摘要：為了動態配置管理，當我們啟動和停止一個新容器的時候，我們想后端能自動注冊進負載均衡器。這是基本需求，叫做服務發現我們想負載均衡器能自動發現提供服務的容器。一個團隊開發的簡單的服務發現的工具。服務發現目標是減少或消除組件之間的手動的連接。

  
注：該文由 adetante 編寫，原文地址為 Service discovery with Docker

這篇博客的第一篇文章，我將寫一篇基于 Docker 容器構建一個不可變架構的解決方案的文章。

這個主題將通過系列文章來描述，從最簡單的案例到更復雜的架構。

總體的思想是設計一個“基于概念驗證”的解決方案，它允許：

啟動和停止一個新容器，如果系統需要擴展或是下線

當一個新版本的應用準備推送到生產，這時使用新容器替換老的容器

使用服務注冊和發現來自動把新的容器推送到生產架構

這個邏輯架構是非常簡單的，一個無狀態的應用通過負載均衡器訪問。

每個應用的實例運行在它自己的 docker 容器中。

為了動態配置管理，當我們啟動和停止一個新容器的時候，我們想后端能自動注冊進負載均衡器。這是基本需求，叫做**服務發現***：我們想負載均衡器能自動發現提供服務的容器。

在這篇文章中，所有的節點將運行在相同的 docker 主機上。這是非常簡單的，但是這是實現基礎概念的第一個方法。然后我們將通過允許在不同主機上透明的部署來是架構復雜化。

第一個示例將使用以下工具實現：

Docker。一個運行應用容器的開源平臺

Synapse。一個 Airbnb 團隊開發的簡單的服務發現的工具

Haproxy。一個負載一個后端節點列表的 TCP 流量代理，它打開一個本地的端口，然后把流量傳遞進這個后端節點的端口。

目標是減少或消除組件之間的“手動”的連接。當你把你的應用程序推送進生產的時候，所有的這些事情都可以配置：數據庫服務器的主機和端口，REST 服務的 URL 等等，在一個高可擴展的架構中，這些連接可以動態改變。一個新的后端可以被添加，一個數據庫節點可以被停止。你的應用需要適應這種動態環境。

這里有一些工具可以管理這些需求（Apache Zookeeper, etcd, ...）。這些工具的普遍原則是：當啟動的時候，一個服務的實例必須注冊進配置服務器。當停止的時候（完美停止或是 Crash 了），節點必須從配置服務中移除掉。注冊后，其他服務可以在配置服務器中搜索到提供制度服務的實例列表（主機和端口）。

Synapse 是一個簡單的服務發現的工具。Synapse 與以下倆個組件一起使用：

Watcher：它們經常檢查一組服務器提供的服務。這可以通過連接 Zookeeper，etcd 或是通過使用 Docker API 來檢查 Docker 容器來實現。

Haproxy：Synapse 根據 watcher 的結果來自動改變 HAproxy 的配置。這個意味著當一個新的實例被 watcher 發現，一個后端會被添加進 HAproxy 并且可以通過代理的本地端口訪問的。同樣地，當實例停止的時候，Synapse 移除后端節點。

第一個解決方案將使用 Synapse 和 檢查 Docker 容器實現。

Synapse 管理一個運行在安裝了 Docker 的相同的主機上的以 8080 端口運行著的 HAproxy 實例。

Synapse 檢查 Docker 來發現容器是否運行著一個指定鏡像并且暴露一個指定端口。為每一個匹配的容器，Synapse 把其添加進 HAproxy 的配置。

對于這個示例，我們從一個干凈的 *Ubuntu 14.04 amd64 安裝開始。

安裝步驟已經在 Docker 的文檔中描述了：

$ sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv-keys 36A1D7869245C8950F966E92D8576A8BA88D21E9
$ sudo sh -c "echo deb https://get.docker.io/ubuntu docker main > /etc/apt/sources.list.d/docker.list"
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install lxc-docker

把以下行添加進 /etc/default/docker，使得 Docker API 在 tcp 上可用：

DOCKER_OPTS="-H 127.0.0.1:4243"

重起 docker：

$ sudo service docker restart

最后，定義以下環境變量來以便 docker 客戶端使用 tcp API：

$ export DOCKER_HOST=tcp://127.0.0.1:4243

從 Docker 倉庫獲取最新的 Ubuntu 鏡像

$ sudo -E docker pull ubuntu:latest

啟動一個新的容器

$ sudo -E docker run -ti ubuntu bash

在這個容器中，安裝 nodejs

$ apt-get update && apt-get install -y nodejs

在這個容器中，使用以下內容創建一個簡單的 nodejs 腳本 /server.js

var http = require("http");
var os = require("os");

var server = http.createServer(function (request, response) {
    response.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
    response.end("Hello from " + os.hostname() + "
");
});

server.listen(8000);

console.log("Server running at http://127.0.0.1:8000/");

在這個容器中，使用以下內容編寫啟動腳本 /run.sh

#! /bin/sh
/usr/bin/nodejs /server.js

$ chmod a+x /run.sh

停止容器并且創建一個新的鏡像：

$ exit
# Get the ID of the container
$ sudo -E docker ps -a
# Change 3796ab3f5b76 in the following command with the ID listed above
$ sudo -E docker commit 3796ab3f5b76 local/nodeapp
# Remove the old container
$ sudo -E docker rm 3796ab3f5b76

在主機上安裝 synapse

$ sudo apt-get install build-essential ruby ruby-dev haproxy
$ sudo gem install synapse

編輯 /etc/default/haproxy 把 ENABLED 設置成 1。

啟動一個后端實例

啟動一個 webapp 容器的實例：

$ sudo -E docker run -d -p 8000 local/nodeapp /run.sh

通過直接在這個容器中調用 nodejs 來測試。我們必須首先獲取暴露的公共端口。

# Get the public port (mapped to 8000 in the container, here 49153)
$ sudo docker ps
$ curl http://127.0.0.1:49153
# Responds with "Hello from {container_id}"

使用 Synapse 自動配置 HAproxy

使用以下內容創建一個 /etc/synapse.json.conf 配置文件：

{
  "services": {
    "nodesrv": {
      "discovery": {
        "method": "docker",
        "servers": [
          {
            "name": "localhost",
            "host": "localhost"
          }
        ],
        "container_port": 8000,
        "image_name": "local/nodeapp"
      },
      "haproxy": {
        "port": 8080,
        "listen": [
          "mode http",
          "option httpchk /",
          "http-check expect string Hello"
        ]
      }
    }
  },
  "haproxy": {
    "reload_command": "service haproxy reload",
    "config_file_path": "/etc/haproxy/haproxy.cfg",
    "do_writes": true,
    "do_reloads": true,
    "global": [
      "chroot /var/lib/haproxy",
      "user haproxy",
      "group haproxy",
      "daemon"
    ],
    "defaults": [
      "contimeout 5000",
      "clitimeout 50000",
      "srvtimeout 50000"
    ]
  }
}

我們可以在這個文件中看到：

services.nodesrv.discovery： 配置的觀察者。這里我們使用 Docker API 來發現容器運行的名為 local/nodeapp 的鏡像以及它暴露的 8080 端口

services.nodesrv.haproxy：配置與 nodesrv service 有關的相關的 HAproxy 端口

haproxy：被 Synapse 管理的全局配置實例

啟動 HAproxy 和 Synapse

$ sudo service haproxy start
$ sudo synapse -c /etc/synapse.json.conf

通過直接調用 HAproxy（監聽 8080 端口）來測試

$ curl http://localhost:8080
# Responds Hello from {container_id}

用 nodeapp 啟動第二個容器：

$ sudo -E docker run -d -p 8000 local/nodeapp /run.sh

通過 HAproxy 測試一些請求。幾秒后，每個節點都將響應。
在一個新的 shell 中，運行一下循環，每兩秒調用一次 HAproxy：

while :
do
    curl http://localhost:8080
    sleep 2
done

HAproxy 不是通過 container1 就是通過 container2 響應。

停止其中一個容器：

$ sudo -E docker stop {container_id}

幾秒后，僅僅剩下的容器響應。

但是在之前我們可以看到一些 503 Service Unavailable 錯誤。這是由于 Synapse 發現停止的容器并且從代理移除它的時候。

在第一篇文章中，我配置 HAprxoy 從 Docker 容器發現后端節點。Synapse 對使這個進程自動化給予了很多幫助。盡管如此，這個解決方案還有一些缺點：

因為 Synapse 使用 Docker API 發現后端服務，所有的被組織在一個 HAprxoxy 前端的服務必須是在同一個 Docker 主機上。

正如我們所看到的，當停止容器的時候，會有一些中斷。這是由于 Synapse 定期的調用 Docker API 來發現新的或是已經移除的容器。

在下一篇文章中，這個解決方案將被擴展成允許在多主機透明部署。