來,Consul 服務發現入個門(一看就會的那種)


前言

在微服務架構中,對於一個系統,會划分出多個微服務,而且都是獨立開發、獨立部署,最后聚合在一起形成一個系統提供服務。當服務數量增多時,這些小服務怎么管理?調用方又怎么能確定服務的IP和端口?服務掛掉了又怎么辦?單靠人工處理已經不太現實,使用系統統一管理就是最好的選擇,常用的服務發現產品有:ConsulZookeeperEtcdEureka等,而對於Consul在.NetCore中是很火很火的,所以接下來肯定先聊它嘍。

正文

Consul是一個支持多數據中心、分布式、高可用的服務發現和配置共享的系統,開箱即用,主要功能如下:

  • 服務發現:可以通過Consul客戶端注冊服務,這里服務可以是API站點、Redis服務器、MySql服務器等;當其他客戶端需要使用對應的服務時,Consu可以通過DNS或HTTP的形式將服務返回給所需客戶端;無需再手動指定IP和端口,由Consul統一管理。
  • 健康檢查:Consul提供對各服務進行檢查的功能,相關人員可以通過檢查信息關注各服務的運行情況;而對於的服務的使用者,可以避免訪問不健康的服務,如當一個API站點掛掉了,調用方從Consul中獲取服務信息時就獲取不到,而是返回健康的服務信息,從而保證調用API正常。
  • 鍵值對存儲:可以存儲鍵值對數據,很適合當配置中心使用。比如有多個服務,每個服務都一些配置信息,可以將其統一配置在Consul中,避免每一個服務重復配置,很大程度降低了配置錯誤導致的風險。
  • 多數據中心:Consul支持多個開箱即用的數據中心,每個數據中心獨立運行。

簡單了解Consul功能之后,接下來就先說說服務發現健康檢查的應用,大概的一個流程如下圖:

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上圖簡單描述

  • 各服務通過配置文件或代碼的形式進行注冊,即把信息報給Consul;
  • Consul根據注冊的信息,對已經注冊服務進行健康檢查;Grpc、TCP、HTTP方式都可以;
  • 客戶端如果需要使用服務信息,如IP和端口,可以通過Consul進行獲取健康的服務(服務發現);DNS和HTTP兩種方式都可以;

接來從安裝開始,做一個Demo演示,包括服務注冊、服務查看、健康檢查、服務失效之后發郵件通知功能,算是從開發到維護走了一個流程(不過只是演示的那種)。

1. 安裝

Consul的安裝可以說超級簡單,進官網->下載->解壓就完成安裝啦,官網地址:https://www.consul.io/;

找到下載頁面,選擇適合自己系統的版本,直接下載就行,如下圖:

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下載完成之后,直接解壓,然后打開命令行工具,運行一下是否正常,如下圖:

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2. 注冊服務

  • 配置文件形式

    首先肯定需要准備一個配置文件,這里為了查看Consul運行時監控的服務數據,也可以指定對應數據輸出的目錄,所以還需要一個數據目錄,如下:

    image-20210310233213277

    config:作為配置文件的存放位置,Conusl啟動時可以指定配置文件位置,然后可以自動加載該目錄下所有json文件;

    data:這個就是一個空文件夾,用於存儲Consul運行時產生的數據,這個不是必須的。

    有了目錄結構之后,然后在config中創建一個services.json文件,里面內容如下:

    image-20210310233859963

    配置信息見上圖已經做了相關說明,而對於健康檢查,因為上圖配置的是以HTTP的形式檢查API服務是否正常,即能否正常訪問對應地址,當然可以根據場景需要配置檢測方式,比如Grpc、TCP、腳本等。

    配置文件准備好了之后,可以直接運行Consul啦,這里為了快速入門,先以開發模式運行,如下:

    image-20210310234650593

    命令解析:

    agent:運行代理;

    -dev:以開發模式運行,快速開啟一個Server,信息如上圖;

    -confile-file:指定Consul配置文件所在的目錄,然后就自動加載該目錄下的所有json文件;

    -data-dir : 指定Consul運行時存儲數據的目錄,一般包含服務的狀態及相關信息;

    用配置文件這種方式,代碼無需更改,只需保證服務運行的時候對應的IP地址、端口、健康檢查的路徑正確即可。由於現在還沒有對應的服務,根據上面配置的的信息,每個5s會檢查一次,當前檢查的服務肯定是不健康的,Consul控制台會持續輸出如下信息:

    image-20210310235356055

    新建一個WebAPI項目,增加一個Health健康檢查的Controller,然后指定端口為5000運行,控制器代碼如下:

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    運行之后,Consul 代理就檢測到了,如下:

    image-20210311000140016

  • 嵌入代碼形式

    代碼注冊的形式需要引入Consul包,然后在代碼中指定Consul地址和配置相關服務信息即可,其他無需改變,注冊代碼邏輯如下:

    先在配置文件中配置相關信息:

    image-20210311001101114

    服務注冊代碼如下:

    image-20210311001155425

    注冊服務方法完成之后,直接在Startup文件中Configure方法的最后調用即可。然后指定對應端口啟動服務即可,演示設置的端口為6688,這樣服務就注冊完啦,Consul也能檢測到。

3. 查看服務

服務完成注冊之后,肯定是要需要查看或使用,主要有以下三種方式:

  • UI形式

    Consul提供對應的頁面查看注冊服務的相關信息,當然也可以配置相關信息。當Consul啟動之后,就可以通過http://localhost:8500/(這里演示是本地)這個地址訪問到對應的界面,如下:

    image-20210311002544870

    界面就不挨個截圖啦,小伙伴自己點點。這個可視化界面還是很給力的。

  • DNS和HTTP形式

    同樣也可以通過用命令方式進行查看,有兩種形式,DNS和HTTP。這里先用HTTP的方式演示,DNS方式留給小伙伴吧,很簡單的。

    HTTP形式,直接調用接口即可(當然可以進行權限控制);

    image-20210311094202264

    查詢服務常用的接口地址如下:

    查詢所有服務:
    http://localhost:8500/v1/catalog/services

    根據服務名稱查詢服務,服務名稱就是在注冊服務時指定的名稱:
    http://localhost:8500/v1/catalog/service/服務名稱

    當同名稱的服務有多個時,可以根據Tag過濾:
    http://localhost:8500/v1/catalog/service/服務名稱?tag=test6688

    查詢其他類型信息也和上面類似,比如查詢節點信息、查詢數據中心信息;

  • 代碼形式

    需要依賴Consul包,代碼如下:

    image-20210311104118140

    運行結果如下:

    image-20210311104229960

    當然這種形式也能獲取Consul其他信息,小伙伴調試一下就知道啦;

4. 監視服務(異常通知相關人員)

對於服務本身,可能因為網絡或軟硬件的問題,導致服務掛掉,如果沒有及時恢復,有些業務可能會導致后果比較嚴重,所以當服務掛掉時,及時通知是必須的;這里演示使用的是郵件的方式,需要簡單設置一下發送郵箱;這里使用的是QQ郵箱發出,需要開啟QQ郵箱相關服務,在QQ郵箱設置中開啟即可,如下圖:

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開啟的時候需發送短信進行驗證,然后會獲得一個授權碼,在后面發送郵件時會用到。

為了演示方便,發送郵件通知的邏輯是寫在業務服務中,其實可以單獨出來一個服務專門負責通知即可。代碼邏輯如下:

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增加一個通知接口,供監聽調用,當監聽到服務故障時,就調用該接口發送郵件即可:

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代碼准備好了,現在需要配置監視,只需要在配置目錄下增加監視的配置文件即可,這里取名為watchs.json,內容如下:

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配置文件完成之后,重啟Consul即可,命令和剛開始啟動的一樣; 然后將服務啟動,為了測試方便,服務用命令的方式啟動,方便關閉,命令如下:

dotnet ConsulCodeDemo.dll --urls "http://*:6688"  # 指定端口啟動
dotnet ConsulConfigDemo.dll # 默認就是5000,所以不用指定啦

注:執行以上命令需要進入對應編譯的文件目錄;

服務正常運行時,在Consul界面中可以看到各服務都是健康狀態,然后將端口為5000的這個服務關掉(因為配置郵件發送的接口在6688上),Consul檢測到就會自動調用接口,發送相關郵件。

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相關人員收到信息就可以及時進行處理。

源碼地址:https://github.com/zyq025/IDS4Demo/tree/main/ConsulDemo

總結

好了,Consul初探先到這吧,入門還差點,畢竟還有很多沒講,關於常用命令、集群搭建、ACL配置等都沒涉及,所以下一篇來聊聊集群搭建和ACL配置,對於常用命令的使用,一邊搭建環境,一邊進行解釋說明。

一個被程序搞丑的帥小伙,關注"Code綜藝圈",跟我一起學~~~


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