在 Spring Cloud 體系中，幾乎每個(gè)角色都會(huì)有兩個(gè)以上的產(chǎn)品提供選擇，比如在注冊(cè)中心有：Eureka、Consul、zookeeper、etcd 等；網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品有 Zuul、Spring Cloud Gateway 等。在注冊(cè)中心產(chǎn)品中，最常使用的是 Eureka 和 Consul，兩者各有特點(diǎn)，企業(yè)可以根據(jù)自述項(xiàng)目情況來選擇。

前面給大家詳細(xì)介紹了 Eureka ，本節(jié)給大家介紹 Consul 的使用。

什么是Consul

Consul 是 HashiCorp 公司推出的開源產(chǎn)品，用于實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)隔離、服務(wù)配置，這些功能中的每一個(gè)都可以根據(jù)需要單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用所有功能。Consul 官網(wǎng)目前主要推 Consul 在服務(wù)網(wǎng)格中的使用。

與其它分布式服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)的方案相比，Consul 的方案更“一站式”——內(nèi)置了服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)框架、分布一致性協(xié)議實(shí)現(xiàn)、健康檢查、Key/Value 存儲(chǔ)、多數(shù)據(jù)中心方案，不再需要依賴其它工具。Consul 本身使用 go 語言開發(fā)，具有跨平臺(tái)、運(yùn)行高效等特點(diǎn)，也非常方便和 Docker 配合使用。

Consul 的主要特點(diǎn)有：
Service Discovery : 服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)，Consul 的客戶端可以做為一個(gè)服務(wù)注冊(cè)到 Consul，也可以通過 Consul 來查找特定的服務(wù)提供者，并且根據(jù)提供的信息進(jìn)行調(diào)用。

Health Checking: Consul 客戶端會(huì)定期發(fā)送一些健康檢查數(shù)據(jù)和服務(wù)端進(jìn)行通訊，判斷客戶端的狀態(tài)、內(nèi)存使用情況是否正常，用來監(jiān)控整個(gè)集群的狀態(tài)，防止服務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)到故障的服務(wù)上面。

KV Store: Consul 還提供了一個(gè)容易使用的鍵值存儲(chǔ)。這可以用來保持動(dòng)態(tài)配置，協(xié)助服務(wù)協(xié)調(diào)、建立 Leader 選舉，以及開發(fā)者想構(gòu)造的其它一些事務(wù)。

Secure Service Communication: Consul 可以為服務(wù)生成分布式的 TLS 證書，以建立相互的 TLS 連接。 可以使用 intentions 定義允許哪些服務(wù)進(jìn)行通信。 可以使用 intentions 輕松管理服務(wù)隔離，而不是使用復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜挽o態(tài)防火墻規(guī)則。

Multi Datacenter: Consul 支持開箱即用的多數(shù)據(jù)中心，這意味著用戶不需要擔(dān)心需要建立額外的抽象層讓業(yè)務(wù)擴(kuò)展到多個(gè)區(qū)域。

Consul 角色
Server: 服務(wù)端, 保存配置信息, 高可用集群, 在局域網(wǎng)內(nèi)與本地客戶端通訊, 通過廣域網(wǎng)與其它數(shù)據(jù)中心通訊。 每個(gè)數(shù)據(jù)中心的 Server 數(shù)量推薦為 3 個(gè)或是 5 個(gè)。

Client: 客戶端, 無狀態(tài), 將 HTTP 和 DNS 接口請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)端集群。

Consul 旨在對(duì) DevOps 社區(qū)和應(yīng)用程序開發(fā)人員友好，使其成為現(xiàn)代、彈性基礎(chǔ)架構(gòu)的理想選擇。

使用Consul 的優(yōu)勢(shì)

使用 Raft 算法來保證一致性, 比復(fù)雜的 Paxos 算法更直接。相比較而言, zookeeper 采用的是 Paxos, 而 etcd 使用的則是 Raft。

支持多數(shù)據(jù)中心，內(nèi)外網(wǎng)的服務(wù)采用不同的端口進(jìn)行監(jiān)聽。多數(shù)據(jù)中心集群可以避免單數(shù)據(jù)中心的單點(diǎn)故障，而其部署則需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲, 分片等情況等。 zookeeper 和 etcd 均不提供多數(shù)據(jù)中心功能的支持。

支持健康檢查。 etcd 不提供此功能。

支持 http 和 dns 協(xié)議接口。 zookeeper 的集成較為復(fù)雜, etcd 只支持 http 協(xié)議。

官方提供 Web 管理界面, etcd 無此功能。

Consul 保持了 CAP 中的 CP，保持了強(qiáng)一致性和分區(qū)容錯(cuò)性。

Consul 支持 Http\gRPC\DNS 多種訪問方式。

Consul 的調(diào)用過程

首先我們根據(jù)一張圖來了解一下 Consul 服務(wù)調(diào)用過程：

1、當(dāng) Producer 啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)向 Consul 發(fā)送一個(gè) post 請(qǐng)求，告訴 Consul 自己的 IP 和 Port；

2、Consul 接收到 Producer 的注冊(cè)后，每隔 10s（默認(rèn)）會(huì)向 Producer 發(fā)送一個(gè)健康檢查的請(qǐng)求，檢驗(yàn) Producer 是否健康；

3、當(dāng) Consumer 發(fā)送 GET 方式請(qǐng)求 /api/address 到 Producer 時(shí)，會(huì)先從 Consul 中拿到一個(gè)存儲(chǔ)服務(wù) IP 和 Port 的臨時(shí)表，從表中拿到 Producer 的 IP 和 Port 后再發(fā)送 GET 方式請(qǐng)求 /api/address；

4、該臨時(shí)表每隔 10s 會(huì)更新，只包含有通過了健康檢查的 Producer。

Spring Cloud Consul 項(xiàng)目是針對(duì) Consul 的服務(wù)治理實(shí)現(xiàn)。Consul 是一個(gè)分布式高可用的系統(tǒng)，它包含多個(gè)組件，但是作為一個(gè)整體，在微服務(wù)架構(gòu)中，為我們的基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)發(fā)現(xiàn)和服務(wù)配置的工具。

Consul 和 eureka的對(duì)比

我們先來通過一個(gè)表格做簡單對(duì)比

通過對(duì)比可以得知， Consul 功能更強(qiáng)大，Euerka 更容易使用。

Consul 強(qiáng)一致性?帶來的是：

服務(wù)注冊(cè)相比 Eureka 會(huì)稍慢一些。因?yàn)?Consul 的 raft 協(xié)議要求必須過半數(shù)的節(jié)點(diǎn)都寫入成功才認(rèn)為注冊(cè)成功,。Leader 掛掉時(shí)，重新選舉期間整個(gè) Consul 不可用。保證了強(qiáng)一致性但犧牲了可用性。

Consul 強(qiáng)烈的一致性意味著它可以作為領(lǐng)導(dǎo)選舉和集群協(xié)調(diào)的鎖定服務(wù)。

Eureka 保證高可用(A)和最終一致性：

服務(wù)注冊(cè)相對(duì)要快，因?yàn)椴恍枰茸?cè)信息 replicate 到其它節(jié)點(diǎn)，也不保證注冊(cè)信息是否 replicate 成功。當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)不一致時(shí)，雖然 A, B 上的注冊(cè)信息不完全相同，但每個(gè) Eureka 節(jié)點(diǎn)依然能夠正常對(duì)外提供服務(wù)，這會(huì)出現(xiàn)查詢服務(wù)信息時(shí)如果請(qǐng)求 A 查不到，但請(qǐng)求 B 就能查到。如此保證了可用性但犧牲了一致性。

安裝Consul

Consul 不同于 Eureka 是由 go 語言開發(fā)而成，因此需要我們單獨(dú)來安裝。

打開 Consul官網(wǎng)根據(jù)不同的操作系統(tǒng)選擇最新的 Consul 版本，我們這里以 Windows 64 操作系統(tǒng)為例，可以看出 Consul 目前的最新版本為 1.4.4

下載下來是一個(gè) consul_1.4.4_windows_amd64.zip 的壓縮包，解壓是一個(gè) consul.exe 的執(zhí)行文件。

cd 到對(duì)應(yīng)的目錄下，使用 cmd 啟動(dòng) Consul：

cd D:\Common Files\consul
#cmd啟動(dòng)： consul agent -dev # -dev表示開發(fā)模式運(yùn)行，另外還有-server表示服務(wù)模式運(yùn)行

為了方便啟動(dòng)，可以在同級(jí)目錄下創(chuàng)建一個(gè) run.bat 腳本來啟動(dòng)，腳本內(nèi)容如下：

consul agent -dev pause

下次啟動(dòng)的時(shí)候直接雙擊 run.bat 文件即可；當(dāng)然也可以把 consul 的 exe 文件路徑加入到本機(jī)的 path 路徑下，這樣后期只需要在 cmd 命令行下運(yùn)行

執(zhí)行命令后，命令行會(huì)輸出如下信息：

啟動(dòng)成功之后訪問：localhost:8500,就可以看到Consul的管理界面

Consul 的 Web 管理界面有一些菜單，我們這里做一下簡單的介紹：

Services，管理界面的默認(rèn)頁面，用來展示注冊(cè)到 Consul 的服務(wù)，啟動(dòng)后默認(rèn)會(huì)有一個(gè) consul 服務(wù)，也就是它本身。

Nodes，在 Services 界面雙擊服務(wù)名就會(huì)來到 Services 對(duì)于的 Nodes 界面，Services 是按照服務(wù)的抽象來展示的，Nodes 展示的是此服務(wù)的具體節(jié)點(diǎn)信息。比如啟動(dòng)了兩個(gè)訂單服務(wù)實(shí)例，Services 界面會(huì)出現(xiàn)一個(gè)訂單服務(wù)，Nodes 界面會(huì)展示兩個(gè)訂單服務(wù)的節(jié)點(diǎn)。

Key/Value ，如果有用到 Key/Value 存儲(chǔ)，可以在界面進(jìn)行配置、查詢。

ACL，全稱 Access Control List，為訪問控制列表的展示信息。

Intentions，可以在頁面配置請(qǐng)求權(quán)限。

當(dāng)我們看到這個(gè)頁面后，也就意味著 Consul 已經(jīng)安裝成功了。

總結(jié)

本節(jié)為大家介紹了注冊(cè)中心的另外一個(gè)產(chǎn)品：Consul。介紹了 Consul 的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)，以及和 Eureka 對(duì)比有什么不同的特性，最后為大家展示了如何在 Windows 下安裝一個(gè) Consul 服務(wù)。下節(jié)為大家介紹 Consul 的架構(gòu)原理和實(shí)踐。