基于容器微服务的PaaS云平台设计（一） 实现容器微服务和持续集成

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前言:关于什么是容器微服务PaaS和容器微服务PaaS的优劣，我找了下这篇不错可以参考 http://www.sohu.com/a/152360962_198222。本文致力于一步一步构建一个最简单的基于容器的微服务的PaaS云平台，先从简单的核心功能开始，慢慢深入全部主要功能和加入高可用和容错等非功能设计，争取做到麻雀虽小，五脏俱全。本连载的总体技术架构路线是微服务、PaaS平台和devops，这应该（至少目标）是一个完整的Paas云平台解决方案，最终目标是实现自动化、智能化开发测试部署和运维（例如通过AI实现运维智能化，故障自动处理、处理策略机器学习，无论运维设备规模如何增长，每个领域的运维只需要2-3个人）。微服务决定采用spring cloud，平台架构采用docker、kubernetes、zabbix、ansible、elk、openshift、SDS（没想好实现到什么程度，先列着吧），devops采用robot、jenkins等，很多内容我也没想好想明白，边写变做边补充边修改吧，回头补一张总体架构图更直观，不足和错误之处也请批评。                                         　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

第一篇主要写一下最核心的cloud spring微服务实现、容器部署和jenkins持续集成，用最简单的例子把一个微服务架构设计实现，和微服务的自动化集成部署到容器流程跑通。

一、微服务

采用spring cloud实现微服务，包括eureka server（用于微服务注册发现心跳等） 、eureka client（用户实现微服务） 、feign（用于微服务的Load Balance）、zuul（服务网关，用户入口、过滤器），另外还有Kafka、配置中心、断路、服务容错、限流等等模块，由于不是最基础的，所以后文再说。

基础环境：window7 、jdk1.7 、IntelliJ IDEA 本机IP 192.168.1.109 （简单说明一下，我的实验环境就是一台4G内存的笔记本，安装的win7，然后在里面建了一个centos7的虚机IP为192.168.1.110，win7主要用户微服务IDEA环境的程序编写编译，centos主要用于devops和docker相关的运行）

1.1、创建eureka server （前面详细一点描述，后面的都简单说明）

EurekaApplication.java中加入如下代码，申明这是一个eureka server：

import org.springframework.cloud.netflix.eureka.server.EnableEurekaServer;
@EnableEurekaServer

Pom.xml中加入：

<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-eureka</artifactId>
</dependency>
<dependency>
   <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
   <artifactId>spring-cloud-starter-eureka-server</artifactId>
</dependency>

资源文件 application.properties中加入如下代码，申明eureka server信息，包括服务端口、主机名、有不自己不注册自己、服务URL：

server.port=8761
eureka.instance.hostname=localhost
eureka.client.registerWithEureka=false
eureka.client.fetchRegistry=false
eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://${eureka.instance.hostname}:${server.port}/eureka/

OK，eureka服务端创建完毕，编译运行后，可以启动 http://192.168.1.109:8761 查看

可以看到这个时候，还没有instances，也就是还没有微服务注册。

1.2、创建eureka client 并完成注册（eureka client实现微服务，真实应用中里面放入程序逻辑和数据库访问并对外提供接口，注意服务需要是无状态）

前面和创建eureka差不多，建好之后在主程序中加入：

import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestParam;
@SpringBootApplication

//重要：申明这是一个eureka client
@EnableEurekaClient
@RestController

public class DemoApplication {

//从配置文件中读取server.port，从URL中读取关键字MicroServiceA，返回前端this MicroServiceA port is 8762
@Value("${server.port}")
String port;
@RequestMapping("/MicroServiceA")
public String home() {
   return "this MicroServiceA port is:" +port;

   }
   public static void main(String[] args) {
      SpringApplication.run(DemoApplication.class, args);
   }
}

配置文件: 申明server地址，微服务名称和端口

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://192.168.1.109:8761/eureka/
spring.application.name=MicroService_A
server.port=8762

完成打开http://192.168.1.109:8762/MicroServiceA，显示

然后刷新一下eureka server注册中心http://192.168.1.109:8761，看看微服务是否注册成功了。

看到了application中有了一个刚才创建的微服务 MICROSERVICE_A。

1.3 创建feign微服务负载均衡

 1、创建工程的时候加入feign和eureka server依赖

程序入口处加入@EnableFeignClients 开启feign服务

2、配置文件

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://192.168.1.109:8761/eureka/
spring.application.name=Feign_Service
server.port=8764

3、增加并定义一个接口 

@FeignClient(value = "MicroService_A")    //表面调用的是微服务MicroService_A。
public interface SchedualServiceHi {
    @RequestMapping(value = "/MicroServiceA",method = RequestMethod.GET));   //URL传入的对象是 MicroServiceA
}

将前面创建的eureka client 启动两次，端口为8762和8763，这两个client形成了一个最小集群，通过feign调度，做负载均衡。

输入 http://192.168.1.109:8764/MicroServiceA 多次刷新

结果会交替出现 this MicroServiceA port is:8762 、this MicroServiceA port is:8763 表面feign负载均衡策略生效。

1.4 创建zuul

1、 main中加入

import org.springframework.cloud.client.discovery.EnableDiscoveryClient;
import org.springframework.cloud.netflix.eureka.EnableEurekaClient;
import org.springframework.cloud.netflix.zuul.EnableZuulProxy;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
@EnableZuulProxy   //申明是一个zuul服务网关
@EnableEurekaClient

2、配置文件中加入

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://192.168.1.109:8761/eureka/   //向eureka server注册
spring.application.name=zuul_service                           
server.port=8765

//定义了两个服务 apia和apib ，对用户暴露了这两个服务。
zuul.routes.apia.path=/apia/**
zuul.routes.apia.serviceId=MicroServiceA
zuul.routes.apib.path=/apib/**
zuul.routes.apib.serviceId=Feign_Service

3 、启动zuul服务，同时确保之前的eureka client 和 fenign都已经启动并在注册中心注册，如下图：

4 、最终用户访问 http://192.168.1.109:8765/apia/MicroServiceA ，即首先到服务网关zuul，然后zuul将用户请求转到微服务MicroServiceA，然后微服务MicroServiceA返回用户结果，如下图：

服务网关没有做集群部署，如果做集群部署，建议前面可以加上F5或者HAPROXY做负载均衡。

二、微服务在Docker容器部署

基础环境：centos7 、jdk1.8 docker1.12.5（centos7自带docker，怎么安装不说了）、maven3.0 本机IP 192.168.1.110 ，docker 需要启动。关闭selinux和iptables、

2.1 将上面的eureka server容器化

        创建工程，将上面win7 eurekaserver工程整个目录直接copy到centos /root/下

　　其中pom.xml文件参考上面eureka server，唯一不同是加入插件docker-maven-plugin和配置如下（有说明），其他都一样就不累述了。

<plugin>
<groupId>com.spotify</groupId>
<artifactId>docker-maven-plugin</artifactId>
<version>0.4.3</version>
<configuration>
<imageName>${docker.image.prefix}/${project.artifactId}</imageName>   //docker image name
<dockerDirectory>src/main/docker</dockerDirectory>                                  //dockerfile path
<resources>
<resource>
<targetPath>/</targetPath>
<directory>${project.build.directory}</directory>
<include>${project.build.finalName}.jar</include>
</resource>
</resources>
</configuration>
</plugin>

2.2 构建可执行文件

• 运行 mvn package ，会生成如下jar包

确认一下是否OK，运行 java -jar docker_eureka_server-0.0.1-SNAPSHOT.jar，在192.168.1.109 的windows 上输入http://192.168.1.110:8761/ 会显示出eureka_server的主页面如下图，说明构建成功：

2.3 docker中运行jar包

1、创建vi src/main/docker/dockerfile内容如下

FROM frolvlad/alpine-oraclejdk8:slim

VOLUME /tmp //docker中创建tmp

ADD eureka-server-0.0.1-SNAPSHOT.jar app.jar

#RUN bash -c 'touch /app.jar'

ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"] //执行app.jar

EXPOSE 8761 //docker服务端口

2、运行docker build -t xiong:rureka docker 或者 mvn package docker:build 创建镜像，如下图（为了规范命名，我将前面工程名重建了）：

3运行3、容器 docker run -p 8761:8761 0 -d xiong:reruka 将容器的8761端口映射到linux主机的8761端口

4、测试一下 http://192.168.1.100:8761 显示了eureka server的主页，表示一个eureka server容器运行成功（实际生产中，建议一个容器中运行一个进程或者说一个微服务）

三 、CI

利用jenkins做持续集成，实验环境还是上面的centos，jdk1.7 、svn server，关闭iptabls和selinux，IP 192.168.1.110

3.1 首先安装jenkins，很简单，增加一个jenkins的YUM源，然后yum -y install jenkins，修改端口为8080、启动 service jenkins start，修改为开机自启动， 访问 http://192.168.1.110:8080，输入admin和密码（由于我不知道默认密码，做了密码重置），显示如下：

3.2 配置svn

1、jenkins中安装svn相关插件

2、创建版本库svnadmin create /root/svnrepos

3、配置用户名密码权限等，不累述

4、将上一节的 eurekaserver整个工程目录加入 svn： svn import /root/eurekaserver/ file:///root/svnrepos/eurekaserver/ -m svneureka.out

5、启动svn svnserve -d -r /root/svn/repos

6、测试一下，在win7上svn客户端上输入地址 svn://192.168.1.110，会自动将centos下eurekaserver工程目录下载到win7中，证明svn OK.

3.3、利用jenkins 实现持续集成eurekaserver工程，每次svn提交代码时就会自动集成和并部署docker微服务。

1、访问http://192.168.1.110:8080 jenkins主页新增一个svn的插件，然后新建任务，选择自由风格，取名为resukaserver，配置源为SVN，这里有一个坑，会报错unable to access to repository，解决方法可参考

http://blog.csdn.net/benkaoya/article/details/48683269 ，大概思路就是在Jenkins所在服务器访问一次SVN版本库并保存身份认证信息。

3.3.1构建中增加svn和 Execute shell内容如下，同时增加自动任务，每次提交代码时候进行集成和部署：

注意：1、默认是jenkins用户，所以需要加上环境变量。 2、docker需要root用户运行。

测试一下，jenkins上点击立刻构建，结果如下：

说明：有个报错，需要将原来的eurekaservicer kill掉再运行新编译的，懒得改了。知道就行。

自动构建和部署完成，访问 http://192.168.1.110:8761 确认微服务启动成功。

至此，只要程序员在svn中commit了新的代码，本程序就会自动编译并运行该微服务并启动对外提供服务。

未完待续………