windows下搭建Consul分布式系统和集群

随着大数据时代的到来，分布式是解决大数据问题的一个主要手段，随着越来越多的分布式的服务，如何在分布式的系统中对这些服务做协调变成了一个很棘手的问题。我们在一个项目上注册了很多服务，在进行运维时，需要时刻关注服务的运行状态，统一管理。统一配置。今天我们就来看看如何使用C# ，利用开源对分布式服务做协调。

在对分布式的应用做协调的时候，主要会碰到以下的应用场景：

• 业务发现（service discovery）

找到分布式系统中存在那些可用的服务和节点

• 名字服务 （name service）

通过给定的名字知道到对应的资源

• 配置管理 （configuration management）

如何在分布式的节点中共享配置文件，保证一致性。

• 故障发现和故障转移 （failure detection and failover）

当某一个节点出故障的时候，如何检测到并通知其它节点， 或者把想用的服务转移到其它的可用节点

• 领导选举（leader election）

如何在众多的节点中选举一个领导者，来协调所有的节点

• 分布式的锁 （distributed exclusive lock）

如何通过锁在分布式的服务中进行同步

• 消息和通知服务 （message queue and notification）

如何在分布式的服务中传递消息，以通知的形式对事件作出主动的响应

Consul

Consul是用Go开发的分布式服务协调管理的工具，它提供了服务发现，健康检查，Key／Value存储等功能，并且支持跨数据中心的功能。consul提供的一些关键特性：

• service discovery：consul通过DNS或者HTTP接口使服务注册和服务发现变的很容易，一些外部服务，例如saas提供的也可以一样注册。
• health checking：健康检测使consul可以快速的告警在集群中的操作。和服务发现的集成，可以防止服务转发到故障的服务上面。
• key/value storage：一个用来存储动态配置的系统。提供简单的HTTP接口，可以在任何地方操作。
• multi-datacenter：无需复杂的配置，即可支持任意数量的区域。

Consul基于HTTP的API可以方便的和各种语言进行绑定，C# 语言绑定https://github.com/PlayFab/consuldotnet

Consul在Cluster上的每一个节点都运行一个Agent，这个Agent可以使用Server或者Client模式。Client负责到Server的高效通信，相对为无状态的。 Server负责包括选举领导节点，维护cluster的状态，对所有的查询做出响应，跨数据中心的通信等等。

consul官网已经有编译好的二进制包，支持各种平台：win、linux等等，下载符合你平台的软件包：https://www.consul.io/，下载包：0.5.2_windows_386.zip。解压完毕后只有一个consul文件。

我解压到桌面，然后用命令行进行安装，执行命令：C:\Users\Administrator\Desktop\consul>consul.exe

安装完成后，agent就可以启动了。agent可以运行在server或者client模式，每个数据中心至少有一个agent运行在server模式，一般建议是3或者5个server。部署单个server是非常不好的，因为在失败场景中出现数据丢失是不可避免的。本文涵盖的是创建一个新的数据中心，所有其他的agents都运行在client模式，这是一个非常轻量级的服务注册进程，它会运行健康监测，并将查询结果转发到服务。agent必须运行在集群中的每一个节点上。

我们在consul目录下输入：consul agent -server -bootstrap-expect 2 -data-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul -node=n1 -bind=10.7.19.148

其中：-bootstrap-expect 2（表示在两个集群中选择一个leader，改为1的话，那就是默认自己为leader）；

-server （表示agent是以服务器的方式进行启动）

-bind=10.7.19.148（绑定的是本机的地址）

-node=n1（表示启动时设置的节点名称，这里节点名为n1）

-data-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul（表示consul的文件路径）

如果去掉-server，也就是启动命令改为：consul agent  -data-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul -node=n3 -bind=10.7.19.148  -dc=dc1  便是也client的方式进行启动。

在日志中我们会发现它会提示没有发现 Consul servers的存在。

WEB UI

consul同样也支持web界面，这个UI可以用来查看所有的服务和节点，所有的健康检测和它们当前的状态，读取设置K/V系统的值。UI默认自动支持多datacenter。这些UI是静态html你不需要单独运行一个web服务器，consul agent本身可以配置一个web服务。

下载UI组件：WEB UI

下载完成后是一个0.5.2_WEB_UI.zip压缩文件，解压后是一个dist目录。然后添加-ui-dir参数和以-server方式进行启动agent。

ui加载到配置命令：
C:\Users\Administrator\Desktop\consul>consul agent -server -data-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul -node=n3 -bind=10.7.19.148 -dc=dc1 -config-file=web.json -ui-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul\dist

其中-config-file对应的配置文件是web.json，（是以配置文件的方式注册服务）内容格式如下：

{
  "log_level": "TRACE",
  "encrypt": "7TnJPB4lKtjEcCWWjN6jSA==",
  "service": {
    "name": "web4",
    "tags": ["master"],
    "address": "127.0.0.1",
    "port": ,
    "checks": [
      {
        "http": "http://127.0.0.1:8500/healthcheck",
        "interval": "10s"
      }
    ]
  }
}

在浏览器中输入http://127.0.0.1:8500，即可访问UI了，其中consul服务，是他自带的服务。

搭建Consul集群：搭建集群最好使用三台以上搭建集群。但现在为了测试集群，我们只使用了两台机器搭建集群。一台是本机，另一台则是服务器。

1、首先远程登陆服务器：以Server模式并指定自己为leader进行启动服务器。我将consul文件拷贝到服务器的c:\consul根目录下。执行命令：

consul agent -server -bootstrap-expect  -data-dir C:\consul -node=n1 -bind=10.8.101.6 -ui-dir C:\consul\dist -dc=dc1 -client=0.0.0.0 &

2、本机启动consul，执行命令：

consul agent -server -bootstrap-expect  -data-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul -node=n4 -bind=10.7.19.148 -ui-dir C:\Users\Administrator\Desktop\consul\dist -dc=dc1 -client=0.0.0.0 &

在服务器上再开启一个命令窗口，切换到consul文件路径下。执行命令：

consul join 10.7.19.148

成功后，再执行命令：

consul members

会显示两个成员，如下：

本来是打算用两台服务器搭建集群的，但是他们join会失败，显示远程机器拒绝它，入站规则添加了也没有用。因为这是云服务器。所以可能是一些设置问题。

集群搭建起来以后，通过http://127.0.0.1:8500/ui/，我们可以看到两个node节点，分别代表本机和服务器。

从nuget上下载consul包，里面包含consul的所有操作。下载下来进行调试测试。里面的服务注册，服务发现，健康检查，key-value 等所有操作都有对应的方法。

源码地址：https://github.com/PlayFab/consuldotnet/。

参考文献：http://www.cnblogs.com/ruanyifeng/p/5550102.html

http://www.cnblogs.com/ylsforever/p/6110481.html

Consul中文翻译计划：http://consul.la/intro/getting-started/checks