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Docker 单节点部署 Consul

article 2024/12/22 20:30:41

Docker 单节点部署Consul

1 Docker 拉取 Consul 镜像
2 Docker 创建 Consul 容器
3 启动 Consul 容器

CAP 原则是由计算机科学家 Eric Brewer 提出的，用于描述分布式系统中的一致性、可用性和分区容忍性之间的权衡关系，CAP 是三个概念的首字母缩写。

原则	作用
一致性（Consistency）	所有节点在同一时刻具有相同的数据视图。在一个具有多个节点的分布式系统中，当一个节点对数据进行了更新，所有其他节点在后续的访问中都能够看到这个更新。
可用性（Availability）	每个非故障节点在有限时间内都能够返回有效的响应。即系统保证对每个请求都会收到一个非错误的响应，不保证是否包含最新的数据。
分区容忍性（Partition Tolerance）	系统在网络分区的情况下仍然能够正常运行。分区容忍性是指在分布式系统中，即使由于网络故障导致节点之间无法通信，系统仍能够继续运行。

Consul 是一款由 HashiCorp 公司开发的开源工具，用于实现分布式系统的服务发现、健康检查、配置中心和分布式锁等功能。Consul 提供了一个简单而强大的界面，允许开发人员在分布式环境中轻松地注册和发现服务。

Consul 是一个分布式系统的服务发现和配置工具，它在设计上遵循了 CAP 原则，即一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容忍性（Partition Tolerance）。以下是 Consul 在 CAP 方面的实现：

一致性（Consistency）

一致性协议： Consul 使用 Raft 协议作为一致性协议。Raft 是一种强一致性的分布式一致性算法，确保在集群中的节点之间达成一致的状态。

强一致性： Consul 的一致性保证是强一致性，即任何时刻对 Consul 集群的读写操作都能获得最新的、一致的状态。

一致性级别： Consul 提供强一致性，这意味着在进行读操作时，所有节点都能够返回相同的数据。

可用性（Availability）

多数据中心支持： Consul 具有跨多个数据中心的支持，允许在全球范围内构建具有高可用性和弹性的系统。

健康检查： Consul 允许服务注册和进行健康检查，当服务出现故障时，Consul 能够将其标记为不可用。这有助于确保只有健康的服务被路由到，提高系统的可用性。

服务发现： 通过 Consul 的服务发现功能，应用程序能够自动发现和调用其他服务，提高了整个系统的可用性。

分区容忍性（Partition Tolerance）

分布式架构： Consul 的设计考虑了分布式系统的特性，它可以在面临网络分区的情况下继续运行。

Raft 协议： Raft 协议本身具有分区容忍性，即使在网络分区的情况下，Consul 仍然能够保持一致性。

总体而言，Consul 在 CAP 方面的实现是一致性和可用性的权衡，通过使用 Raft 协议等技术实现了强一致性，并提供了多数据中心支持以增强可用性。在网络分区的情况下，Consul 通过分布式架构和一致性协议来维持系统的正常运行。需要注意的是，当发生网络分区时，可能会导致一些节点无法通信，但 Consul 会根据 Raft 协议维护尽可能多的一致性。

以下是 Consul 的主要功能：

服务发现： Consul 允许服务在注册时提供元数据，并使用 DNS 或 HTTP 接口进行服务发现。这使得服务能够在分布式环境中自动发现彼此。

健康检查： Consul 支持对服务进行健康检查，通过定期的心跳检查服务的健康状态，并在服务出现故障时将其标记为不可用。这有助于确保只有健康的服务被路由到。

分布式 KV 存储： Consul 提供了一个分布式键值存储（Key-Value Store），用于存储配置信息、控制开关等。这使得配置管理变得更加容易。

多数据中心： Consul 具有跨多个数据中心的支持，允许在全球范围内构建具有高可用性和弹性的系统。

事件： Consul 支持事件系统，允许应用程序对服务注册、健康状态变化等事件进行监听，从而执行相应的操作。

Consul 优点：

简单易用： Consul 提供简洁而直观的用户界面，容易上手。它的设计目标之一是提供一个易于使用的服务发现和配置管理工具。

多功能性： Consul 不仅提供服务发现，还包括健康检查、配置中心和分布式锁等功能。这使得它成为构建和管理分布式系统的全面解决方案。

灵活性： Consul 提供了多种配置选项和部署模式，可以根据特定需求进行灵活配置和定制。

多数据中心支持：对于需要在多个数据中心部署的大规模系统，Consul 提供了良好的支持，使得服务发现和管理更为简便。

活跃社区和支持：由于是由 HashiCorp 公司维护的开源项目，Consul 拥有一个活跃的社区，提供了广泛的文档和支持。

Consul 缺点：

Java 客户端相对不完善：在 Java 生态系统中，Consul 的客户端相对较新，相比其他语言的客户端可能有一些不足之处。

学习曲线：尽管 Consul 设计简单，但在一些复杂的场景中，使用所有功能可能需要一些时间来学习。

资源占用： Consul 的一些功能可能占用较多的系统资源，特别是对于较小的部署场景来说，可能会显得过于重量级。

1 Docker 拉取 Consul 镜像

docker pull consul

2 Docker 创建 Consul 容器

docker run -d -p 8300:8300 -p 8301:8301 -p 8302:8302 -p 8500:8500 -p 8600:8600 --restart=always --name=consul consul:latest agent -server -bootstrap -ui -node=1 -client='0.0.0.0'

端口	作用
8300	TCP协议，用于Consul集群中各个节点相互连结通信的端口。
8301	TCP或者UDP协议，用于Consul节点之间相互使用Gossip协议健康检查等交互。
8302	TCP或者UDP协议，用于单个或多个数据中心之间的服务器节点的信息同步。
8500	HTTP协议，用于API接口或者我们上述的网页管理界面访问。
8600	TCP或者UDP协议，作为DNS服务器，用于通过节点名查询节点信息。

参数	作用
agent	表示启动一个Agent进程。
-server	表示该节点类型为Server节点（下面会讲解集群中的节点类型）
-ui	开启网页可视化管理界面。
-node	指定该节点名称，注意每个节点的名称必须唯一不能重复！上面指定了第一台服务器节点的名称为n1，那么别的节点就得用其它名称。
-bootstrap-expect	最少集群的Server节点数量，少于这个值则集群失效，这个选项必须指定，由于这里是单机部署，因此设定为1即可。
-advertise	这里要指定本节点外网地址，用于在集群时告诉其它节点自己的地址，如果是在自己电脑上或者是内网搭建单节点/集群则不需要带上这个参数。
-client	指定可以外部连接的地址，0.0.0.0表示外网全部可以连接。
–restart=always	Docker启动的时候自动启动。