Eureka闭源，Consul作为注册中心实战

1、SpringCloud技术栈

开发分布式系统可能具有挑战性，复杂性已从应用程序层转移到网络层，并要求服务之间进行更多的交互。将代码设为“cloud-native”就需要解决12-factor，例如外部配置，服务无状态，日志记录以及连接到备份服务之类的问题，Spring Cloud项目套件包含使您的应用程序在云中运行所需的许多服务。

12-factor（云原生应用程序的12要素）：

SpringCloud架构：

1.1 SpringCloud技术栈

SpringCloud技术栈非常丰富，这也是SpringCloud为什么在微服务领域中如此受欢迎的原因之一，技术栈如上图，在服务注册与配置、服务调用、微服务网关、消息组件、链路追踪、配置中心、安全控制、将极限流等诸多方面技术栈都比较完善，而且阿里巴巴也出了一套SpringCloud Alibaba版本，主要集成了Alibaba中主流的技术栈。

1.2 SpringCloud经典技术介绍

微服务项目近几年非常火爆，推出来的相关技术解决方案热度也非常活跃，但SpringCloud技术栈中也有一部分技术组件在逐步被淘汰或者闭源，但都有更优秀的技术方案替代。在不久的将来，那些闭源或者将被淘汰的技术有很大概率将不在项目中使用，所以我们学习的时候可以直接学习更优秀的替代技术方案。

Eureka闭源：

上面英文大概意思是：​​Eureka 2.0​​​ 的开源工作已经停止，依赖于开源库里面的 ​​Eureka 2.x​​ 分支构建的项目或者相关代码，风险自负。

Eureka在微服务项目中主要承担服务注册与发现工作，可以替代的技术方案比较多，而且很多方案都比Eureka优秀，比如Consul、Nacos等。

Hystrix停止更新：

Hystrix在项目中主要做服务熔断、降级，但官方宣布将不在开发，目前处于维护状态，但官方表示 1.5.18 版本的 Hystrix 已经足够稳定，可以满足 Netflix 现有应用的需求。

关于Hystrix可替代的产品也比较多，比如官方推荐的​​resilience4j​​​，​​resilience4j​​​是一个轻量级熔断框架，但​​resilience4j​​​目前在国内使用频率还不高，功能也不够强，我们更推荐使用功能更加强悍的​​SpringCloud Alibaba Sentinel​​。

Zuul过时：

​​Zuul​​​是一个微服务网关技术，但​​Zuul1.x​​​使用的是阻塞式的API，不支持长连接，没有提供异步，高并发场景下性能低。​​SpringCloud​​​官网推出了全新的微服务网关技术​​SpringCloud Gateway​​​，比​​Zuul​​性能更强悍、功能更丰富、且支持异步等多种特性。

SpringCloud Config实用性差：

​​SpringCloud Config​​​主要用于管理项目的配置文件，每次要使用​​SpringCloud Config​​​的时候，总得经过一波操作和配置的折腾，才可以使用​​SpringCloud Config​​实现配置管理，而且单独使用无法支持配置实时刷新，在项目中用起来，真比较头疼的。

当前有很多技术可以取代​​SpringCloud Config​​​，比如携程的​​Apollo​​​、​​SpringCloud Alibaba Nacos​​​，功能都比​​SpringCloud Config​​强，并且支持实时刷新配置。

SpringCloud Bus实用性差：

SpringCloud Bus是服务消息总线，主要实现通知多个服务执行某个任务，一般和SpringCloud Config一起使用。这个功能其实不太使用，因为很多任务组件基本都具备消息通知功能，比如Nacos、Apollo都能实现所有服务订阅执行相关操作。

1.3 SpringCloud项目场景

微服务技术目前已经在很多国内外大厂中都在广泛使用，那么在项目中该如何使用微服务技术呢？我们以滴滴快车业务未来，来讲解一下微服务技术结合业务应用讲解一下。

打车业务如上图：

1:打车的时候会选择车型，选择车型我们调用过程是：Gateway->Driver（加载司机列表）
2:选择车型后确认打车，相当于要下单了，调用过程是：Gateway->Order（下单）->Driver（司机状态更改）
3:打车结束后，用户进入支付，调用过程是：Gateway->Pay（支付）->Driver（更新司机状态）
                                                    ->Order（更新订单状态）

2、SpringCloud Consul

我们知道 ​​Eureka 2.X​​遇到困难停止开发了，所以我们需要寻找其他的替代技术替代Eureka，这一小节我们就讲解一个新的组件Consul。

2.1 Consul介绍

Consul 是 HashiCorp 公司推出的开源工具，用于实现分布式系统的服务发现与配置。与其它分布式服务注册与发现的方案，Consul 的方案更“一站式”，内置了服务注册与发现框 架、分布一致性协议实现、健康检查、Key/Value 存储、多数据中心方案，不再需要依赖其它工具（比如 ZooKeeper 等）。使用起来也较 为简单。Consul 使用 Go 语言编写，因此具有天然可移植性(支持Linux、windows和Mac OS X)；安装包仅包含一个可执行文件，方便部署，与 Docker 等轻量级容器可无缝配合。

我们来对比下当前服务注册与发现的主流技术：

对比项	euerka	Consul	zookeeper	etcd
服务健康检查	可配支持	服务状态，内存，硬盘等	(弱)长连接，keepalive	连接心跳
多数据中心	—	支持	—	—
kv 存储服务	—	支持	支持	支持
一致性	—	raft	paxos	raft
cap	ap	cp	cp	cp
使用接口(多语言能力)	http	支持 http 和 dns	客户端	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
自身监控	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

特性：

• 服务发现
• 健康检查
• Key/Value 存储
• 多数据中心
• 社区活跃

Consul 的优势：

• 使用 Raft 算法来保证一致性, 比复杂的 Paxos 算法更直接. 相比较而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的则是 Raft。
• 支持多数据中心，内外网的服务采用不同的端口进行监听。 多数据中心集群可以避免单数据中心的单点故障,而其部署则需要考虑网络延迟, 分片等情况等。 zookeeper 和 etcd 均不提供多数据中心功能的支持。
• 支持健康检查。 etcd 不提供此功能。
• 支持 http 和 dns 协议接口。 zookeeper 的集成较为复杂, etcd 只支持 http 协议。
• 官方提供 web 管理界面, etcd 无此功能。
• 综合比较, Consul 作为服务注册和配置管理的新星, 比较值得关注和研究。
• 提供了rest api 便于集成：​​www.consul.io/api-docs/in…​​

Consul 角色

• client: 客户端, 无状态, 将 HTTP 和 DNS 接口请求转发给局域网内的服务端集群。
• server: 服务端, 保存配置信息, 高可用集群, 在局域网内与本地客户端通讯, 通过广域网与其它数据中心通讯。 每个数据中心的 server 数量推荐为 3 个或是 5 个。

Consul 客户端、服务端还支持夸中心的使用，更加提高了它的高可用性。

2.2 Consul 基础架构

Glossary：术语

见官方文档：​​www.consul.io/docs/instal…​​

• agent

组成 consul 集群的每个成员上都要运行一个 agent，可以通过 consul agent 命令来启动。agent可以运行在 server 状态或者 client 状态。自然的，运行在 server 状态的节点被称为 server 节点；运行在 client 状态的节点被称为 client 节点。

• server 节点

负责组成 cluster 的复杂工作（选举server 自行选举一个 leader、状态维护、转发请求到 lead），以及 consul 提供的服务（响应RPC 请求），以及存放和复制数据。考虑到容错和收敛，一般部署 3 ~ 5 个比较合适。

• client 节点

负责转发所有的 RPC 到 server 节点。本身无状态，且轻量级，因此，可以部署大量的client 节点。

• 数据中心

虽然数据中心的定义似乎很明显，但仍有一些细微的细节必须考虑。我们将一个数据中心定义为一个私有、低延迟和高带宽的网络环境。这不包括通过公共互联网的通信，但是为了我们的目的，单个EC2 区域内的多个可用区域将被视为单个数据中心的一部分。

另外：

server 自行选举一个 leader。虽然 Consul 可以运行在一台 server ，但是建议使用 3 到 5 台来避免失败情况下数据的丢失。每个数据中心建议配置一个 server 集群。

在基础设施中需要发现其他服务的组件可以查询任何一个 Consul 的 server 或者agent，Agent 会自动转发请求到 server。

每个数据中心运行了一个 Consul server 集群。当一个跨数据中心的服务发现和配置请求创建时，本地 Consul Server 转发请求到远程的数据中心并返回结果。

如何实现服务注册和发现

Consul在项目中发挥服务注册与发现的功能，我们讲解下它的工作原理：

1:当Producer启动的时候，会向Consul发送一个post请求，并向Consul传输自己的IP和Port。
2:Consul 接收到Producer的注册后，每隔10s（默认）会向Producer发送一个健康检查的请求，检验Producer是否健康。
3:当Consumer以Http的方式向Producer发起请求，会先从Consul中拿到一个存储服务IP和Port的临时表，从表中拿到Producer的IP和Port后再发送请求。
4:该临时表每隔10s会更新，只包含有通过了健康检查的Producer。

2.2 Consul安装

Consul 不同于 Eureka， 需要单独安装，访问Consul 官网下载 Consul 的最新版本，当前最新版本是​​1.9.0​​​，我们使用​​consul_1.9.0_windows_amd64​​版本。

下载

下载地址：​​www.consul.io/downloads.h…​​

历史版本下载地址：​​releases.hashicorp.com/consul/​​

下载后的文件是​​consul_1.9.0_windows_amd64.zip​​​，我们解压这个文件，里面有个文件​​consul.exe​​，我们将该文件所在目录添加到环境变量path中。

安装启动

1、以consul server运行，参考如下命令：

consul agent -server -bootstrap-expect 1 -data-dir /root/consul/data  -node=n1 -ui -client=0.0.0.0 -bind=192.168.200.129

• -server 定义 agent 运行在 server 模式
• -bootstrap-expect 1 在一个 datacenter 中期望提供的 server 节点数目，当该值提供的时候，consul一直等到达到指定 sever 数目的时候才会引导整个集群。这里我们为了方便演示只启动一个服务端
• -data-dir 参数设置 Consul 自己的维护的数据存储路径
• -node=n1 节点在集群中的名称，在一个集群中必须是唯一的，默认是该节点的主机名
• -bind=127.0.0.1 该地址用来在集群内部的通讯，集群内的所有节点到地址都必须是可达的，默认是 0.0.0.0
• -datacenter=dc1 指定当前数据中心名字，该参数可以不设置
• -ui 指定可以以 UI 的方式呈现，当前的 UI 访问地址是:​​http://本机​​ IP:8500
• -client=0.0.0.0 consul 服务侦听地址，这个地址提供 HTTP、DNS、RPC 等服务，默认是127.0.0.1所以不对外提供服务，如果你要对外提供服务改成 0.0.0.0，我们当前配置为外提供地址。

完整启动选项参数见官方文档：​​www.consul.io/docs/agent/…​​

启动后访问控制台UI: ​​http://localhost:8500/​​

​​Services​​:服务信息。

​​Nodes​​:节点信息，Consul支持集群。

​​Key/Value​​:存储的动态配置信息。

​​ACL​​:权限信息。

​​Intentions​​:通过命令的方式对consul进行管理。

2、以consul client运行，参考命令如下：

consul agent -data-dir C:\developer\consul_1.9.6_windows_amd64\data\client -node=n2 -ui -client=0.0.0.0 -bind=192.168.200.10 -join 192.168.200.129

通过以上两部操作，就启动了一个完整的数据中心。

3、如果为了方便使用，可以使用如下命令启动一个agent server，

consul agent -dev

2.3 项目中使用Consul

项目中要想使用Consul作为服务注册中心，只需要引入如下依赖包，在启动类上添加​​@EnableDiscoveryClient​​​注解，并在​​application.yml​​中添加Consul服务地址即可：

1)添加依赖

在项目​​hailtaxi-gateway​​添加依赖包：

<!--consul-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-consul-discovery</artifactId>
    <version>2.2.1.RELEASE</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
    <version>2.2.10.RELEASE</version>
</dependency>

2)添加​​@EnableDiscoveryClient​​注解

在​​hailtaxi-gateway​​​启动类​​GatewayApplication​​​上添加​​@EnableDiscoveryClient​​注解：

3)配置Consul服务信息

在​​application.yml​​中添加Consul服务信息：

配置如下：

spring:
  application:
    name: hailtaxi-gateway
  cloud:
    #Consul配置
    consul:
      host: 127.0.0.1
      port: 8500
      discovery:
        #注册到Consul中的服务名字
        service-name: ${spring.application.name}
        #注册的服务的实例 Id，最好不要重复，这里参考官网建议的方式 带随机数 默认：应用名:port
        #instance-id: ${spring.application.name}:${vcap.application.instance_id:${spring.application.i nstance_id:${random.value}}}
        # 自定义实例id为:应用名:ip:port
        instance-id: ${spring.application.name}:${spring.cloud.client.ip-address}:${server.port}
        prefer-ip-address: true
        # 开启服务注册
        register: true
        # 开启服务发现
        enabled: true
        #2 分钟之后健康检查未通过取消注册
        health-check-critical-timeout: 2m
        #consul 健康检查的轮询周期
        health-check-interval: 10s

4)Consul服务数据

好了，这篇就先到这里吧，如果你觉得学的不过瘾的话，下面是往期干货，绝对让你沉迷学习无法自拔。