Spring Cloud Consul綜合整理


該項目通過自動配置和Spring環境以及其他Spring編程模型習慣用法提供了Spring Boot應用程序的Consul集成。 通過一些簡單的注釋,您可以快速啟用和配置應用程序內的通用模式,並使用基於Consul的組件構建大型分布式系統。 提供的模式包括服務發現,控制總線和配置。 智能路由(Zuul)和客戶端負載平衡(功能區),斷路器(Hystrix)通過與Spring Cloud Netflix集成提供。

 

在上個月我們知道 Eureka 2.X 遇到困難停止開發了,但其實對國內的用戶影響甚小,一方面國內大都使用的是 Eureka 1.X 系列,另一方面 Spring Cloud 支持很多服務發現的軟件,Eureka 只是其中之一,下面是 Spring Cloud 支持的服務發現軟件以及特性對比:

Feature euerka Consul zookeeper etcd
服務健康檢查 可配支持 服務狀態,內存,硬盤等 (弱)長連接,keepalive 連接心跳
多數據中心 支持
kv 存儲服務 支持 支持 支持
一致性 raft paxos raft
cap ap ca cp cp
使用接口(多語言能力) http(sidecar) 支持 http 和 dns 客戶端 http/grpc
watch 支持 支持 long polling/大部分增量 全量/支持long polling 支持 支持 long polling
自身監控 metrics metrics metrics
安全 acl /https acl https 支持(弱)
spring cloud 集成 已支持 已支持 已支持 已支持

Consul 介紹

Consul 是 HashiCorp 公司推出的開源工具,用於實現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 存儲、多數據中心方案,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 語言編寫,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文件,方便部署,與 Docker 等輕量級容器可無縫配合。

Consul 的優勢:

  • 使用 Raft 算法來保證一致性, 比復雜的 Paxos 算法更直接. 相比較而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的則是 Raft。
  • 支持多數據中心,內外網的服務采用不同的端口進行監聽。 多數據中心集群可以避免單數據中心的單點故障,而其部署則需要考慮網絡延遲, 分片等情況等。 zookeeper 和 etcd 均不提供多數據中心功能的支持。
  • 支持健康檢查。 etcd 不提供此功能。
  • 支持 http 和 dns 協議接口。 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。

特性:

  • 服務發現
  • 健康檢查
  • Key/Value 存儲
  • 多數據中心

Consul 角色

  • client: 客戶端, 無狀態, 將 HTTP 和 DNS 接口請求轉發給局域網內的服務端集群。
  • server: 服務端, 保存配置信息, 高可用集群, 在局域網內與本地客戶端通訊, 通過廣域網與其它數據中心通訊。 每個數據中心的 server 數量推薦為 3 個或是 5 個。

Consul 客戶端、服務端還支持誇中心的使用,更加提高了它的高可用性。

Consul 工作原理:

  • 1、當 Producer 啟動的時候,會向 Consul 發送一個 post 請求,告訴 Consul 自己的 IP 和 Port
  • 2、Consul 接收到 Producer 的注冊后,每隔10s(默認)會向 Producer 發送一個健康檢查的請求,檢驗Producer是否健康
  • 3、當 Consumer 發送 GET 方式請求 /api/address 到 Producer 時,會先從 Consul 中拿到一個存儲服務 IP 和 Port 的臨時表,從表中拿到 Producer 的 IP 和 Port 后再發送 GET 方式請求 /api/address
  • 4、該臨時表每隔10s會更新,只包含有通過了健康檢查的 Producer

Spring Cloud Consul 項目是針對 Consul 的服務治理實現。Consul 是一個分布式高可用的系統,它包含多個組件,但是作為一個整體,在微服務架構中為我們的基礎設施提供服務發現和服務配置的工具。

Consul VS Eureka

Eureka 是一個服務發現工具。該體系結構主要是客戶端/服務器,每個數據中心有一組 Eureka 服務器,通常每個可用區域一個。通常 Eureka 的客戶使用嵌入式 SDK 來注冊和發現服務。對於非本地集成的客戶,官方提供的 Eureka 一些 REST 操作 API,其它語言可以使用這些 API 來實現對 Eureka Server 的操作從而實現一個非 jvm 語言的 Eureka Client。

Eureka 提供了一個弱一致的服務視圖,盡可能的提供服務可用性。當客戶端向服務器注冊時,該服務器將嘗試復制到其它服務器,但不提供保證復制完成。服務注冊的生存時間(TTL)較短,要求客戶端對服務器心跳檢測。不健康的服務或節點停止心跳,導致它們超時並從注冊表中刪除。服務發現可以路由到注冊的任何服務,由於心跳檢測機制有時間間隔,可能會導致部分服務不可用。這個簡化的模型允許簡單的群集管理和高可擴展性。

Consul 提供了一些列特性,包括更豐富的健康檢查,鍵值對存儲以及多數據中心。Consul 需要每個數據中心都有一套服務,以及每個客戶端的 agent,類似於使用像 Ribbon 這樣的服務。Consul agent 允許大多數應用程序成為 Consul 不知情者,通過配置文件執行服務注冊並通過 DNS 或負載平衡器 sidecars 發現。

Consul 提供強大的一致性保證,因為服務器使用 Raft 協議復制狀態 。Consul 支持豐富的健康檢查,包括 TCP,HTTP,Nagios / Sensu 兼容腳本或基於 Eureka 的 TTL。客戶端節點參與基於 Gossip 協議的健康檢查,該檢查分發健康檢查工作,而不像集中式心跳檢測那樣成為可擴展性挑戰。發現請求被路由到選舉出來的 leader,這使他們默認情況下強一致性。允許客戶端過時讀取取使任何服務器處理他們的請求,從而實現像 Eureka 這樣的線性可伸縮性。

Consul 強烈的一致性意味着它可以作為領導選舉和集群協調的鎖定服務。Eureka 不提供類似的保證,並且通常需要為需要執行協調或具有更強一致性需求的服務運行 ZooKeeper。

Consul 提供了支持面向服務的體系結構所需的一系列功能。這包括服務發現,還包括豐富的運行狀況檢查,鎖定,密鑰/值,多數據中心聯合,事件系統和 ACL。Consul 和 consul-template 和 envconsul 等工具生態系統都試圖盡量減少集成所需的應用程序更改,以避免需要通過 SDK 進行本地集成。Eureka 是一個更大的 Netflix OSS 套件的一部分,該套件預計應用程序相對均勻且緊密集成。因此 Eureka 只解決了一小部分問題,可以和 ZooKeeper 等其它工具可以一起使用。

Consul 強一致性(C)帶來的是:

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(A)和最終一致性:

服務注冊相對要快,因為不需要等注冊信息 replicate 到其它節點,也不保證注冊信息是否 replicate 成功 當數據出現不一致時,雖然 A, B 上的注冊信息不完全相同,但每個 Eureka 節點依然能夠正常對外提供服務,這會出現查詢服務信息時如果請求 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。

其它方面,eureka 就是個 servlet 程序,跑在 servlet 容器中; Consul 則是 go 編寫而成。

安裝Consul

安裝文檔

Consul代理

所有Spring Cloud Consul應用程序都必須使用Consul Agent客戶端。 默認情況下,代理客戶端應位於localhost:8500。 有關如何啟動代理客戶端以及如何連接到Consul Agent Server群集的詳細信息,請參閱代理文檔。 對於開發,在安裝了consul之后,您可以使用以下命令啟動Consul Agent:

Linux

./src/main/bash/local_run_consul.sh
  
  
  
          

這將在端口8500上以服務器模式啟動代理,其中瀏覽器可訪問http://localhost:8500

window下安裝

Consul 不同於 Eureka 需要單獨安裝,訪問Consul 官網下載 Consul 的最新版本,我這里是 consul_1.2.1。

根據不同的系統類型選擇不同的安裝包,從下圖也可以看出 Consul 支持所有主流系統。

我這里以 Windows 為例,下載下來是一個 consul_1.2.1_windows_amd64.zip 的壓縮包,解壓是是一個 consul.exe 的執行文件。

cd 到對應的目錄下,使用 cmd 啟動 Consul


   
   
   
           
  1. cd E:\ soft\ consul_1 .2 .1_windows_amd64
  2. #cmd啟動:
  3. consul agent -dev # -dev表示開發模式運行,另外還有 -server表示服務模式運行

為了方便期間,可以在同級目錄下創建一個 run.bat 腳本來啟動,腳本內容如下:


   
   
   
           
  1. consul agent -dev
  2. pause

啟動結果如下:

啟動成功之后訪問:http://localhost:8500,可以看到 Consul 的管理界面

這樣就意味着我們的 Consul 服務啟動成功了。

1.Consul服務發現

服務發現是基於微服務體系結構的關鍵原則之一。 嘗試手動配置每個客戶端或某種形式的約定可能非常困難,並且可能非常脆弱。 Consul通過HTTP API和DNS提供服務發現服務。 Spring Cloud Consul利用HTTP API進行服務注冊和發現。 這並不妨礙非Spring Cloud應用程序利用DNS接口。 Consul 代理服務器在群集中運行,該群集通過八卦協議進行通信並使用Raft共識協議。

1.1如何添加consul


   
   
   
           
  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.cloud </groupId>
  3. <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery </artifactId>
  4. </dependency>

1.2注冊consul

當客戶向Consul注冊時,它會提供有關自身的元數據,例如主機和端口,ID,名稱和標簽。 默認情況下會創建HTTP檢查,Consul每10秒命中一次/ health端點。 如果運行狀況檢查失敗,則將服務實例標記為嚴重。

Consul客戶端


   
   
   
           
  1. @SpringBootApplication
  2. @RestController
  3. public class Application {
  4. @RequestMapping( "/")
  5. public String home() {
  6. return "Hello world";
  7. }
  8. public static void main(String[] args) {
  9. new SpringApplicationBuilder(Application.class).web( true).run(args);
  10. }
  11. }

(以上是一個普通的Spring Boot應用程序)。 如果Consul客戶端位於localhost:8500以外的其他位置,則需要配置以查找客戶端。如:

application.yml


   
   
   
           
  1. spring:
  2. cloud:
  3. consul:
  4. host: localhost
  5. port: 8500

注意:如果您使用Spring Cloud Consul Config,則需要將上述值放在bootstrap.yml而不是application.yml中。

從Environment獲取的默認服務名稱,實例ID和端口分別是$ {spring.application.name},Spring Context ID和$ {server.port}。

要禁用Consul Discovery Client,可以將spring.cloud.consul.discovery.enabled設置為false【客戶端可以設置注冊到 Consul 中,也可以不注冊到 Consul 注冊中心中,根據我們的業務來選擇,只需要在使用服務時通過 Consul 對外提供的接口獲取服務信息即可】。

要禁用服務注冊,可以將spring.cloud.consul.discovery.register設置為false。

1.3HTTP健康檢測

Consul實例的運行狀況檢查默認為“/ health”,這是Spring Boot Actuator應用程序中有用端點的默認位置。 如果使用非默認上下文路徑或servlet路徑(例如server.servletPath = / foo)或管理端點路徑(例如management.context-path = / admin),則需要更改這些,即使對於Actuator應用程序也是如此。 還可以配置Consul用於檢查健康端點的時間間隔。 “10s”和“1m”分別代表10秒和1分鍾。

綜上健康檢測是需要依賴Spring Boot Actuator。

如:

application.yml


   
   
   
           
  1. spring:
  2. cloud:
  3. consul:
  4. discovery:
  5. healthCheckPath: ${management.context-path}/health
  6. healthCheckInterval: 15s

1.3.1元數據和Consul標簽

Consul尚不支持服務元數據。 Spring Cloud的ServiceInstance有一個Map <String,String>元數據字段。 Spring Consul使用Consul標簽來近似元數據,直到Consul正式支持元數據。 形式為key = value的標簽將被拆分並分別用作Map鍵和值。 沒有等號=的標簽將用作鍵和值。

application.yml.


   
   
   
           
  1. spring:
  2. cloud:
  3. consul:
  4. discovery:
  5. tags: foo=bar, baz

上面的配置將生成一個帶有foo→bar和baz→baz的映射。

1.3.2使Consul實例ID唯一

默認情況下,consul實例注冊的ID等於其Spring Application Context ID。 默認情況下,Spring Application Context ID為$ {spring.application.name}:逗號,分隔,配置文件:${server.port}。 對於大多數情況,這將允許一台服務的多個實例在一台計算機上運行。 如果需要進一步的唯一性,使用Spring Cloud可以通過在spring.cloud.consul.discovery.instanceId中提供唯一標識符來覆蓋它。 例如:

application.yml. 


   
   
   
           
  1. spring:
  2. cloud:
  3. consul:
  4. discovery:
  5. instanceId: ${spring.application.name} :${vcap.application. instance_id:${spring.application. instance_id:${random.value}}}

1.4查找服務

1.4.1用Ribbon

Spring Cloud支持Feign(一個REST客戶端構建器)和Spring RestTemplate,用於使用邏輯服務名稱/ ID而不是物理URL查找服務。 Feign和發現感知RestTemplate都使用Ribbon進行客戶端負載平衡。

如果您想使用RestTemplate訪問服務STORES,只需在springboot主類中聲明如下:


   
   
   
           
  1. @LoadBalanced
  2. @Bean
  3. public RestTemplate loadbalancedRestTemplate() {
  4. new RestTemplate();
  5. }

並像如下使用它(注意我們使用Consul的STORES服務名稱而不完全限定域名):


   
   
   
           
  1. @Autowired
  2. RestTemplate restTemplate;
  3. public String getFirstProduct() {
  4. return this.restTemplate.getForObject( "https://STORES/products/1", String. class);
  5. }

1.4.2 用DiscoveryClient

您還可以使用org.springframework.cloud.client.discovery.DiscoveryClient,它為不特定於Netflix的發現客戶端提供簡單的API,例如:


   
   
   
           
  1. @Autowired
  2. private DiscoveryClient discoveryClient;
  3. public String serviceUrl() {
  4. List<ServiceInstance> list = discoveryClient.getInstances( "STORES");
  5. if ( list != null && list.size() > 0 ) {
  6. return list.get( 0).getUri();
  7. }
  8. return null;
  9. }

2.Consul失敗重試

如果您希望應用程序啟動時偶爾可能無法使用領事代理,您可以要求它在失敗后繼續嘗試。 您需要在類路徑中添加spring-retry和spring-boot-starter-aop。 默認行為是重試6次,初始退避間隔為1000毫秒,指數乘數為1.1,以便后續退避。 您可以使用spring.cloud.consul.retry.*配置屬性配置這些屬性(和其他屬性)。 這適用於Spring Cloud Consul Config和Discovery注冊。


   
   
   
           
  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.retry </groupId>
  3. <artifactId>spring-retry </artifactId>
  4. </dependency>
  5. <dependency>
  6. <groupId>org.springframework.boot </groupId>
  7. <artifactId>spring-boot-starter-aop </artifactId>
  8. </dependency>

3.整合Hystrix的斷路器

應用程序可以使用Spring Cloud Netflix項目提供的Hystrix斷路器,將此啟動器包含在項目pom.xml中:spring-cloud-starter-hystrix。 Hystrix不依賴於Netflix Discovery Client。 @EnableHystrix注釋應放在配置類(通常是springbooyt主類)上。 然后可以使用@HystrixCommand對方法進行注釋,以便通過斷路器進行保護。 有關詳細信息,請參閱文檔。

4.Hystrix檢測整合Turbine和Consul

Turbine(由Spring Cloud Netflix項目提供)聚合多個Hystrix指標流實例,因此儀表板可以顯示聚合視圖。 Turbine使用DiscoveryClient接口查找相關實例。 要將Turbine與Spring Cloud Consul一起使用,請以類似於以下示例的方式配置Turbine應用程序:

pom.xml. 


   
   
   
           
  1. <dependency>
  2. <groupId>org.springframework.cloud </groupId>
  3. <artifactId>spring-cloud-netflix-turbine </artifactId>
  4. </dependency>
  5. <dependency>
  6. <groupId>org.springframework.cloud </groupId>
  7. <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery </artifactId>
  8. </dependency>

請注意,Turbine依賴性不是startter。 turbine包括對Netflix Eureka的支持。

application.yml. 


   
   
   
           
  1. spring.application.name: turbine
  2. applications: consulhystrixclient1,consulhystrixclient2
  3. turbine:
  4. aggregator:
  5. clusterConfig: ${applications}
  6. appConfig: ${applications}

clusterConfig和appConfig部分必須匹配,因此將逗號分隔的服務ID列表放入單獨的配置屬性中非常有用。

Turbine.java


   
   
   
           
  1. @EnableTurbine
  2. @SpringBootApplication
  3. public class Turbine {
  4. public static void main(String[] args) {
  5. SpringApplication.run(DemoturbinecommonsApplication.class, args);
  6. }
  7. }
      原文地址:https://blog.csdn.net/niugang0920/article/details/81183783                          </div>


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