分享人：郑云龙

时间：2016–7–20

 

睿云智合持续交付产品负责人，在敏捷和DevOps领域有丰富经验的实践，过去作为敏捷和DevOps技术教练向多家大型企业提供咨询和培训服务。

 

 

1, Aganda

 

今天给大家分享的内容是：《Build MicroService With Spring Cloud And Rancher》主要内容：我们将演示如何通过Spring Cloud和Rancher构建一个具有弹性的微服务应用。并且在这个过程中当中我们主要遇到的问题，以及最后如何解决。

对于一个最简单的微服务应用而言，一个最基本的结构如上所示：

• 我们需要一个服务发现和注册服务帮助我们管理和发现新的服务；
• 当我们从一个单体应用到几个，几十个微服务时，服务的配置也成了一个非常棘手的问题，统一的配置管理必不可少；
• 为了简化我们的客户端调用我们可能需要一个轻量级API Gateway来统一代理我们的所有请求，同时可以做统一的安全控制；
• 同时在微服务下我们应该遵循Build For Failure的原则，当服务发生失败时我们能够隔离这些失败的服务，从而需要引入Circuit Breaker熔断器；
• 除此之外，同一个服务可能有一个到多个实例，当我们访问服务时，我们还需要一个负载均衡器，帮助我们合理的分发我们的API请求。

 

2, Build MicroService With Spring Cloud

 

而Spring Cloud项目正是帮助我们解决以上问题的利器，让我们可以更加专注于我们服务本身业务逻辑的开发，而将服务治理所需的工作都统统交给框架来完成。

• Eureka提供了统一的服务发现和注册能力；
• Ribbon和Hystrix则在服务和服务之间引入了负载均衡以及熔断的能力；
• Zuul则作为一个轻量级的路由和代码服务让我们可以快速建立一个API Gateway的能力。

3, Service Discovery With Spring Cloud Netflix: Eureka

 

以Eureka提供的服务注册和发现能力为例，作为一个微服务实例，在启动时我们将会主动向Eureka Server进行注册。Eureka Server服务维护当前服务的实例列表以及状态健康检查。        而作为服务的使用者，我们首先需要向eureka server请求当前的服务实例，之后再将请求发送给API的真正提供者。

 

4, Client Side Load Balance: Ribbon

 

同时Spring Cloud的Ribbon项目还提供了一个客户端的负载均衡器，可以根据当前服务的运行状态来讲请求发送到适合的实例。

 

5, Quick Start Demo

 

这里我们展示一下Spring Cloud是如何帮助我们快速搭建一个微服务架构的应用的。

这里我们以一个最简单的spring cloud应用为例，这里我们包含3个主要服务：Eureka Server, Hello Server以及Hello Client。

首先基于Spring Boot我们可以@EnableEurekaServer可以快速创建一个EurekaServer的服务，基本不需要任何代码量。

同时我们基于Spring Boot创建另外一个项目Hello Sever，提供一个非常简单的API返回一串字符。在application.yml当中我们配置该服务的名称为HelloServer， 端口为7111，并且配置eureka server的地址，在应用启动时，将会主动注册服务相关信息。

同样我们建立一个Hello Client的微服务实例，这里唯一的区别是我们使用Spring Cloud的FeignClient声明了一个接口，该注解告诉Spring Cloud当调用HelloClient的hello方法时，需要向HelloServer的实例的”/”地址发送一个GET请求，并且返回结果是一个字符串。

同样的我们在application.yml文件中也配置了eureka相关的信息，为Hello Client建立一个Rest API,该API实际调用的是Hello Sever提供的服务。

依次启动Eureka Server, Hello Server, Hello Client. 我们得到了一个最简单的微服务架构的应用，我们将会得到如上的运行结果。当访问Hello Client的Rest API时，实际请求转发到了Hello Server并且得到相应的结果返回给用户。

这个是如何工作的呢？ 我们简单解释一下，和刚才图一样：

1 Hello Server向Eureka Server进行注册名为HelloServer的服务实例。

2 Eureka Server得到请求后保存了HelloServer的实例列表信息（IP地址以及其他状态信息）。

3 Hello Client请求http://localhost:7211时，调用了HelloClient的hello()方法，该方法的@FeginClient(“HelloServer”)注解告诉Hello Client我们需要先向Eureka Server请求HelloServer的服务实例列表，之后再根据返回的实例列表将请求发送给HelloServer其中一个实例。

这里需要注意Spirng Cloud中的一个配置项eureka.instance.preferIpAddress默认情况下该配置为True. 表示Spring Cloud优先使用HelloServer注册的IP地址，如果访问不成功我们则使用HelloServer的名称作为默认的域名发送请求。同理当eureka.instance.preferIpAddress为false时，Spring Cloud则直接使用默认的spring.application.name也就是HelloServer作为域名发送请求。

 

 

所以对于部署基于Spring Cloud的微服务应用时，我们对于网络环境的基本要求是：1, 各个服务实例能够访问eureka-server;

2, 各个服务实例之间能够通过IP地址或者DNS域名相互访问。

 

6, Rancher: A Complete Platform for Running Containers

 

Rancher作为一Production目标的容器管理平台，当然是我们去运行，管理和维护微服务的首选运行平台之一。        当我们把我们所有的服务制作为Dokcer镜像之后，我们可以通过docker-compose.yml来编排我们的服务，如上Client-Service以及Hello-Service都与Eureka相连，并且设置eureka的访问地址为eureka-server，与我们application.yml中配置的eureka url相一致。

通过Rancher启动docker-compose.yml之后，我们可以在eureka-server页面上看到相关的服务实例信息。

通过Rancher我们可以非常方便的对我们的微服务应用进行管理，同时提供scale相关的能力支持。         这个时候重新尝试访问我们的Server服务， 一切正常。得到了相应的API返回值。

 

我们再尝试访问我们的Client服务呢。。。出错了。。。

 

7, Rancher Network Service

 

我们来分析一下出错的原因：

首先我们的服务和服务是分布式部署在不同的Rancher Agent上的。Rancher使用managed network来完成跨主机的容器与容器之间的相互连接。同时Docker也有自己默认的的bridge network。 但是bridge network只能保证同一个Host上的容器是互通的。        而client以及server在启动时，获取的默认网络地址则是birdge network的ip地址。 所以当访问client的rest api时，client向eureka获取的IP地址是不可访问的，之后又尝试了spring.application.name也就是http://HelloServer:7111同样出错，因为HelloServer是没有任何DNS服务能够解析的。所以得到了我们的错误页面。如下图所示：

再直观一点的情况如下图所示：

所以在该模式下，我们的各个服务虽然都能向eureka server注册相关信息，但是服务和服务之间是不能相互访问的。

如何解决？

 

8, Rancher Internal DNS Services

 

 

首先：Rancher提供的内部DNS服务，在容器中我们可以通过<service_name>或者<service_name>.<stack_name>来访问其他的服务容器实例。

那么我们假如启动硬编码client以及server时设置hostname的配置，比如对于client 我们配置eureka.instance.hostname=client-service，对于server我们配置eureka.instance.hostname=hello-service。        这样当服务和服务之间相互访问时，则会使用我们配置的eureka.instance.hostname作为域名进行访问。        但是问题在于client-service和hello-service的名字实际上是和docker-compose相对应的。 如果docker-compose.yml修改了各个服务的名字。 那服务和服务之间同样是不可相互访问的。

 

9, Rancher Metadata Services

 

如何解决？

Rancher Metadata Service. 通过metadata service我们可以通过使用HTTP API的方式来获取到我们的服务以及容器的所有信息。

举例来说，通过在容器内访问：http://rancher-metadata/latest/self/container/service_name我们便可以获取到该容器的server_name，除此之外，包括容器的健康状态，hostname,primary_ip以及其他等等信息我们都可以通过该方式来进行获取。

 

10, Solution And Summary

 

 

        综合以上问题以及Rancher平台所提供的能力，在Dockerfile中我们使用单独的shell文件作为启动脚本，在该启动脚本中我们首先调用rancher的metadata service获取该container的service_name, 并且将该service_name作为eureka.instance.hostname的值作为jar包的启动参数即可。

 

 

 

 

在这个案例中，我们使用Spring Cloud快速搭建了一个简单应用。 同时利用Racnher提供的容器管理能力，以及DNS Service和Metadata Service解决在容器分布式部署状态下的一些主要问题。希望能对大家有一定的参考。

 

关于本次分享的源码已经发布在github:  https://github.com/yunlzheng/spring-cloud-with-rancher.git