Consul之：服务健康监测

服务注册 - 服务进程在注册中心注册自己的位置。它通常注册自己的主机和端口号，有时还有身份验证信息，协议，版本号，以及运行环境的详细资料。

服务发现 - 客户端应用进程向注册中心发起查询，来获取服务的位置。服务发现的一个重要作用就是提供一个可用的服务列表。

服务定义的格式类似如下：

{
  "service":{
    "id": "jetty",
    "name": "jetty",
    "address": "192.168.1.200",
    "port": 8080,
    "tags": ["dev"],
    "checks": [
        {
            "http": "http://192.168.1.200:8080/health",
            "interval": "5s"
        }
    ]
  }
}  

其中，check是用来做服务的健康检查的，可以有多个，也可以没有，支持多种方式的检查。check定义在配置文件中，或运行时通过HTTP接口添加。Check是通过HTTP与节点保持一致。

有五种check方法：

check必须是script或者TTL类型的，如果是script类型，则script和interval变量必须被提供，如果是TTL类型，则ttl变量必须被提供

script是consul主动去检查服务的健康状况，ttl是服务主动向consul报告自己的健康状况。

以下是几种配置方式

Check必须是Script、HTTP、TCP、TTL四种类型中的一种。Script类型需要提供Script脚本和interval变量。HTTP类型必须提供http和Interval字段。TCP类型需要提供tcp和Interval字段，TTL类型秩序提供ttl。Check的name字段是自动通过service:<service-id>生成，如果有多个service，则由service:<service-id>:<num>生成。

Script check（Script+ Interval）

通过执行外部应用进行健康检查：这种外部程序具有退出代码，并可能产生一些输出；脚本按照指预置时间间隔来调用（比如，每30秒调用一次），类似于Nagios插件系统，脚本输出限制在4K以内，输出大于4K将截断。默认情况下，脚本超时时间为30秒——可通过timeout来配置。

{
  "check": {
    "id": "mem-util",
    "name": "Memory utilization",
    "script": "/usr/local/bin/check_mem.py",
    "interval": "10s",
    "timeout": "1s"
  }
}  

HTTP check（HTTP+ Interval）

这种检查将按照预设的时间间隔创建一个HTTP “get”请求。HTTP响应代码来标示服务所处状态：任何2xx代码视为正常，429表示警告——有很多请求；其他值表示失败。

这种类型的检查应使用curl或外部程序来处理HTTP操作。默认情况下，HTTP Checks中，请求超时时间等于调用请求的间隔时间，最大10秒。有可能使用客制的HTTP check，可以自由配置timeout时间，输出限制在4K以内，输出大于4K将截断。

{
  "check": {
    "id": "api",
    "name": "HTTP API on port 5000",
    "http": "http://localhost:5000/health",
    "interval": "10s",
    "timeout": "1s"
  }
}  

TCP check(TCP + Interval)

将按照预设的时间间隔与指定的IP/Hostname和端口创建一个TCP连接。服务的状态依赖于TCP连接是否成功——如果连接成功，则状态是“success”；否则状态是“critical”。如果一个Hostname解析为一个IPv4和一个IPv6，将尝试连接这两个地址，第一次连接成功则服务状态是“success”。

如果希望通过这种方式利用外部脚本执行健康检查，那么脚本应该采用“netcat”或者简单的socket操作。

默认情况下，TCP checks中，请求超时时间等于调用请求的间隔时间，最大10秒。也是可以自由配置的。

{
  "check": {
    "id": "ssh",
    "name": "SSH TCP on port 22",
    "tcp": "localhost:22",
    "interval": "10s",
    "timeout": "1s"
  }
}  

TTL check:（Timeto Live生存时间）

这种checks为给定TTL保留了最后一种状态，checks的状态必须通过HTTP接口周期性更新，如果外部接口没有更新状态，那么状态就会被认定为不正常。

这种机制，在概念上类似“死人开关”，需要服务周期性汇报健康状态。比如，一个健康的APP可以周期性的将状态put到HTTP端；如果app出问题了，那么TTL将过期，健康检查将进入Critical状态。用来为给定check更新健康信息的endpoint都是pass endpoint和fail endpoint。（参见agent http endpoint）

TTL checks同时会将其最后已知状态更新至磁盘，这允许Agent通过重启后恢复到已知的状态。通过TTL端上一次check来维持健康状态的有效性。

{
  "check": {
    "id": "web-app",
    "name": "Web App Status",
    "notes": "Web app does a curl internally every 10 seconds",
    "ttl": "30s"
  }
}  

Docker+ interval

这种检查依赖于调用封装在docker容器内的外部程序。运行的docker通过docker Exec API来触发外部应用。

我们期望，consul Agent用户访问Docker HTTP API或UNIX套接字。Consul使用$DOCKER_HOST来确定Docker API端点。应用程序将运行，并对在容器内运行的服务执行健康检查，并返回适当的退出代码。Check按照指定的时间间隔调用。

如果在同一个host主机上有多重shell，那么同样需要配置shell参数。

输出限制在4K以内，输出大于4K将截断。

{
"check": {
    "id": "mem-util",
    "name": "Memoryutilization",
    "docker_container_id": "f972c95ebf0e",
    "shell": "/bin/bash",
    "script": "/usr/local/bin/check_mem.py",
    "interval": "10s"
  }
}

小结

每一种check都必须包含name，id和notes两个是可选的。如果没有提供id，那么id会被设置为name。在一个节点中，check的ID都必须是唯一的。如果名字是冲突的，那么ID就应该设置。

字段Notes主要是增强checks的可读性。Script check中，notes字段可以由脚本生成。同样，适用HTTP接口更新TTL check的外部程序一样可以设置notes字段。

Check脚本

Check脚本可以自由地做任何事情确定check的状态。唯一的限制是：退出代码必须遵循下面的约定：

1. 退出代码0 – 正常
2. 退出代码1 – 告警
3. 其他值 - 失败。

Consul依赖此约定。脚本其他的输出都保存在notes字段中，可以供人查看。

健康状态初始化

默认情况下，当checks注册到Consul agent时，健康状态立即被设置为“Critical”。可以防止服务直接被注册为通过（“passing”）状态，在进入service pool前认为是健康状态。在某些情况下，checks可能需要指定健康检查的初始状态，可以通过设置“status”字段来实现。

如下：

{
  "check": {
    "id": "mem",
    "script": "/bin/check_mem",
    "interval": "10s",
    "status": "passing"
  }
}

初始状态设置为passing。

Service-boundchecks

健康检查（Health checks）或者有可能绑定到指定的服务。这将确保健康检查的状态只会影响给定的服务而不是整个节点。服务绑定健康检查需要提供一个service_id字段。

{
  "check": {
    "id": "web-app",
    "name": "WebApp Status",
    "service_id": "web-app",
    "ttl": "30s"
  }
}

在上述示例中，web-app健康检查如果失败了，只会影响web-app服务的有效性，本节点的其他服务是不受影响的。

MultipleCheck Definitions

多个check定义，可以使用字段“checks”，示例：

{
  "checks": [
    {
      "id": "chk1",
      "name": "mem",
      "script": "/bin/check_mem",
      "interval": "5s"
    },
    {
      "id": "chk2",
      "name": "/health",
      "http": "http://localhost:5000/health",
      "interval": "15s"
    },
    {
      "id": "chk3",
      "name": "cpu",
      "script": "/bin/check_cpu",
      "interval": "10s"
    },
    ...
  ]
}

注，实践过程中发现，脚本并不支持python，必须为shell脚本