SpringCloud-Consul-有解無憂

1. Consul 簡介

Consul是 HashiCorp 公司推出的開源工具，用于實作分布式系統的服務發現與配置，與其它分布式服務注冊與發現的方案，Consul 的方案更“一站式”，內置了服務注冊與發現框架、分布一致性協議實現、健康檢查、Key/Value 存盤、多資料中心方案，不再需要依賴其它工具(比如 ZooKeeper 等)，使用起來也較為簡單，Consul 使用 Go 語言撰寫，因此具有天然可移植性(支持Linux、windows和 Mac OS X);安裝包僅包含一個可執行檔案，方便部署，與 Docker 等輕量級容器可無縫配合，

2. 專業名詞

agent

組成 consul 集群的每個成員上都要運行一個 agent，可以通過 consul agent 命令來啟動，agent可以運行在 server 狀態或者 client 狀態，自然的，運行在 server 狀態的節點被稱為 server 節點，運行在 client 狀態的節點被稱為 client 節點，
server 節點

負責組成 cluster 的復雜作業(選舉server 自行選舉一個 leader、狀態維護、轉發請求到 leader)，以及 consul 提供的服務(回應RPC 請求)，以及存放和復制資料，考慮到容錯和可用性，一般部署 3 ~ 5 個比較合適，
client 節點

負責轉發所有的 RPC 到 server 節點，本身無狀態，且輕量級，因此，可以部署大量的client 節點，
資料中心

雖然資料中心的定義似乎很明顯，但仍有一些細微的細節必須考慮，我們將一個資料中心定義為一個私有、低延遲和高帶寬的網路環境，這不包括通過公共互聯網的通信，但是為了我們的目的，單個EC2 （aws云主機）區域內的多個可用區域將被視為單個資料中心的一部分，

3. Consul 的優勢

使用 Raft 演算法來保證一致性, 比復雜的 Paxos 演算法更直接. 相比較而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的則是 Raft，
支持多資料中心，內外網的服務采用不同的埠進行監聽，多資料中心集群可以避免單資料中心的單點故障,而其部署則需要考慮網路延遲, 分片等情況等， zookeeper 和 etcd 均不提供多資料中心功能的支持，
支持健康檢查， etcd 不提供此功能，
支持 http 和 dns 協議介面， zookeeper 的集成較為復雜, etcd 只支持 http 協議，官方提供 web 管理界面, etcd 無此功能，
綜合比較, Consul 作為服務注冊和配置管理的新星, 比較值得關注和研究，

4. 特性

服務發現
健康檢查
Key/Value 存盤
多資料中心

5. Consul與Eureka的區別

一致性 Consul強一致性(CP)
- 服務注冊相比Eureka會稍慢一些，因為Consul的raft協議要求必須過半數的節點都寫入成功才認為注冊成功
- Leader掛掉時，重新選舉期間整個consul不可用，保證了強一致性但犧牲了可用性，
Eureka保證高可用和最終一致性(AP)
- 服務注冊相對要快，因為不需要等注冊資訊replicate到其他節點，也不保證注冊資訊是否 replicate成功
- 當資料出現不一致時，雖然A, B上的注冊資訊不完全相同，但每個Eureka節點依然能夠正常對外提供服務，這會出現查詢服務資訊時如果請求A查不到，但請求B就能查到，如此保證了可用性但犧牲了一致性，

6. Consul 安裝

consul docker-hub

6.1 docker-compose安裝

以dev模式啟動且設定client=0.0.0.0為所有ip都可以連接此服務

version: '2'
services:
  consul-container:
    image: consul
    container_name: consul-dev
    environment:
      - CONSUL_BIND_INTERFACE=eth0
    ports:
      - "8500:8500"
    volumes:
      - "./config:/consul/config/"
      - "./data/:/consul/data/"
    command: agent -dev -client=0.0.0.0

服務啟動成功后，通過瀏覽器訪問localhost:8500,顯示如下頁面即安裝成功，

7. Quick Start

7.1 啟動consul服務

本文使用的是docker-compose方式管理consul服務，直接啟動即可

7.2 創建客戶端-provider

7.2.1 引入依賴坐標

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
</dependency>
<!--actuator用于心跳檢查-->
<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

7.2.2 配置application.yml

server:
  port: ${port:8082}

spring:
  application:
    name: provider
  cloud:
    consul:
      #consul服務地址
      host: 127.0.0.1
      #consul服務埠
      port: 8500
      discovery:
        #是否注冊
        register: true
        #實體ID
        #        instance-id: ${spring.application.name}-${server.port}
        instance-id: ${spring.application.name}:${random.value}
        #服務實體名稱
        service-name: ${spring.application.name}
        #服務實體埠
        port: ${server.port}
        #健康檢查路徑
        healthCheckPath: /actuator/health
        #健康檢查時間間隔
        healthCheckInterval: 15s
        #開啟ip地址注冊
        prefer-ip-address: true
        #實體的請求ip
        ip-address: ${spring.cloud.client.ip-address}

7.2.3 添加測驗方法

package com.ldx.provider.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import java.util.List;

@RestController
public class TestController {
    @Autowired
    private DiscoveryClient discoveryClient;

    @Value("${server.port}")
    private String port;

    @GetMapping("products")
    public String products(){
        List<ServiceInstance> list = discoveryClient.getInstances("consumer");

        if(list != null && list.size() > 0 ) {
            ServiceInstance serviceInstance = list.get(0);
            System.out.println(serviceInstance);
        }

        return "Hello World：" + port;
    }
}

7.3 創建客戶端-comsumer

創建程序和provider一樣測驗方法換一下，并且在啟動類上添加RestTemplate Bean

7.3.1 配置application.yml

server:
  port: ${port:8081}

spring:
  application:
    name: consumer
  cloud:
    consul:
      #consul服務地址
      host: 127.0.0.1
      #consul服務埠
      port: 8500
      discovery:
        #是否注冊
        register: true
        #實體ID
        #        instance-id: ${spring.application.name}-${server.port}
        instance-id: ${spring.application.name}:${random.value}
        #服務實體名稱
        service-name: ${spring.application.name}
        #服務實體埠
        port: ${server.port}
        #健康檢查路徑
        healthCheckPath: /actuator/health
        #健康檢查時間間隔
        healthCheckInterval: 15s
        #開啟ip地址注冊
        prefer-ip-address: true
        #實體的請求ip
        ip-address: ${spring.cloud.client.ip-address}
        metadata:
          #添加自定義元資料
          my-name: zhangtieniu-consumer

7.3.2 添加支持負載均衡的RestTemplate

package com.ldx.consumer;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;
import org.springframework.cloud.client.loadbalancer.LoadBalanced;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;

@SpringBootApplication
public class ConsumerApplication {
   @Bean
   @LoadBalanced 
   public RestTemplate loadbalancedRestTemplate(){
      return new RestTemplate();
   }

   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(ConsumerApplication.class, args);
   }
}

7.3.3 添加測驗方法

package com.ldx.consumer.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.cloud.client.ServiceInstance;
import org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import org.springframework.web.client.RestTemplate;
import java.util.List;

@RestController
public class TestController {
    @Autowired
    private RestTemplate restTemplate;

    @GetMapping()
    public String consumer(){
        return this.restTemplate.getForObject("http://provider/products", String.class);
    }
}

7.4 啟動

啟動了兩個 provider 和一個 consumer

瀏覽器輸入localhost:8500 查看consul控制臺，顯示服務注冊成功

測驗服務呼叫

其中provider 輸出的實體資訊如下：

[ConsulServiceInstance@4c2b7437 instanceId = 'consumer-6cfd981c90545313155d1f43c3ed23a5', serviceId = 'consumer', host = '192.168.0.101', port = 8081, secure = false, metadata = https://www.cnblogs.com/ludangxin/p/map['my-name' -> 'zhangtieniu-consumer', 'secure' -> 'false'], uri = http://192.168.0.101:8081, healthService = HealthService{node=Node{id='3fe6ea9e-3846-ff8d-b01f-a6528caaa3fd', node='44a66c1caa9c', address='172.26.0.2', datacenter='dc1', taggedAddresses={lan=172.26.0.2, lan_ipv4=172.26.0.2, wan=172.26.0.2, wan_ipv4=172.26.0.2}, meta={consul-network-segment=}, createIndex=11, modifyIndex=13}, service=Service{id='consumer-6cfd981c90545313155d1f43c3ed23a5', service='consumer', tags=[], address='192.168.0.101', meta={my-name=zhangtieniu-consumer, secure=false}, port=8081, enableTagOverride=false, createIndex=275, modifyIndex=275}, checks=[Check{node='44a66c1caa9c', checkId='serfHealth', name='Serf Health Status', status=PASSING, notes='', output='Agent alive and reachable', serviceId='', serviceName='', serviceTags=[], createIndex=11, modifyIndex=11}, Check{node='44a66c1caa9c', checkId='service:consumer-6cfd981c90545313155d1f43c3ed23a5', name='Service 'consumer' check', status=PASSING, notes='', output='HTTP GET http://192.168.0.101:8081/actuator/health: 200  Output: {"status":"UP"}', serviceId='consumer-6cfd981c90545313155d1f43c3ed23a5', serviceName='consumer', serviceTags=[], createIndex=275, modifyIndex=278}]}]

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標籤：Java

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