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  • 服务发现框架Consul使用

    千次阅读 2019-04-12 18:26:22
    分布式系统三个指标 Consistency Availability Partition tolerance 它们第一个字母分别是 C、A、P。 ...由于当前网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以...服务发现框架的比较 Feature Consul ...

    分布式系统的三个指标

    • Consistency
    • Availability
    • Partition tolerance

    它们的第一个字母分别是 C、A、P。

    由于当前的网络硬件肯定会出现延迟丢包等问题,所以分区容错性是我们必须需要实现的

    一致性和可用性,不可能同时成立。这个结论就叫做 CAP 定理。

     

    服务发现框架的比较

     

    Feature    Consul    zookeeper    etcd     euerka
    服务健康检查     服务状态,内存,硬盘等    (弱)长连接,keepalive     连接心跳    可配支持
    多数据中心    支持    —    —    —
    kv存储服务     支持     支持     支持    
    一致性    raft     paxos raft    —
    cap   cp   cp cp  ap
    使用接口(多语言能力)     支持http和dns     客户端    http/grpc     http(sidecar)
    watch支持    全量/支持long polling     支持     支持 long polling    支持 long polling/大部分增量
    自身监控    metrics    —     metrics     metrics
    安全    acl /https    acl     https支持(弱)    

    Consul和Eureka最大的区别:Eureka保证AP, Consul为CP。

    Consul强一致性(C)带来的是:

    服务注册相比Eureka会稍慢一些。因为Consul的raft协议要求必须过半数的节点都写入成功才认为注册成功
    Leader挂掉时,重新选举期间整个consul不可用。保证了强一致性但牺牲了可用性。


    Eureka保证高可用(A)和最终一致性:

    服务注册相对要快,因为不需要等注册信息replicate到其他节点,也不保证注册信息是否replicate成功
    当数据出现不一致时,虽然A, B上的注册信息不完全相同,但每个Eureka节点依然能够正常对外提供服务,这会出现查询服务信息时如果请求A查不到,但请求B就能查到。如此保证了可用性但牺牲了一致性。

    Eureka就是个servlet程序,跑在servlet容器中; Consul则是go编写而成

     

    为什么要选择Consul

    与其他分布式服务注册与发现的方案,Consul的方案更"一站式",内置了服务注册与发现框 架、分布一致性协议实现、健康检查、Key/Value存储、多数据中心方案。ZK拥有的功能它几乎都支持,但是健康检查和服务安全性方面优于ZK。使用起来也较 为简单。Consul用Golang实现,因此具有天然可移植性(支持Linux、windows和Mac OS X);安装包仅包含一个可执行文件,方便部署,与Docker等轻量级容器可无缝配合。

     

    什么是多数据中心

    这里存在两个数据中心:DATACENTER1、DATACENTER2。每个数据中心有着 3 到 5 台 server(该数量使得在故障转移和性能之间达到平衡)。

    一个数据中心的网络连接问题或故障不影响其他数据中心的可用性。每个数据中心都是独立运行,并且拥有私有的LAN gossip pool。

    数据中心中包含客户节点和服务节点,通常建议三到五个服务节点。因为随着节点的增加,服务同步会变得相对更慢,同时考虑到服务失败和性能要求等方面因素。但是对于客户节点数量,则没有限制。利用Gossip协议用来向集群广播消息,节点之间利用Raft协议选举领导者,领导者负责处理所有的查询和事务请求。

     

    Spring Cloud Consul特性

    Spring Cloud Consul项目是针对Consul的服务治理实现。Consul是一个分布式高可用的系统,它包含多个组件,但是作为一个整体,在微服务架构中为我们的基础设施提供服务发现和服务配置的工具。它包含了下面几个特性:

    • 服务发现
    • 健康检查
    • Key/Value存储
    • 多数据中

     

    Consul引入

    由于Spring Cloud Consul项目的实现,我们可以轻松的将基于Spring Boot的微服务应用注册到Consul上,并通过此实现微服务架构中的服务治理。

    以之前实现的基于Eureka的示例(eureka-client)为基础,我们如何将之前实现的服务提供者注册到Consul上呢?方法非常简单,我们只需要在pom.xml中将eureka的依赖修改为如下依赖:

    <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
    </dependency>

    接下来再修改一下application.properites,将consul需要的配置信息加入即可,比如:(下面配置是默认值)

    spring.cloud.consul.host=localhost
    spring.cloud.consul.port=8500

    到此为止,我们将eureka-client转换为基于consul服务治理的服务提供者就完成了

     

    Consul 角色

    • client: 客户端, 无状态, 将 HTTP 和 DNS 接口请求转发给局域网内的服务端集群。
    • server: 服务端, 保存配置信息, 高可用集群, 在局域网内与本地客户端通讯, 通过广域网与其它数据中心通讯。 每个数据中心的 server 数量推荐为 3 个或是 5 个。

     

    Consul常用指令

     

    Consul 工作原理

    • 1、当 Producer 启动的时候,会向 Consul 发送一个 post 请求,告诉 Consul 自己的 IP 和 Port
    • 2、Consul 接收到 Producer 的注册后,每隔10s(默认)会向 Producer 发送一个健康检查的请求,检验Producer是否健康
    • 3、当 Consumer 发送 GET 方式请求 /api/address 到 Producer 时,会先从 Consul 中拿到一个存储服务 IP 和 Port 的临时表,从表中拿到 Producer 的 IP 和 Port 后再发送 GET 方式请求 /api/address
    • 4、该临时表每隔10s会更新,只包含有通过了健康检查的 Producer

     

    Consul的key/value数据持久化

    dev模式下不会持久化数据

    cmd启动:

    consul agent -config-file=config.json

    {

    "bind_addr": "127.0.0.1",

    "server": true,

    "bootstrap_expect": 1,

    "client_addr": "0.0.0.0",

    "data_dir": "D:\\tool\\consul_1.4.4_windows_amd64\\data",

    "log_level": "info",

    "ui": true,

    "rejoin_after_leave": true

    }

     

    Consul注册向windows注册服务

    1、向path里添加D:\tool\consul_1.4.4_windows_amd64

    2、以管理员身份启动命令提示符,执行

    3、sc.exe create "Consul" binPath="consul agent -config-file=D:\\tool\\consul_1.4.4_windows_amd64\\config.json"

    4、“运行“输入services.msc进入系统服务,将Consul服务设置为自动启动

     

    windows删除Consul服务

    通过管理员权限运行CMD,输入如下命令

    1、Net Stop consul

    2、sc delete consul

     

    参考文章:

    http://blog.didispace.com/spring-cloud-starter-dalston-1/

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  • 服务注册/发现是微服务架构中不可或缺重要组件,起初服务都是单节点甚至是单体服务,不保障高可用性,也不考虑服务的压力承载,服务之间调用单纯通过接口访问(HttpClient/RestTemplate),直到后面出现了多个...

    什么是服务注册与发现?

    服务注册/发现是微服务架构中不可或缺的重要组件,起初服务都是单节点的甚至是单体服务,不保障高可用性,也不考虑服务的压力承载,服务之间调用单纯的通过接口访问(HttpClient/RestTemplate),直到后面出现了多个节点的分布式架构,起初的解决手段是在服务端负载均衡,同时在网关层收束接口,使不同的请求转发到对应不同端口上,这也是前后分离防止前端跨域的手段之一:

     

    要命的是,nginx并不具有服务健康检查的功能,服务调用方在调用一个服务之前是无法知悉服务是否可用的,不考虑这一点分布式的架构高可用的目标就成了一个摆设,解决手段也很简单:对超时或是状态码异常的请求进行重试尝试,请求会被分发到其他可用节点,或者采用服务注册与发现机制察觉健康的服务。

     

    Consul中的服务发现

    consul在Java开发者眼中只有一个会被用到的功能:服务注册与发现,即Service Discovery,其核心流程如下:<br consul在java开发者眼中只有一个会被用到的功能:服务注册与发现,即service discovery,其核心流程如下:

     

    在consul中,假使是B服务调用A服务,其大致流程即为:<br 在consul中,假使是b服务调用a服务,其大致流程即为:

    A服务调用consul的API注册自己 -> consul定时检查A服务状态(默认)或A服务本身与consul维持心跳请求 -> B服务通过consul提供的DNS调用A服务(默认)或从consul获取健康的服务列表并通过某种算法选择合适的服务调用。

     

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  • Eureka 是 Netflix 开发的服务发现框架,其本身是个基于 REST 服务,主要用于定位运行在 AWS 域中中间层服务,以达到负载均衡和中间层服务故障转移目的。Spring Cloud将它集成在其子项目 spring-cloud-...

    一、Eureka 简介

            Eureka 是 Netflix 开发的服务发现框架,其本身是个基于 REST 的服务,主要用于定位运行在 AWS 域中的中间层服务,以达到负载均衡和中间层服务故障转移的目的。Spring Cloud将它集成在其子项目 spring-cloud-netflix 中,以实现 Spring Cloud 的服务发现功能。

            Eureka Client 是一个 Java 客户端,用于简化与 Eureka Server 的交互,客户端同时也就是一个内置的、使用轮询 (round-robin) 负载算法的负载均衡器。

            在应用启动后,将会向 Eureka Server 发送心跳,默认周期为 30 秒,如果 Eureka Server 在多个心跳周期内没有接收到某个节点的心跳,Eureka Server 将会从服务中心注册表中把这个服务节点移除 (默认90秒)。

            Eureka Server 之间通过复制的方式完成数据的同步,Eureka 还提供了客户端缓存机制,即使所有的 Eureka Server 都挂掉,客户端依然可以利用缓存中的信息消费其他服务的API。

    综上,Eureka 通过心跳检查、客户端缓存等机制,确保了系统的高可用性、灵活性和可伸缩性。

    二、服务发现原理

    三、服务发现组件的功能

    (1) 服务注册表:一个记录当前可用服务实例的网络信息的数据库,是服务发现机制的核心。服务注册表提供查询 API 和管理 API,使用查询 API 获得可用的服务实例,使用管理 API 实现注册和注销;

    (2) 服务注册:在服务启动时,将服务实例的网络地址信息添加到服务注册表中,称之为服务注册;

    (3) 健康检查:服务发现组件会通过一些机制定时检测已注册的服务,如果发现某些服务无法访问了(可能是某几个心跳周期后),就会将该服务从服务注册表中移除/注销掉;

    四、服务发现方式

           服务实例的网络位置都是动态分配的。由于扩展、失败、升级,服务实例会经常动态改变,因此,客户端代码需要使用更加复杂的服务发现机制。服务发现有以下两种模式:

    (1) 客户端发现:例如,Eureka、zookeeper;

           使用客户端发现模式时,客户端决定相应服务实例的网络位置,并且对请求实现负载均衡。客户端查询服务注册表,后者是一个可用服务实例的数据库;然后使用负载均衡算法从中选择一个实例,并发出请求。

           客户端从服务注册表服务中查询,其中是所有可用服务实例的库。客户端使用负载均衡算法从多个服务实例中选择出一个,然后发出请求;

           服务实例的网络位置在启动时被记录到服务注册表,实例终止时被删除。服务实例的注册信息通常使用心跳机制定期刷新。

           Netflix OSS 是客户端发现模式的绝佳范例,Netflix Eureka 是一个服务注册表,为服务实例注册管理和查询可用实例提供了 REST API 接口。Netflix Ribbon 是IPC 客户端,与 Eureka 一起实现对请求的负载均衡。

           客户端发现模式优缺点兼有。这一模式相对直接,除了服务注册外,其他部分无需变动。此外,由于客户端知晓可用的服务实例,能针对特定应用实现智能负载均衡,比如使用哈希一致性。这种模式的一大缺点就是客户端与服务注册绑定,要针对服务端用到的每个编程语言和框架,实现客户端的服务发现逻辑。

    (2) 服务器端发现:Consul + nginx

           客户端通过负载均衡器向某个服务提出请求,负载均衡器查询服务注册表,并将请求转发到可用的服务实例。如同客户端发现,服务实例在服务注册表中注册或注销。

           AWS Elastic Load Balancer(ELB) 是服务端发现路由的例子,ELB 通常均衡来自互联网的外部流量,也可用来负载均衡 VPC(Virtual private cloud) 的内部流量。客户端使用 DNS 通过 ELB 发出请求 (HTTP 或 TCP),ELB 在已注册的 EC2 实例或 ECS 容器之间负载均衡。这里并没有单独的服务注册表,相反,EC2 实例和 ECS 容器注册在 ELB。

           HTTP服务器与类似 NGINX PLUS 和 NGINX 这样的负载均衡器也能用作服务端的发现均衡器。Graham Jenson 的 Scalable Architecture DR CoN: Docker, Registrator, Consul, Consul Template and Nginx 一文就描述如何使用 Consul Template 来动态配置 NGINX 反向代理。Consul Template 定期从 Consul Template 注册表中的配置数据中生成配置文件;文件发生变更即允许任意命令。

           Kubernetes 和 Marathon 这样的部署环境会在每个集群上运行一个代理,将代理用作服务端发现的负载均衡器。客户端使用主机 IP 地址和分配的端口通过代理将请求路由出去,向服务发送请求。代理将请求透明地转发到集群中可用的服务实例。

           服务端发现模式兼具优缺点。它最大的优点是,客户端无需关注发现的细节,只需要简单地向负载均衡器发送请求,这减少了编程语言框架需要完成的发现逻辑。并且如上所述,某些部署环境免费提供这一功能。这种模式也有缺点。除非负载均衡器由部署环境提供,否则会成为一个需要配置和管理的高可用系统组件。

    五、服务注册与远程服务调用的流程:

            在 RPC 架构项目中,一个服务从注册到被调用的整个流程步骤如下:

    1. 启动注册中心 (Ereka、Zookeeper、Redis、...),等待服务提供者或者消费者连接;

    2. 启动服务提供者;服务提供者启动时,会把当前服务的基本信息以别名的方式注册到注册中心上去;

         备注:① 服务的基本信息,是一般是指服务的地址、端口号;

                    ② 别名,是指在注册中心存储服务信息时,会为每个服务生成一个serviceId;在注册中心存储的所有服务的 serviceId 是唯一的,而存储的服务信息不一定唯一;即有可能多个 serviceId 对应相同的服务地址及端口号;

                    ③ 注册中心存储服务的方式是以类似于Java中的Map的形式存储的;即类似于键值对的形式,其键就是生成的 serviceId,值就是所注册服务的地址和端口号,例如:127.0.0.1:8080;

    3. 启动服务消费者;服务消费者启动时,会使用服务别名 (也就是 serviceId) 去注册中心获取实际的 RPC 远程调用地址;

    4. 在消费者获取到实际的 RPC 远程调用地址后,再使用本地的 HttpClient 技术 (http + json) 实现调用;

         备注:① 消费者在获取到 RPC 远程调用的服务地址后,会首先将其混村在本地的 jvm 内存中;

                    ② 默认情况下,Eureka 会每隔 30 秒更新一次服务调用地址;

                   

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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    初识服务发现及Consul框架的简单使用

     

    1.什么是服务发现?

    服务发现组件记录了(大规模)分布式系统中所有服务的信息,人们或者其它服务可以据此找到这些服务。

    DNS 就是一个简单的例子。

    当然,复杂系统的服务发现组件要提供更多的功能,例如,服务元数据存储、健康监控、多种查询和实时更新等。

    服务发现是支撑大规模 SOA 的核心服务。

    2.服务发的关键特性 

          高可用的

          服务目录

          服务查找

          服务注册

    3.为什么要使用服务发现

          假设我们写的代码会调用 WebService、Rest Api、 Thrift API 的服务。在调用过程中,为了完成一次请求,代码需要知道服务实例的网络位置(IP 地址和端口)。

          整个过程,对于基于云端的、现代化的微服务应用而言,这却是一大难题。

    为了更好的让大家了解服务发现的发展过程,现在举个例子。

    3-1【单体应用】

          假设你是项目经理或者公司的架构师,正准备组织团队开发一款产品,类似滴滴与Uber的出租车调度软件。

          其中系统的核心业务有:客户端、司机端、定位、通知、支付

          传统的架构图为:六边形架构(即模块化的单体是应用),也称单体式应用,如下图

     image 

    单体应用的不足 

         这种简单方法却有很大的局限性。

          一个简单的应用会随着时间推移逐渐变大。在每次的迭代中,开发团队都会面对新“故事”(需求),然后开发许多新代码。

          几年后,这个小而简单的应用会变成了一个巨大的怪物。

          如果有经验的管理者都知道,一旦你的应用变成一个又大又复杂的怪物,那开发团队肯定很痛苦。

          敏捷开发和部署举步维艰,其中最主要问题就是这个应用太复杂,以至于任何单个开发者都不可能搞懂它。

                1> 降低开发速度

                2> 不利于持续性开发

                3> 模块相互冲突

                4> 可靠性低

                5> 重构困难

    3-1【微服务】

          随着时间的发展和项目的发展,业务团队越来越庞大,业务越来越复杂,单体应用架构已经无法满足项目需求,所以微服务就腾空出世了。

          许多公司,比如Amazon、eBay,通过采用微处理结构模式解决了单体应用出现的问题。

          其思路不是开发一个巨大的单体式的应用,而是将应用分解为小的、互相连接的微服务。

    image

    微服务架构的好处

          1.单个服务很容易开发、理解和维护。

          2.这种架构使得每个服务都可以有专门开发团队来开发。

          3.微服务架构模式是每个微服务独立的部署。

          4.微服务架构模式使得每个服务独立扩展。

     

    微服务架构的不足

          微服务应用是分布式系统,由此会带来固有的复杂性。

          服务地址目录,服务健康度,部署困难,服务依赖问题,数据库分区问题。

    如何解决微服务出现的这些问题呢?服务发现框架在这时就闪亮登场了。

    4.常见的服务发现框架有哪些

         常见服务发现框架 Consul、 ZooKeeper以及Etcd

         ZooKeeper是这种类型的项目中历史最悠久的之一,它起源于Hadoop。它非常成熟、可靠,被许多大公司(YouTube、eBay、雅虎等)使用。

         etcd是一个采用HTTP协议的健/值对存储系统,它是一个分布式和功能层次配置系统,可用于构建服务发现系统。其很容易部署、安装和使用,提供了可靠的数据持久化特性。它是安全的并且文档也十分齐全。

     

    Zookeeper

    etcd

    Consul

    产生时间

    原生语言

    JAVA

    Go

    Go

    算法

    Paxos

    Raft

    Raft 

    多数据中心

    不支持

    不支持

    支持

    健康检查

    支持

    不支持

    支持

    web管理界面

    支持

    不支持

    支持

    http协议

    较为复杂

    支持

    支持

    DNS协议

    较为复杂

    不支持

    支持

     

    4.Consul服务发现框架介绍 

         Consul是强一致性的数据存储,使用gossip形成动态集群。它提供分级键/值存储方式,不仅可以存储数据,而且可以用于注册器件事各种任务,从发送数据改变通知到运行健康检查和自定义命令,具体如何取决于它们的输出。下面两张图是Consul的原理图

    image

     

    image

    4.Consul配置入门及健康监测 

    4-1 配置拓扑图

    image

     

    4-2 Consul 集群配置

    服务端配置

    N1节点

    consul agent -server -bootstrap-expect 2 -data-dir ./tmp/consul -node=n1 -bind=192.168.109.241 -ui-dir ./dist -dc=dc1

    N2节点

    consul agent -server -bootstrap-expect 2 -data-dir ./tmp/consul -node=n2 -bind=192.168.109.203 -ui-dir ./dist -dc=dc1

    客户端配置

    C1节点

    consul agent -data-dir ./tmp/consul -ui-dir ./dist -bind=192.168.109.204 -dc=dc1

    4-3 Consul  服务注册及健康检验

    客户端配置

    consul agent -data-dir ./tmp/consul -ui-dir ./dist -bind=192.168.109.204 -dc=dc1 -config-file=./conf

    查看集群命令

    consul info 查看当前consul 信息,里面可以找到state属性

    image

    consul members 查看consul成员

    健康监测

    监测Service1.svc服务是否正常

    复制代码
    {
    
    "log_level": "TRACE",
    
    "encrypt": "7TnJPB4lKtjEcCWWjN6jSA==",
    
    "service": {
    
    "name": "web3",
    
    "tags": ["master"],
    
    "address": "127.0.0.1",
    
    "port": 80,
    
    "checks": [
    
    {
    
    "http": "http://127.0.0.1:1111/Service1.svc",
    
    "interval": "10s"
    
    }
    
    ]
    
    }
    
    }
    复制代码

     

    5 C#调用Consul源码

    https://github.com/PlayFab/consuldotnet

    参考资料

    http://consul.la/start

     

    http://www.alauda.cn/2016/07/20/​microservices-service-discovery/

     

    http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwNTMxMzg1MA==&mid=2654067913&idx=1&sn=57be320f6b196a5b74e459263ea3854d&scene=2&srcid=0909dAdQMn3SBkUyX2sNqLMu&from=timeline&isappinstalled=0&ptlang=2052&ADUIN=136208196&ADSESSION=1473379431&ADTAG=CLIENT.QQ.5485_.0&ADPUBNO=26602#wechat_redirect

     

    https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5OTAyNzQ2OA==&mid=208173179&idx=1&sn=392c17b136c2bf570429785702d98353&scene=0&key=dffc561732c226516d4dccb1f165c5b24e823a11384b262d55dc20e3bd0d4cd21c219e8fc2bb2817fd3ccd46f36db04a&ascene=14&uin=ODY5ODkzMzQw&devicetype=iPhone+OS8.4.1&version=16020610&nettype=WIFI&fontScale=100&pass_ticket=yxu6Cmc0yX5TWpekVDtFbQhGNYo%2BPbTVmjkpYiq2xiXv6Mbhq3rZUqZkbefMNm11

    转载于:https://www.cnblogs.com/Jeely/p/10790034.html

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    1 前言 上篇文章提到利用eureka做服务发现,spring config server做集中配置,但是由于eureka 2.0已经停止开源开发,建议开发者切换到consul...spring cloud提供了多个服务发现框架集成,euerka已经停止开发了,目...
  • Spring Cloud服务发现框架Eureka配置

    万次阅读 2018-03-17 10:51:57
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空空如也

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