现解耦（降低两个服务之间的依赖关系）
4、服务注册和发现机制与其他工具配合使用（微服务架构中非常重要的组件）
（ 1 ） 负载均衡
（ 2 ） 健康检查
（ 3 ） 配置管理：一键同步，只要有变化，及时同步变化
5、consul
（ 1 ） consul是hashiCrop公司开发的一套工具，主要用于实现服务发现与注册、配置管理以及分布式系统协调
6、consul的主要特点
（ 1 ） 服务发现与自动注册 ：保存位置信息（ip+端口+服务名称）
（ 2 ） 健康检查 ：服务注册到consul之后，一并加入系统的还有他的健康状态，定期发送一个心跳检查，如果服务挂了，consul会自动移除
（ 3 ） 分布式锁 ：consul提供了一个分布式锁的功能，用于协调多个节点之间的操作，防止竞争条件和数据冲突
①每一个服务的发现和注册都是一个会话session
②创建锁：微服务1在注册到consul的时候，consul会和这个服务的会话创建一个锁，锁用来标识具体的服务器，会话和锁之间关联
③获取锁：微服务2，建立会话、获取锁，如果申请的锁没有被使用，客户端成功获取，如果已经存在，表示已有其他的服务在占用，会给你分配一个新的锁（KV存储）
④释放锁：任务完成或者服务断开了连接，会把锁释放，删除会话和锁之间的关系，删除与锁关联的键，实现资源的释放
（ 4 ） KV存储 ：key-value，分布式的键值对存储系统，存储配置信息、锁、特性；应用程序可以使用consul的键值对信息来动态的获取配置信息
（ 5 ） 多数据中心支持 ：consul可以在多个地域部署，可以实现数据中心之间的发现和注册功能
（ 6 ） DNS和http、API：consul可以支持DNS接口，可以通过域名解析定位服务的位置；http和API：通过API应用接口，可以调用consul的信息，服务信息、健康信息等等
（ 7 ） 事件通知：如有关键信息可以随时获取通知
7、consul部署和服务发现
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| consul服务器 | docker1：20.0.0.61 consul组件、docker-ce、nginx服务（二进制部署）、consul-template（自动发现和自动配置） |
| registrator服务器 | docker2:20.0.0.62 运行注册机制和微服务（容器服务） |
| consul服务器 | docker3：20.0.0.63 多节点服务器，加入到consul集群中 |
（ 1 ） 部署consul
①启动consul
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| consul agent | 开启监听服务 |
| -server | 指定集群中的服务器接节点，使用consul的RAFT算法实现分布式结构中节点的一致性，集群中的成员，直接成为集群的leader，后续加入的服务器都是follower（选举过程） |
| -bootstrap | 表示该节点是引导节点，引导选举过程，以及为后续加入的server做引导，引导其加入 |
| -ui | 启动图形化界面 |
| -date-dir=/var/lib/consul-data | consul存储数据的路径 |
| -bind=20.0.0.61 | 服务端绑定的IP地址，节点当中进行通信 |
| -client=0.0.0.0 | 客户端地址，所有主机都可以和server建立通信（生产中是指定的服务器） |
| -node=consul-server01 | 指定consul节点的名称，在集群中consul节点的名称都是唯一的，不可重复的 |
| &> /var/log/consul.log | 混合重定向输出到consul.log |
| & | 后台运行 |
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| 8300 | raft协议的端口，保持分布式集群的一致性，用于端口处理复制和领导者选举 |
| 8301 | LAN Gossip的端口，在局域网内部进行节点的通信和信息传播的协议（了解） |
| 8302 | WAN Gossip的端口，广域网内的节点的通信和信息传播协议（了解） |
| 8500 | web ui的端口，提供图形化访问的端口，用来访问consul的图形化界面 |
| 8600 | DNS解析的端口 |
②查询集群信息：consul members
③查看集群的状态：consul operator raft list-peers
④API接口查询：
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| 查看集群的server成员 | curl 127.0.0.1:8500/v1/status/peers |
| 查看集群的leader（领导者） | curl 127.0.0.1:8500/v1/status/leader |
| 查看已经被集群发现和注册的服务 | curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/services |
| 查看集群节点的详细信息 | curl 127.0.0.1:8500/v1/catalog/nodes |
（ 2 ） 部署集群自动发现和自动注册
①创建自动注册的容器（registrator）
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| --name= registrator | 指定名称 |
| -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock | |
| docker.sock | 是docker守护进程的unix的套接字文件，把它映射到容器中， registrator容器可以监听docker的所有事件，并且完成自动注册服务 |
| --ip=20.0.0.62 | 注册在consul的ip地址 |
| consul://20.0.0.61:8500 | 所有被发现的服务都会注册到指定的server节点 |
②运行容器，测试能否被自动发现和注册
docker run -itd -p 81:80 --name test-1 -h test1 nginx
docker run -itd -p 82:80 --name test-2 -h test2 httpd
-h：指定创建主机的主机名
③访问：20.0.0.61:8500
④测试
（3）一键化自动发现和自动配置：consul-template
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| consul-template：用于consul集成，自动更新配置文件，实现配置管理的自动化 |
| consul-template的作用： |
| 1、 动态的配置更新，consul-template监听consul当中的key-value的存储键值对，键值对发生变化，会自动更新配置文件，无需重启服务 |
| 2、支持多种后端的模版：nginx配置、ETCD等等 |
| consul是一个中间件：本地nginx服务通过consul-template获取模版（反向代理），consul-template通过consul server获取注册服务的ip和端口，然后nginx调用发现的服务来实现负载均衡 |
①自动化更新配置文件
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| {{range service " nginx " }} | hyde1的反向代理的方法会遍历由consul注册的所有服务名称为nginx的服务 |
| server {{.Address}}:{{.Port}} | 将发现和注册的nginx服务的ip地址和端口，添加到hyde1的upstream的方法中 |
②编译安装nginx
yum -y install pcre-devel zlib-devel gcc gcc-c++ make
useradd -M -s /sbin/nologin nginx
tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz -C /opt/
cd /opt/nginx-1.22.0/
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx && make -j 4 && make install
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/
③修改nginx的配置文件
创建虚拟主机目录 ： mkdir /usr/local/nginx/conf/vhost
创建日志文件目录 ： mkdir /var/log/ngin
④配置template
在前台启动 template 服务 ：
consul-template --consul-addr 20.0.0.61:8500 \
--template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \
--log-level=info
|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| consul-template --consul-addr 20.0.0.61:8500 指定consul的地址，告诉consul-template从server节点获取数据 |
| --template "/opt/consul/nginx.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf:/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" \ |
| 第一部分： /opt/consul/nginx.ctmpl------ 配置文件大的模版的位置 |
| 第二部分： /usr/local/nginx/conf/vhost/test.conf------ 给予模版生成配置文件的位置 |
| 第三部分： /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload ------ 只要集群中服务发生变化，可以随时更新到配置文件中 |
| --log-level=info------ 设置consul-template的日志级别为info |
⑤测试
创建nginx容器：docker run -itd -p 83:80 --name test-3 -h test3 nginx
关闭容器：
重启容器：
⑥配置轮询------配置访问页面
（4）实现consul的多节点部署
①部署consul
②启动consul
consul agent \
-server \
-ui \
-data-dir=/var/lib/consul-data \
-bind= 20.0.0.63 \
-client=0.0.0.0 \
-node=consul-server02 \
-enable-script-checks=true \
-datacenter=dc1 \
-join 20.0.0.61 &> /var/log/consul.log &
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| -enable-script-checks=true | 设置检查服务为可用，也可以发现原集群当中的服务 |
| -datacenter=dc1 | 加入到61的数据中心 |
| -join 20.0.0.61 | 加入到已有的集群当中去 |
③加入集群
docker run -d \
--name=registrator1 \
-v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock \
--restart=always \
gliderlabs/registrator:latest \
--ip=20.0.0.62 \
consul://20.0.0.63:8500
④查看集群状态：consul operator raft list-peers
⑤脱离集群：consul leave
