微服務之註冊中心和設定中心Consul詳解

2023-09-06 06:27:59

概述

上篇說到構建良好的架構，依託於基礎設施建設(自動化測試、自動化部署、服務監控，服務發現、設定中心等等)，決定成敗的往往是基礎設施建設，所以從搭建一個註冊中心和設定中心開始我們新一階段的啟程。

註冊中心

註冊中心選型

你有沒有思考過這樣一個問題，為什麼會有這麼多的註冊中心(etcd/ZooKeeper/Consul)，選用那個最適合自己,是不是在選用的時候會眼花繚亂?

我在開始做的時候，自己也有很多困惑，將近3年的時候裡我都在不停的學習，但是還是有很多不同的框架和產品，後來我明白了其中的原因，他們就像生活中的可樂、果汁、和牛奶一樣，你在使用的時候選取你的程式語言(Java、Go、PHP)，程式易接入的就好了。

產生註冊中心五花八門的原因是因為語言很多，都想打造最適合自己的體系生態，我選擇Consul為大家講解，因為它安裝和接入都比較方便。

不用被這些假象所困擾，多學習網路和系統的底層原理，萬變不離其宗，技術人應該是給出解決方案。

CAP原理

一致性: 所有節點在同一時間具有相同的資料
可用性：保證每個請求不管成功或者失敗都有響應
分割區容錯：系統中任意資訊的丟失或失敗不會影響系統的繼續運作

Feature	Consul	ZooKeeper	etcd
服務健康檢查	服務狀態、記憶體、硬碟	長連結、Keepalive	連結心跳
多資料中心	支援	—	—
K/V儲存服務	支援	支援	支援
一致性	Raft	Paxos	Raft
CAP定理	CP	CP	CP
使用介面(多語言能力)	Http/Dns	使用者端	Http/Grpc
安全	acl/https	acl	Https支援

Consul介紹

使用PHP、和Go編寫，使用Consul作為註冊中心和設定中心比較方便，所以我選用的是Consul。

採用Raft演演算法實現，有服務發現，Key/Value儲存，可以做設定中心使用，有健康檢查，並提供了web管理頁面。

Consul 內部埠說明：

TCP/8300:8300埠用於伺服器節點，使用者端通過RPC協定呼叫伺服器端節點。
TCP/UDP/8301: 8301埠用於單個資料中心所有節點之間的互相通訊，即對LAN池資訊的同步，它使得整個資料中心能夠自動的發現伺服器地址，分散式監測點的故障，事件廣播。
TCP/UDP/8302: 8302埠用於單個或多個資料中心之間的伺服器節點的資訊同步(WAL池資訊的同步)，它針對網際網路的高延遲進行了優化，能夠實現跨資料中心請求。
HTTP/8500: 8500埠基於Http服務，用於Api介面和Ui存取。
DNS/8600: 8600埠作為DNS伺服器，它使得我們可以通過節點查詢節點資訊。

Consul Raft演演算法

解決了分散式中領導選舉和一致性問題
Raft演演算法是比較出名的共識演演算法，比如Redis的哨兵、Consul

Consul 叢集的特點：

任期機制，Raft是終身任期的，它永遠都是領導者
心跳機制，它決定領導者是否能有效的和跟隨者通訊
隨機的選舉超時時間，因為是隨機的所以決定了不會再同一時間進行選舉
先到先得，一屆任期內，先收到誰的投票就會給誰，剩下的請求一律拒絕
過半機制，收到一半的投票才會

Consul 叢集的角色：

Followers 追隨者:接受到領導者傳送的訊息，當心跳超時時，主動推薦自己成為候選人。
Candidate 候選人:傳送Rpc訊息，讓其它節點投票給自己，當投票超過半數時，成為領導者。
Leader 領導者：向其他節點傳送心跳，只要心跳不超時，一直為領導者。

演演算法的詳情可以點選官網視訊檢視

Consul 基本使用

註冊服務

1.註冊服務是Consul最基礎的服務，點選檢視官網Api

PUT 192.168.88.144:8500/v1/agent/service/register
{
    "Name":"audio",
    "Id":"audio",
    "Tags":[
        "v2",
        "primary"
    ],
    "Address":"192.168.88.144",
    "Port":8500,
    "Check":{
        "HTTP":"http://192.168.88.144:8500",
        "Interval":"10s"
    }
}

{
  "id": "web",
  "name": "web",
  "port": 80,
  "check": {
    "name": "ping check",
    "args": ["ping", "-c1", "test.stark.com"],
    "interval": "30s",
    "status": "passing"
  }
}

2.發現服務

GET http://192.168.88.144:8500/v1/health/service/audio
[
    {
        "Node": {
            "ID": "38779dca-bffd-e399-6597-266aff68132c",
            "Node": "server01-virtual-machine",
            "Address": "127.0.0.1",
            "Datacenter": "dc1",
            "TaggedAddresses": {
                "lan": "127.0.0.1",
                "lan_ipv4": "127.0.0.1",
                "wan": "127.0.0.1",
                "wan_ipv4": "127.0.0.1"
            },
            "Meta": {
                "consul-network-segment": ""
            },
            "CreateIndex": 13,
            "ModifyIndex": 17
        },
        "Service": {
            "ID": "audio",
            "Service": "audio",
            "Tags": [
                "v2",
                "primary"
            ],
            "Address": "192.168.88.144",
            "TaggedAddresses": {
                "lan_ipv4": {
                    "Address": "192.168.88.144",
                    "Port": 8500
                },
                "wan_ipv4": {
                    "Address": "192.168.88.144",
                    "Port": 8500
                }
            },
            "Meta": null,
            "Port": 8500,
            // ...
}
]

Service API Service 相關的 API 都在 /v1/agent/service 下:

/agent/services：該端點返回在本地代理程式中註冊的所有服務；
/agent/service/{service_id}：返回在本地代理上註冊的單個服務範例的完整服務定義；
/agent/health/service/name/{service_name}/
/agent/health/service/id/{service_id}：通過名稱或id檢索本地代理上的聚合服務狀態；
/agent/service/register：註冊服務；
/agent/service/deregister/{service_id} ：登出服務；
/agent/service/maintenance/{service_id}：該端點將給定的服務置於“維護模式”，在維護模式下，該服務將被標記為不可用，並且不會出現在DNS或API查詢中。

關於更多Consul的使用，查詢官方檔案吧。

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