二丫讲梵
二丫讲梵
2021-11-07
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Nginx+consul实现集群主机优雅扩缩容

文章发布较早，内容可能过时，阅读注意甄别。

# 1，前置准备

# 1，方案选型

这里选用的方案是：Nginx 结合 upsync 模块儿，结合 consul 配置管理，实现后端 upstream 的动态管理。

  • 选用 upsync 有如下特性：
    • 优点：
      • 可以动态对接 etcd/consul 获取 upstream,无需重启 nginx
      • 可以 dump 内存中的 upstream 配置到磁盘，即使 etcd/consul 挂掉仍可正常运行
    • 缺点：
      • 无 api 接口，只能操作 etcd/consul 来控制 upstream

模块儿添加，可直接使用二丫 (opens new window)下边定制好的 spec 文件打出 rpm 包，便于安装使用：

rpmbuild

工作中常用的RPM构建spec

- name: rpmbuild
  desc: 工作中常用的RPM构建spec
  avatar: https://avatars2.githubusercontent.com/u/416130?s=460&u=8753e86600e300a9811cdc539aa158deec2e2724&v=4 # 可选
  link: https://github.com/eryajf/rpmbuild # 可选
  bgColor: "#0074ff" # 可选，默认var(--bodyBg)。颜色值有#号时请添加单引号
  textColor: "#fff" # 可选，默认var(--textColor)
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# 2，规范约定

  • 不同业务通过不通的 Cousul Key 来区分拉取配置

    基本规则为: {Env}/nginx/upstreams/{Service}-upsync/{Backend}

    • Env：用于区分环境。测试(test)，预发(pre)，线上(prod)。
    • Service：指定业务名字，一般与 CMDB 业务名字一致。
    • Backend：不同后端的地址信息。

  • 约定 Nginx upstream 命名和应用所在 CDMB 的集群名保持强一致性，全局唯一性

    命名规范: 小写字母和中横线组合，以小写字母开头和结尾，不允许又其他特殊字符，例如下划线等；针对业务集群过渡期间，为了区分接入了自动扩缩容和非自动扩缩容，统一约定在当前 {Service} 后面加上 -upsync 以示区分，例如：user-api，在进行 upsync 自动扩缩容改造后，其命名为 user-api-upsync。

  • 约定 upsync_dump_path 的目录与上边目录保持一致，以便于对齐两者，简化运维工作。

# 2，Nginx 配置接入

# 1，前置准备

为了便于验证一个入口多个后端的场景，二丫 (opens new window)先通过 Nginx 准备三个后端服务，一顿操作如下：

# 准备基础文件
$ cd /data/test/docker/nginx/
$ mkdir test1 test2 test3
$ echo test1 > test1/index.html
$ echo test2 > test2/index.html
$ echo test3 > test3/index.html
# 启动服务
$ docker run --name test1 -v /data/test/docker/nginx/test1:/usr/share/nginx/html:ro -d -p 9901:80  daocloud.io/library/nginx:1.15.9-alpine-perl
$ docker run --name test2 -v /data/test/docker/nginx/test2:/usr/share/nginx/html:ro -d -p 9902:80  daocloud.io/library/nginx:1.15.9-alpine-perl
$ docker run --name test3 -v /data/test/docker/nginx/test3:/usr/share/nginx/html:ro -d -p 9903:80  daocloud.io/library/nginx:1.15.9-alpine-perl
# 访问验证
$ curl localhost:9901
test1
$ curl localhost:9902
test2
$ curl localhost:9903
test3
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现在有了三个后端，访问之后能够返回对应的标识。

# 2，主要配置

接下来进入 Nginx 的主要配置阶段，将如下内容放到 Nginx 的 http 区域：

upstream eryajf-test-upsync {
    upsync 127.0.0.1:8500/v1/kv/prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/ upsync_timeout=2m upsync_interval=2s upsync_type=consul strong_dependency=off;
    upsync_dump_path /etc/nginx/upsync/eryajf-test-upsync.config;
    include /etc/nginx/upsync/eryajf-test-upsync.config;
}
server {
    listen 66;
    server_name localhost;
    location / {
        proxy_pass http://eryajf-test-upsync;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
    }
    # 便于观测后端代理列表
    location /upstream_list {
        upstream_show;
    }
}
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  • upsync：定义从 consul 拉取最新的 upstream 信息并存到本地的操作。
    • 127.0.0.1:8500：建议是在每台 Nginx 部署一个 consul-client，统一请求 127，降低 server 端压力。
    • upsync_timeout：定义从 consul 拉取配置的超时时间。
    • upsync_interval：定义从 consul 拉取配置的间隔时间
    • upsync_type：配置同步接入类型，consul 或者 etcd。
    • strong_dependency：启动时是否强制依赖配置服务器，如果配置为 on,则拉取失败，nginx 同样会启用失败。
  • upsync_dump_path：定义本地持久化目录，如果 consul 服务不可用，Nginx 将会引用此路径。一般这个路径应与 consul 中的 path 一致。此文件需要预先创建，并且内容与后端配置一致。否则将检测失败。
  • include：如果 consul 服务不可用，将会从上边 dump 的路径读取对应的配置。

# 3，调试验证

# 1，添加节点

此时可通过如下请求添加一个后端：

$ curl -X PUT -d '{"weight":1, "max_fails":2, "fail_timeout":10}' http://127.0.0.1:8500/v1/kv/prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9901
true
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返回 true 说明添加成功。

此时可在如下三个地方看到此配置：

  • upsync_dump_path

    $ cat /etc/nginx/upsync/eryajf-test-upsync.config
server 10.6.6.66:9901 weight=10 max_fails=3 fail_timeout=10s;
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  • server_upstream_list

    $ curl http://10.6.6.66:66/upstream_list
Upstream name: eryajf-test-upsync; Backend server count: 1
        server 10.6.6.66:9901 weight=10 max_fails=3 fail_timeout=10s;
    1
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    3

  • consul_server

    $ curl -s http://10.6.6.66:8500/v1/kv/?recurse | jq
[
  {
    "LockIndex": 0,
    "Key": "prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9901",
    "Flags": 0,
    "Value": "eyJ3ZWlnaHQiOjEwLCJtYXhfZmFpbHMiOjMsImZhaWxfdGltZW91dCI6MTAsImRvd24iOjB9",
    "CreateIndex": 14013,
    "ModifyIndex": 14022
  }
]
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    其中的 Value 是经过 base64 过的，使用如下命令可查看原内容：

    $ echo 'eyJ3ZWlnaHQiOjEwLCJtYXhfZmFpbHMiOjMsImZhaWxfdGltZW91dCI6MTAsImRvd24iOjB9' | base64 -d | jq
{
  "weight": 10,
  "max_fails": 3,
  "fail_timeout": 10,
  "down": 0
}
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    以及从 web 界面也可以直接看到：

# 2，再加节点

这个时候再将另外两个节点加上：

$ curl -X PUT -d '{"weight":1, "max_fails":2, "fail_timeout":10}' http://127.0.0.1:8500/v1/kv//prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9902
$ curl -X PUT -d '{"weight":1, "max_fails":2, "fail_timeout":10}' http://127.0.0.1:8500/v1/kv//prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9903
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再次查看如上三个信息：

  • upsync_dump_path

    $ cat /etc/nginx/upsync/eryajf-test-upsync.config
server 10.6.6.66:9903 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 10.6.6.66:9902 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 10.6.6.66:9901 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
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  • server_upstream_list

    $ curl http://10.6.6.66:66/upstream_list
Upstream name: eryajf-test-upsync; Backend server count: 3
        server 10.6.6.66:9903 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 10.6.6.66:9902 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
        server 10.6.6.66:9901 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
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  • consul_server

    $ curl -s http://10.6.6.66:8500/v1/kv/?recurse | jq
[
  {
    "LockIndex": 0,
    "Key": "prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9901",
    "Flags": 0,
    "Value": "eyJ3ZWlnaHQiOjEsICJtYXhfZmFpbHMiOjIsICJmYWlsX3RpbWVvdXQiOjEwfQ==",
    "CreateIndex": 25518,
    "ModifyIndex": 25518
  },
  {
    "LockIndex": 0,
    "Key": "prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9902",
    "Flags": 0,
    "Value": "eyJ3ZWlnaHQiOjEsICJtYXhfZmFpbHMiOjIsICJmYWlsX3RpbWVvdXQiOjEwfQ==",
    "CreateIndex": 25525,
    "ModifyIndex": 25525
  },
  {
    "LockIndex": 0,
    "Key": "prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9903",
    "Flags": 0,
    "Value": "eyJ3ZWlnaHQiOjEsICJtYXhfZmFpbHMiOjIsICJmYWlsX3RpbWVvdXQiOjEwfQ==",
    "CreateIndex": 25527,
    "ModifyIndex": 25527
  }
]
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此时访问三次入口：

$ for i in a b c;do echo $i && curl localhost:66 ;done
a
test3
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test2
c
test1
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# 3，下线节点

下线某个后端，因为 Nginx 不能将权重 weight 置为 0，所以二丫 (opens new window)操作 down 字段来实现下线一个后端：

$ curl -X PUT -d '{"weight":1, "max_fails":2, "fail_timeout":10, "down":1}' http://127.0.0.1:8500/v1/kv/prod/nginx/upstreams/eryajf-test-upsync/10.6.6.66:9902
1

然后看到相应的变化：

$ cat /etc/nginx/upsync/eryajf-test-upsync.config
server 10.6.6.66:9903 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
server 10.6.6.66:9902 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s down;
server 10.6.6.66:9901 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=10s;
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此时访问三次入口：

$ for i in a b c;do echo $i && curl localhost:66 ;done
a
test3
b
test1
c
test3
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可以看到已经没有 test2 的返回了。

# 4，go 客户端

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"

	consulapi "github.com/hashicorp/consul/api"
)

const (
	consulAddress = "10.6.6.14:8500"
)

func InitConsulCli() *consulapi.Client {
	config := consulapi.DefaultConfig()
	config.Address = consulAddress
	client, err := consulapi.NewClient(config)
	if err != nil {
		msg := fmt.Sprintf("init consul client failed,err: %v\n", err)
		panic(msg)
	}
	return client
}

type NgConsulKey struct {
	Env     string `json:"env"`
	Service string `json:"service"`
	Backend string `json:"backend"`
}
type NgConsulValue struct {
	Weight      int `json:"weight"`
	MaxFails    int `json:"max_fails"`
	FailTimeout int `json:"fail_timeout"`
	Down        int `json:"down"`
}

func Addkv(k NgConsulKey, v NgConsulValue) (*consulapi.WriteMeta, error) {
	b, err := json.Marshal(v)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	kv := InitConsulCli().KV()
	p := &consulapi.KVPair{Key: fmt.Sprintf("%s/nginx/upstreams/%s/%s", k.Env, k.Service, k.Backend), Value: []byte(b)}
	wm, err := kv.Put(p, nil)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	return wm, nil
}

func main() {
	key := NgConsulKey{
		Env:     "prod",
		Service: "eryajf-api-upsync",
		Backend: "10.6.6.66:9902",
	}
	value := NgConsulValue{
		Weight:      10,
		MaxFails:    3,
		FailTimeout: 10,
		Down:        0,
	}
	_, err := Addkv(key, value)
	if err != nil {
		fmt.Printf("add kv failed:%v\n", err)
	}
	fmt.Println("add kv success")
}
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可以通过调整参数，添加不同的对象，通过调整 weight 调整后端的权重，通过调整 down 字段来决定后端服务上下线。

# 5，参考

微信 支付宝
#nginx#consul#go
上次更新: 2024/11/19, 23:11:42
consul集群部署
Rabbitmq使用源码安装部署单机版

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