.Net微服务实践（五）[服务发现]：Consul介绍和环境搭建

目录

• 介绍
  • 服务发现
  • 健康检查、键值存储和数据中心
• 架构
  • Consul模式
• 环境安装
• HTTP API 和Command CLI
  • 示例API介绍
• 最后

在上篇.Net微服务实践（四）[网关]：Ocelot限流熔断、缓存以及负载均衡中介绍Ocelot的限流、熔断、缓存、负载均衡以及其他一些特性，Ocelot的基本配置和功能都已经介绍完了。本篇我们会介绍服务发现Consul.

介绍

Consul是一款简单、易用、可伸缩性强的服务治理系统。主要核心功能有：服务发现、健康检查、键值存储和多数据中心。

服务发现

服务发现是consul的核心功能，分为服务注册和服务查找。

• 服务注册 - 将服务节点信息（地址+端口）添加（删除）到服务注册表，服务注册表会记录着服务的节点信息和状态
• 服务查找 - 由其他的服务或者系统通过注册表查询到指定可用服务的节点信息。

服务发现的方式又分自主式和代理式

自主式

由各个服务主动的将自己节点信息添加（删除）到注册中心。实现是通过统一封装或者程序库，由服务各个节点承担服务发现的功能，与代理式相比由各自节点分担的访问压力。

代理式

由一个系统（负载均衡系统）或者服务（API网关）来完成服务发现。因为由一个系统或者服务完成，随着注册服务的增加会带来性能瓶颈，因此需要对此做集群

健康检查、键值存储和数据中心

健康检查

consul代理会每隔一段时间对注册中心的服务节点进行访问，如果响应码为“20X"认为是健康。

键值存储

键值存储可以认为是一个简易的k/v数据库，因此可以用此来存放配置信息。

数据中心

consul支持多数据中心，多数据中心进一步保证了Consul的可用性。

架构

• Agent - Agent是Consul集群中每个成员长时间运行的守护进程。它是通过运行consul agent启动的。Agent可以运行在client或server模式。由于所有节点都必须运行一个agent，因此将节点称为客户端或服务器更简单，但agent还有其他实例。所有agent都可以运行DNS或HTTP接口，并负责运行检查和保持服务同步。
• Client - Client是将所有RPC转发给服务器的agent。client是相对无状态的。client执行的唯一后台活动是参与局域网gossip池。 这具有最小的资源开销并且仅消耗少量的网络带宽。
• Server - Server是具有扩展职责的 agent，包括参与Raft仲裁，维护集群状态，响应RPC查询，通过广域网的 gossip与其他数据中心通讯，以及将查询转发给leader或远程数据中心。
• Datacenter - 虽然数据中心的定义似乎是显而易见的，但必须考虑一些细微的细节。例如，在EC2中，多个可用区域被认为是由一个数据中心组成的？ 我们将数据中心定义为私有、低延迟和高带宽的网络环境。 这不包括通过公共互联网的通信，但为了我们的目的，单个EC2区域内的多个可用区域将被视为单个数据中心的一部分。
• Consensus - 在我们的文档中使用Consensus来表示对当选领导人的同意以及对交易顺序的协议。由于这些事务被应用于有限状态机，我们对Consensus的定义意味着复制状态机的一致性。
• Gossip - Consul建立在Serf之上，它提供了一个完整的gossip协议用于多种目的。 Serf提供会员资格、失败检测和事件广播。在Gossip文档中更多地描述了这些用法。 只要知道gossip涉及随机的节点到节点的通信就足够了，主要是通过UDP。
• LAN Gossip - 指包含全部位于同一局域网或数据中心的节点的局域网gossip池。
• WAN Gossip—- 指仅包含服务器的WAN gossip池。这些服务器主要位于不同的数据中心，通常通过互联网或广域网进行通信。
• RPC - 远程过程调用。 这是一个请求/响应机制，允许客户端发出服务器请求。

Consul模式

Consul有两种模式，Client和Server，无论各种模式都有一个consul agent。

Client模式

Client模式是一个轻量级的consul agent，只拥有注册服务、健康检查、转发查询等功能。

Server模式

Server模式与Client模式相比，除了拥有Client模式的功能还多出了数据存储，leader选举等。

官方建议Server模式应保证3-5个，而且应该是奇数，为什么呢，因为少于3个无法保证高可用，多于5个又会给数据库同步的一致性带来压力，而Client数量控制则没有讲究

环境安装

下面介绍一下Windows系统下如何快速简单的部署一个Consul的开发环境（实际生产环境要部署集群）

• 下载 https://www.consul.io/downloads.html windows 版本，解压

• 添加consul.exe 的路径到环境变量

• cmd运行 consul ，验证
  
  

• 启动cosul服务, cmd中输入 consul agent -dev (dev是开发模式，生产环境下不要使用)

• 访问 http://localhost:8500
  
  

HTTP API 和Command CLI

consul提供了丰富和command CLI和API来管理和操作Consul, 例如服务的注册、服务的查找、服务取消注册、健康检查等都有相应的Command CLI和 API

详细的大家可以参考官方的API文档和Command CLI文档

• HTTP API - https://www.consul.io/api/health.html
• Command CLI - https://www.consul.io/docs/commands/index.html

示例API介绍

在这里我们介绍几个比较常用的API

服务注册

PUT http://localhost:8500/v1/agent/service/register


body

{
	"ID": "nginx1",
	"Name": "nginx",
	"Tags": ["primary", "v1"],
	"Address": "127.0.0.1",
	"Port": 80,
	"EnableTagOverride": false,
	"Check": {
		"DeregisterCriticalServiceAfter": "100s",
		"HTTP": "http://localhost:5000/health",
		"Interval": "1s"
	}
}

注册一个ID为nginx1的服务

服务查找

GET http://localhost:8500/v1/agent/services


调用后我们可以在response中看到刚刚注册的nginx1的服务

{
    "nginx1": {
        "ID": "nginx1",
        "Service": "nginx",
        "Tags": [
            "primary",
            "v1"
        ],
        "Meta": {},
        "Port": 80,
        "Address": "127.0.0.1",
        "TaggedAddresses": {
            "lan_ipv4": {
                "Address": "127.0.0.1",
                "Port": 80
            },
            "wan_ipv4": {
                "Address": "127.0.0.1",
                "Port": 80
            }
        },
        "Weights": {
            "Passing": 1,
            "Warning": 1
        },
        "EnableTagOverride": false
    }
}

服务取消注册

PUT http://localhost:8500/v1/agent/service/deregister/nginx1

取消注服务nginx1， 这时我们再调用服务查找的API，会返现response中已经没有nginx1这个服务了

代理健康检查

GET http://localhost:8500/v1/agent/checks

http 状态码返回200， 表示正常

最后

本篇我们对consul做了基本的介绍、如何在windows系统下快速的搭建consul的开发环境，以及Consul的常用API介绍。 接下来我们会结合Ocelot，在Ocelot中集成Consul做服务发现。

示例代码下载地址： https://github.com/lcyhjx/ocelot-demo/tree/master