Consul环境搭建和测试

Consul 是一个分布式，高可用,支持多数据中心的服务发现和配置共享的服务软件,由 HashiCorp 公司用 Go 语言开发, 基于 Mozilla Public License 2.0 的协议进行开源。在Consul的文档上，Consul 支持Service Discovery, Health Checking, Key/Value Store, Multi DataCenter。运用Consul,可以在系统中build复杂的应用和服务的发现等。

Consul 的优势

使用 Raft 算法来保证一致性, 比复杂的 Paxos 算法更直接. 相比较而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的则是 Raft.
支持多数据中心，内外网的服务采用不同的端口进行监听。多数据中心集群可以避免单数据中心的单点故障,而其部署则需要考虑网络延迟, 分片等情况等. zookeeper 和 etcd 均不提供多数据中心功能的支持.
支持健康检查. etcd 不提供此功能.
支持 http 和 dns 协议接口. zookeeper 的集成较为复杂, etcd 只支持 http 协议.
官方提供web管理界面, etcd 无此功能.

consul 架构

从图中可以看出，consul是支持多数据中心的，并且多数据中心是一个非常common的用户场景。公司的项目中采用consul这是比较重要的一个考虑，之前的项目一直用的是zookeeper，实现多数据中心会有比较多的问题。

Agent - 运行在consul集群的每个node上的daemon，agent可以run在server或者是client上，每个agent都可以提供DNS或者是HTTP的接口，负责health check和service发现等。用consul agent命令可以启动，具体可run "consul agent --help"查看参数。
Client - client把所有的RPCs转发到server端，是相对无状态的。唯一在后台运行的时client端执行了LAN gossip pool，只消耗极少的资源和网络带宽。
Server - server 负责维护cluster state， RPC quiries，和其他数据中心交换WAN gossip，转发queries给leader或者其他数据中心。
Datacenter -这里文档里面指的时网络环境是私有，低延迟，高带宽的，排除和公网的通信。其实我认为和vmware的概念有些类似，vmware的一台server下面的虚拟机也可以定义为一个datacenter，不同的server可以构成不同的datacenter，这里面还包含逻辑功能的划分。对于我们测试人员来说，单个人的测试环境可以作为一个datacenter。
Serf:consul是基于Serf上实现的，Serf是一个服务发现，编配（应用集群管理等）工具，它去中心化，高可用并且能故障恢复（容忍), Serf使用Gossip协议，采用Go语言编写。Serf提供成员关系，纠错检查，广播的功能。gossip包含的任意node-to-node间的通信，主要是基于UDP。
LAN Gossip - 指 LAN gossip pool 包含哪些都在同一局域网或者是datacenter的node。which contains nodes that are all located on the same local area network or datacenter.
WAN Gossip - 指 WAN gossip pool 包含哪些都在同一局域网或者是datacenter的node。
RPC - Remote Procedure Call. 客户端和服务器端的请求/应答机制。

在这篇文档中，我会介绍Consul的一些基本用法，以及把Consul用在production的环境中。

Consul 测试环境

一开始要研究consul的时候，用vagrant搭建了4个虚拟机，有个问题没有解决。我的vagrant的虚拟机是在mac上创建的，eth0就是mac的网络，eth1才是我们创建的private network。但是consul默认就绑定eth0的，这样4台机子没办法通过eth0来通信，consul有相关的参数可以来修改bind的IP和端口，这个会再以后的文章中介绍。所以我这里还是用了现有的4台centos的vmware的虚拟机做的测试。

Node        Type
server1    server
server2    server
server2    server
agent1     agent

Consul 在CentOS上的安装

安装非常简单，安装完成后，就可以run Consul命令啦。

cd /usr/local/bin wget https://dl.bintray.com/mitchellh/consul/0.5.0_linux_amd64.zip unzip *.zip rm *.zip

consul命令行运行的方式非常简单，可以看到以下的参数，也可以参考consul的用户文档。

$ consul
usage: consul [--version] [--help] <command> [<args>]

Available commands are:
    agent          Runs a Consul agent
    force-leave    Forces a member of the cluster to enter the "left" state
    info           Provides debugging information for operators
    join           Tell Consul agent to join cluster
    keygen         Generates a new encryption key
    leave          Gracefully leaves the Consul cluster and shuts down
    members        Lists the members of a Consul cluster
    monitor        Stream logs from a Consul agent
    reload         Triggers the agent to reload configuration files
    version        Prints the Consul version

开启Bootstrap Server

一开始学习consul，我们需要让consul 运行起来。consul server推荐至少在3~5个之间，推荐的方法是一开始启动其中一台server，并且配置到bootstrap的模式，该模式node可以指定自己作为leader，而不用进行选举。然后再依次启动其他server，配置为非bootstrap的模式。最后把第一个serverbootstrap模式停止，重新以非bootstrap模式启动，这样server之间就可以自动选举leader。

在上面的表中，我们需要指定server 1 做为bootstrap server，可以run下面的命令，以下是启动的过程。可以看到bootstrap模式下配置自己为leader。

[admin@localhost ~]$ consul agent -server -bootstrap -data-dir /tmp/consul

==> WARNING: Bootstrap mode enabled! Do not enable unless necessary

==> WARNING: It is highly recommended to set GOMAXPROCS higher than 1

==> Starting Consul agent...

==> Starting Consul agent RPC...

==> Consul agent running!

         Node name: 'localhost.localdomain'

        Datacenter: 'dc1'

            Server: true (bootstrap: true)

       Client Addr: 127.0.0.1 (HTTP: 8500, HTTPS: -1, DNS: 8600, RPC: 8400)

      Cluster Addr: 10.74.15.87 (LAN: 8301, WAN: 8302)

    Gossip encrypt: false, RPC-TLS: false, TLS-Incoming: false

             Atlas: <disabled>

 

==> Log data will now stream in as it occurs:

 

    2015/05/11 02:58:06 [INFO] raft: Node at 10.74.15.87:8300 [Follower] entering Follower state

    2015/05/11 02:58:06 [INFO] serf: EventMemberJoin: localhost.localdomain 10.74.15.87

    2015/05/11 02:58:06 [INFO] serf: EventMemberJoin: localhost.localdomain.dc1 10.74.15.87

    2015/05/11 02:58:06 [INFO] consul: adding server localhost.localdomain (Addr: 10.74.15.87:8300) (DC: dc1)

    2015/05/11 02:58:06 [INFO] consul: adding server localhost.localdomain.dc1 (Addr: 10.74.15.87:8300) (DC: dc1)

    2015/05/11 02:58:06 [ERR] agent: failed to sync remote state: No cluster leader

    2015/05/11 02:58:08 [WARN] raft: Heartbeat timeout reached, starting election

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] raft: Node at 10.74.15.87:8300 [Candidate] entering Candidate state

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] raft: Election won. Tally: 1

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] raft: Node at 10.74.15.87:8300 [Leader] entering Leader state

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] consul: cluster leadership acquired

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] consul: New leader elected: localhost.localdomain

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] raft: Disabling EnableSingleNode (bootstrap)

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] consul: member 'localhost.localdomain' joined, marking health alive

    2015/05/11 02:58:08 [INFO] agent: Synced service 'consul'

启动其他servers，在 server2 and server3, 我们用以下命令启动consul，不需要带bootstrap 选项。

[admin@localhost ~]$ consul agent -server -data-dir /tmp/consul

==> WARNING: It is highly recommended to set GOMAXPROCS higher than 1

==> Starting Consul agent...

==> Starting Consul agent RPC...

==> Consul agent running!

         Node name: 'localhost.localdomain'

        Datacenter: 'dc1'

            Server: true (bootstrap: false)

       Client Addr: 127.0.0.1 (HTTP: 8500, HTTPS: -1, DNS: 8600, RPC: 8400)

      Cluster Addr: 10.74.15.87 (LAN: 8301, WAN: 8302)

    Gossip encrypt: false, RPC-TLS: false, TLS-Incoming: false

             Atlas: <disabled>

 

==> Log data will now stream in as it occurs:

 

    2015/05/11 03:01:54 [INFO] serf: EventMemberJoin: localhost.localdomain 10.74.15.87

    2015/05/11 03:01:54 [INFO] serf: EventMemberJoin: localhost.localdomain.dc1 10.74.15.87

    2015/05/11 03:01:54 [INFO] raft: Node at 10.74.15.87:8300 [Follower] entering Follower state

    2015/05/11 03:01:54 [INFO] consul: adding server localhost.localdomain (Addr: 10.74.15.87:8300) (DC: dc1)

    2015/05/11 03:01:54 [INFO] consul: adding server localhost.localdomain.dc1 (Addr: 10.74.15.87:8300) (DC: dc1)

    2015/05/11 03:01:54 [ERR] agent: failed to sync remote state: No cluster leader

    2015/05/11 03:01:55 [WARN] raft: EnableSingleNode disabled, and no known peers. Aborting election.

可以从log中看到，无法找到cluster leader和无法配置自己为leader，server2还没有和server1通信。这时，需要run下面的命令加入到server1的集群。

consul join 192.0.2.2 192.0.2.3
consul members  //查看现有的cluster下面的node


当3台机子都加入到集群，我们需要配置这3台机子为同等的server，并且让它们自己选择leader，这时可以停止第一台的consul，然后再用以下命令启动：

consul agent -server -data-dir /tmp/consul
consul join 192.0.2.2 192.0.2.3

现在，3太机子会互相复制信息，或者可以处理某台机子挂掉后的情况。当有其他server需要加入时，重复上面的操作就可以。

Reference
http://blog.coding.net/blog/intro-consul?type=hot
http://liubin.org/2014/02/22/first-serf-experience/

posted @ 2015-05-14 10:01 yating.yang 阅读(8428) 评论(2) 编辑收藏举报

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