Consul 多数据中心下的服务注册发现与配置共享
1. Consul简介
Consul是HashiCorp公司推出的开源软件,它提供了一套分布式高可用可横向扩展的解决方案,能为微服务提供服务治理、健康检查、配置共享等能力。
Eurake2.x停止更新后,Spirng Cloud官网也推荐使用Consul实现服务注册与发现。并且可以代替Sping Cloud Config实现配置中心。
官网:https://www.consul.io/
2. 功能特点
- 服务发现
提供服务注册和服务发现的功能,通过DNS和Http获取服务信息。 - 健康检查
通过健康检查可以避免请求被路由到不健康的服务,并且主动断开使其不再具备服务能力。 - 键值存储
提供动态配置功能,通过长轮询实现配置变更的即时通知。 - 多数据中心
通过简单配置即可实现多数据中心,并且可以获得其他数据中心的服务。 - UI界面
通过界面即可获取服务信息、配置信息等其他信息。
3. CAP原则
CAP原则指的是在分布式系统中Consistency(一致性)、Availability(可用性)、Partition Tolerance(分区容错性)总是不能同时成立。
一致性:它要求在任一时刻点分布式系统中的所有数据都处于同一状态。
可用性:在系统集群的一部分节点宕机后,系统依然能够响应用户的请求。
分区容错性:在网络区间通信出现异常系统能容错处理。
一般来说,网络总是存在不稳定性,分区容错也总是存在的,所以默认CAP中的P总是成立的。
一致性要求在任一时刻数据状态一致,必然需要加锁,因此不能保证可用性,反之同理。因此一致性和可用性总是互斥的。
4. 常见服务发现与注册方案对比
| 功能 | Eureka | Consul | Zookeeper | Nacos |
|---|---|---|---|---|
| CAP | AP | CP | CP | CP+AP |
| 一致性算法 | 无 | Raft | Paxos | Raft |
| 访问协议 | Http | Http/DNS | TCP | Http/DNS |
| 健康检查 | 可配支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 多数据中心 | x | 支持 | x | 支持 |
| 键值存储 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 雪崩保护 | 支持 | x | x | 支持 |
| 自动注销实例 | 支持 | x | 支持 | 支持 |
| 监听支持 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| 安全性 | x | ACL/Https | ACL | ACL/Https |
| SpringCloud集成 | 支持 | 支持 | 支持 | 支持 |
| Dubbo集成 | x | x | 支持 | 支持 |
| K8S集成 | x | 支持 | x | 支持 |
Consul采用Raft算法来保证数据的强一致性,虽然优势明显,但是也牺牲了一些特性:
(1) 服务注册比Eureka慢。因为Consul要求必须节点数过半才认为注册成功;
(2) Leader挂掉后,在重新选举期间,Consul将不可用,为了一致性牺牲可用性。
5. Consul架构

图中有两个数据中心:DATACENTER1、DATACENTER2,每个数据中心都有3个Server节点,该数量使得在故障转移和性能之间达到平衡。
6. Consul端口说明
| 端口 | 说明 |
|---|---|
| TCP/8300 | 用于服务器节点。客户端通过该端口 RPC 协议调用服务端节点。 |
| TCP/UDP/8301 | 用于单个数据中心所有节点之间的互相通信,即对 LAN 池信息的同步。它使得整个数据中心能够自动发现服务器地址,分布式检测节点故障,事件广播(如Leader选举事件)。 |
| TCP/UDP/8302 | 用于单个或多个数据中心之间的服务器节点的信息同步,即对 WAN 池信息的同步。它针对互联网的网络高延迟进行了优化,能够实现跨数据中心请求。 |
| 8500 | 基于 HTTP 协议,用于 API 接口或 WEB UI 访问。 |
| 8600 | 作为 DNS 服务器,通过节点名查询节点信息。 |
7. Spring Cloud Consul实现服务注册发现
创建生产者1:
- 创建Maven项目

- 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>spring-cloud-consul-producer1</artifactId>
<name>spring-cloud-consul-producer1</name>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.1.RELEASE</version>
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 创建Controller
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* 业务Controller
*
* @author CL
*
*/
@RestController
public class BookController {
/**
* 业务接口
*
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/get")
public String get() {
return "Consul-1";
}
}
- 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
/**
* 启动类
*
* @author CL
*
*/
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ConsulProducerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConsulProducerApplication.class, args);
}
}
- 创建application.yml
server:
port: 9001
spring:
application:
name: spring-cloud-consul-producer
cloud:
consul:
discovery:
serviceName: consul-producer
host: 127.0.0.1
port: 8500
创建生产者2:
- 创建Maven项目

- 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>spring-cloud-consul-producer2</artifactId>
<name>spring-cloud-consul-producer2</name>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.1.RELEASE</version>
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 创建Controller
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* 业务Controller
*
* @author CL
*
*/
@RestController
public class BookController {
/**
* 业务接口
*
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/get")
public String get() {
return "Consul-2";
}
}
- 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.SpringCloudApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
/**
* 启动类
*
* @author CL
*
*/
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ConsulProducerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConsulProducerApplication.class, args);
}
}
- 创建application.yml
server:
port: 9002
spring:
application:
name: spring-cloud-consul-producer
cloud:
consul:
discovery:
serviceName: consul-producer
host: 127.0.0.1
port: 8500
创建消费者:
- 创建Maven项目

- 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>spring-cloud-consul-consumer</artifactId>
<name>spring-cloud-consul-consumer</name>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.1.RELEASE</version>
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 创建Controller
import java.util.List;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalancerClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
/**
* 服务Controller
*
* @author CL
*
*/
@RestController
public class ServicesController {
@Autowired
private DiscoveryClient discoveryClient;
@Autowired
private LoadBalancerClient loadBalancerClient;
/**
* 获得所以服务列表
*
* @return
*/
@RequestMapping(value = "/getAllServices")
public List<ServiceInstance> getAllServices() {
return discoveryClient.getInstances("consul-producer");
}
/**
* 获取服务Uri
*
* @return
*/
@RequestMapping("/getServiceUri")
public String getServiceUri() {
return loadBalancerClient.choose("consul-producer").getUri().toString();
}
/**
* 负载均衡调用提供者接口
*
* @return
*/
@RequestMapping("/loadBalancer")
public String call() {
ServiceInstance serviceInstance = loadBalancerClient.choose("consul-producer");
return new RestTemplate().getForObject(serviceInstance.getUri().toString() + "/get", String.class);
}
}
- 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
/**
* 启动类
*
* @author CL
*
*/
@SpringBootApplication
public class ConsulConsumerApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConsulConsumerApplication.class, args);
}
}
- 创建application.yml
server:
port: 9003
spring:
application:
name: spring-cloud-consul-consumer
cloud:
consul:
discovery:
register: false
host: 127.0.0.1
port: 8500
部署Consul:
Consul安装部署(Windows单机、Docker集群)
启动项目:
启动顺序:生产者1 -> 生产者2 -> 消费者
访问Consul WEB UI:http://127.0.0.1:8500


测试:
- 获取全部服务信息
curl http://localhost:9003/getAllServices
#返回:
[
{
"instanceId": "spring-cloud-consul-producer-9001",
"serviceId": "consul-producer",
"host": "192.168.0.100",
"port": 9001,
"secure": false,
"metadata": {
"secure": "false"
},
"uri": "http://192.168.0.100:9001",
"scheme": null
},
{
"instanceId": "spring-cloud-consul-producer-9002",
"serviceId": "consul-producer",
"host": "192.168.0.100",
"port": 9002,
"secure": false,
"metadata": {
"secure": "false"
},
"uri": "http://192.168.0.100:9002",
"scheme": null
}
]
- 获取服务Uri(负载均衡)
#第一次调用:
curl http://localhost:9003/getServiceUri
#返回:
http://192.168.0.100:9001
#第二次调用:
curl http://localhost:9003/getServiceUri
#返回:
http://192.168.0.100:9002
- 调用提供者接口(负载均衡)
#第一次调用:
curl http://localhost:9003/loadBalancer
#返回:
Consul-1
#第二次调用:
curl http://localhost:9003/loadBalancer
#返回:
Consul-2
8. Spring Cloud Consul实配置中心
- 创建Maven项目

- 修改pom.xml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
<artifactId>spring-cloud-consul-config</artifactId>
<name>spring-cloud-consul-config</name>
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.2.1.RELEASE</version>
</parent>
<properties>
<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
<project.reporting.outputEncoding>UTF-8</project.reporting.outputEncoding>
<java.version>1.8</java.version>
<spring-cloud.version>Hoxton.SR5</spring-cloud.version>
</properties>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-starter-consul-config</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
<scope>test</scope>
</dependency>
</dependencies>
<dependencyManagement>
<dependencies>
<dependency>
<groupId>org.springframework.cloud</groupId>
<artifactId>spring-cloud-dependencies</artifactId>
<version>${spring-cloud.version}</version>
<type>pom</type>
<scope>import</scope>
</dependency>
</dependencies>
</dependencyManagement>
<build>
<plugins>
<plugin>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
</plugin>
</plugins>
</build>
</project>
- 创建application.yml
server:
port: 9004
- 创建bootstrap.yml
作为配置中心的相关配置必须写到bootstrap.yml
spring:
application:
name: spring-cloud-consul-config
cloud:
consul:
discovery:
service-name: consul-config
host: 127.0.0.1
port: 8500
config:
# 是否启用配置中心功能
enabled: true
# 设置配置所在目录
prefix: config
# 设置应用程序使用的文件夹名称,默认application
defaultContext: application
# 配置key的名字,由于Consul是K/V存储,配置存储在对应K的V中,配置文件路径为:/config/application/key
data-key: data
# 设置配置值的格式,四种配置:YAML PROPERTIES KEY-VALUE FILES
format: YAML
# 设置配置的分隔符
profile-separator: ','
- 创建Controller
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.context.config.annotation.RefreshScope;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
/**
* 配置Controller
*
* @author CL
*
*/
@RestController
@RefreshScope
public class ConfigController {
@Value("${project-name}")
private String projectName;
@RequestMapping(value = "/getInfo")
public String getInfo() {
return projectName;
}
}
- 创建启动类
import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
/**
* 启动类
*
* @author CL
*
*/
@SpringBootApplication
@EnableDiscoveryClient
public class ConsulConfigApplication {
public static void main(String[] args) {
SpringApplication.run(ConsulConfigApplication.class, args);
}
}
- 创建配置
在Consul WEB UI的Key/Value下创建配置:

- 启动项目
- 查看Consul WEB UI

- 测试
curl http://localhost:9004/getInfo
#返回:
spring-cloud-consul-demo
9. 项目地址
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