使用服务发现改善开发体验

今天又看到邮箱里阿里云提示ECS实例要迁移的消息，想了想早晚都要迁，还不如早点迁移了事。

心说如果迁移后服务起不来了，那么就把国内国外的服务都改成微服务模式好了。

顺手点击了迁移，没过多久看到短信通知服务迁移完毕，尝试性的打开网站，发现服务果然起不来了，于是就开始了架构简化之旅。

本文以更新网站架构为例，展示如何使用Traefik进行微服务化的站点快速启停，应用迭代，如果你想直接获取示例配置，请跳转第三小节：实战迁移。

历史问题

从14年把Apache迁移到Nginx之后，就开始用Nginx当服务网关，不管后面的网站和应用怎么拆，前面都势必会起一个Nginx，或者“变种”版本提供一些特殊能力：

Tengine: 文件合并、内存缓存、页面内容替换、动态模块…
OpenResty: 文件合并、内存缓存、Lua WebHook接口…

但是这里有一个很悲催的事情，使用Nginx当“前排”，后面的内容修改之后：

要么得额外清除一遍文件&内存缓存。
要么得把该进程重载或者重启一遍。
个人使用的都是自己编译的版本，打成容器文件尺寸惊人，不适合服务器之间传递，失去装箱交付的价值。

而且即使使用了容器技术，这个前排的Nginx也不适合使用容器执行：

Nginx和Docker耦合过重，升级其中一个模块的时候，整体是不可用的。
不利于日志的记录和分析。
完全没必要让流量多绕一层：Docker->Nginx Proxy->Docker App

然后整体结构就变成了这小节内容开头的样子：

静态编译一个功能强大的Nginx服务，使用反向代理功能代理后面的Docker App，并在Nginx + Redis中进行强缓存。

配合发布脚本定时重载&重启进行倒是也使用了一阵，但是个人感觉“脏”了许多，使用体验不太舒服。

拥抱未来

基于Nginx的服务发现也不是没有，比如大名鼎鼎的Consul、Etcd，有不少公司就在使用，也有一些公司使用一些动态upstream的模块进行内部服务域名注册。

但是有两个额外的问题：

对Nginx的依赖过重，很多场景下，我们是可以不需要Nginx来提供服务的。
对于我之前的玩法，Nginx每次升级都要重新编译一次，开发体验很不友好，还有额外维护成本。

而且 Tengine、OpenResty 毕竟过度定制，很多内容打补丁比较麻烦，比如每次升级OpenSSL的时候。五月的时候，做过了网站应用的简化，拔掉了很多对Nginx的能力的依赖，现在直接使用官方的Nginx Alpine镜像就能满足我的需求。

在寻找简单高效的工具的过程，我发现了Traefik: 官方网站。

软件介绍官方写了很多，在使用了几个月后，个人体会是：

Nginx能做的事情，多数它都能做，它做起来更简单。
Nginx不能做的服务发现，是它的主打功能之一。
如果你要定制header或者进行redirect，编写Nginx规则会给Traefik写规则写着顺手。
可折腾程度，Traefik没有Nginx高，所以如果追求极致的性能，还是选择Nginx吧。
支持一堆主流的服务商和容器编排工具和服务发现工具，包括开头提到的Consul，Etcd…

实战迁移

因为是个人服务，使用的实例越少，模块之间的隔离性越好，今后维护起来的成本就越低，于是我采用最简单的架构：

服务后端：Docker
编排工具：docker-compose （不使用的话，直接使用docker原生命令也行）
服务网关：Traefik
具体应用：Nginx + 静态文件、 compose编排起来的容器应用

启动 Traefik 实例

安装docker和docker-compose请参考官方网站文档，这里就略过了。

当docker和docker-compose就绪后，创建一个docker-compose.yml，输入一下内容：

version: '3'

services:
  reverse-proxy:
    container_name: traefik
    image: traefik:1.6.3-alpine
    restart: always
    ports:
      - 80:80
      - 443:443
    networks:
      - traefik
    command: traefik -c /etc/traefik.toml --sendAnonymousUsage=false
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
      - ./traefik.toml:/etc/traefik.toml
      - ./ssl:/data/ssl
      - ./logs:/data/logs

# 记得先创建外部网卡
# docker network create traefik
networks:
  traefik:
    external: true

version: '3'

services:

reverse-proxy:

container_name: traefik

image: traefik:1.6.3-alpine

restart: always

ports:

- 80:80

- 443:443

networks:

- traefik

command: traefik -c /etc/traefik.toml --sendAnonymousUsage=false

volumes:

- /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock

- ./traefik.toml:/etc/traefik.toml

- ./ssl:/data/ssl

- ./logs:/data/logs

# 记得先创建外部网卡

# docker network create traefik

networks:

traefik:

external: true

这个编排文件虽然短短几行，但是做了好几件事：

创建一个叫做traefik的具名容器，方便今后直接使用 docker cmd traefik 进行操作。
拉取目前最新的 traefik:1.6.3-alpine 镜像，未来升级，如果API没有变化，直接修改这里的版本，就能获取新版本的软件了。
使用Docker简化掉supervisor维护进程守护。
将宿主机的配置文件和证书挂载到容器Traefik容器内部。
使用用户自定义的配置启动Traefik。

接着创建一个名为traefik.toml的配置文件（我已经做了简单汉化，你可以参考使用）：

################################################################
# 全局设置
################################################################

# 激活调试模式 （默认关闭）
debug = false

# 日志等级 （默认 ERROR）
logLevel = "INFO"

# 全局入口点类型 （默认 http）
defaultEntryPoints = ["https", "http"]

# 不上报统计信息
sendAnonymousUsage = false

################################################################
# 入口点设置
################################################################

[entryPoints]

    # 默认前端
    [entryPoints.http]
        address = ":80"
        compress = true
        [entryPoints.http.redirect]
            entryPoint = "https"
    [entryPoints.https]
        address = ":443"
        compress = true
    [entryPoints.https.tls]
        [[entryPoints.https.tls.certificates]]
            certFile = "/data/ssl/soulteary.com.cer"
            keyFile = "/data/ssl/soulteary.com.key"

    # 控制台端口
    [entryPoints.traefik-api]
        address = ":4399"
        [entryPoints.traefik-api.auth]
            [entryPoints.traefik-api.auth.basic]
                users = [
                    "test:$apr1$H6uskkkW$IgXLP6ewTrSuBkTrqE8wj/",
                ]

    # Ping端口
    [entryPoints.traefik-ping]
        address = ":4398"


################################################################
# 文件代理设置
################################################################

[file]
    [backends]
        [backends.dashboard]
            [backends.dashboard.servers.server1]
                url = "http://127.0.0.1:4399"
        [backends.ping]
            [backends.ping.servers.server1]
                url = "http://127.0.0.1:4398"

[frontends]
    [frontends.dashboard]
        entrypoints = ["https"]
        backend = "dashboard"
        [frontends.dashboard.routes.route01]
            rule = "Host:d.soulteary.com"
    [frontends.ping]
        entrypoints = ["https"]
        backend = "ping"
        [frontends.ping.routes.route01]
            rule = "Host:p.soulteary.com"

################################################################
# 日志设置
################################################################

[traefikLog]
# 日志默认会打印到stdout，如果不指定filePath，默认使用stdout
  filePath = "/data/logs/traefik.log"
# 格式目前支持 "json" 和 "common"（默认）
  format = "common"

################################################################
# 访问日志 配置
################################################################

[accessLog]
# 日志默认会打印到stdout，如果不指定filePath，默认使用stdout
  filePath = "/data/logs/access.log"
# 格式目前支持 "json" 和 "common"（默认）
  format = "common"

################################################################
# API 及 控制台 配置
################################################################

# 启用API以及控制台
[api]
    # 入口点名称
    entryPoint = "traefik-api"

    # 开启控制台（默认开启）
    dashboard = true

    # 默认协议
    defaultEntryPoints = ["https"]

################################################################
# Ping 配置
################################################################

# 启用 ping
[ping]
    # 入口点名称
    entryPoint = "traefik-ping"

################################################################
# Docker 后端配置
################################################################

# 启用Docker后端
[docker]

# Docker服务后端
endpoint = "unix:///var/run/docker.sock"
# 默认域名
domain = "traefix.soulteary.com"
# 监控docker变化
watch = true

# 使用自定义模板（可选）
# filename = "docker.tmpl"

# 对容器默认进行暴露（默认开启）
#   如果关闭选项，则容器不包含 `traefik.enable=true` 标签，就不会被暴露
exposedbydefault = true

# 使用绑定端口的IP地址取代内部私有网络（默认关闭）
usebindportip = false

# 使用 Swarm Mode （默认关闭）
swarmmode = false

# 启用 docker TLS 链接.
#
# 可选配置
#
#  [docker.tls]
#  ca = "/etc/ssl/ca.crt"
#  cert = "/etc/ssl/docker.crt"
#  key = "/etc/ssl/docker.key"
#  insecureskipverify = true

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# 全局设置

################################################################

# 激活调试模式（默认关闭）

debug = false

# 日志等级（默认 ERROR）

logLevel = "INFO"

# 全局入口点类型（默认 http）

defaultEntryPoints = ["https", "http"]

# 不上报统计信息

sendAnonymousUsage = false

################################################################

# 入口点设置

################################################################

[entryPoints]

# 默认前端

[entryPoints.http]

address = ":80"

compress = true

[entryPoints.http.redirect]

entryPoint = "https"

[entryPoints.https]

address = ":443"

compress = true

[entryPoints.https.tls]

[[entryPoints.https.tls.certificates]]

certFile = "/data/ssl/soulteary.com.cer"

keyFile = "/data/ssl/soulteary.com.key"

# 控制台端口

[entryPoints.traefik-api]

address = ":4399"

[entryPoints.traefik-api.auth]

[entryPoints.traefik-api.auth.basic]

users = [

"test:$apr1$H6uskkkW$IgXLP6ewTrSuBkTrqE8wj/",

]

# Ping端口

[entryPoints.traefik-ping]

address = ":4398"

################################################################

# 文件代理设置

################################################################

[file]

[backends]

[backends.dashboard]

[backends.dashboard.servers.server1]

url = "http://127.0.0.1:4399"

[backends.ping]

[backends.ping.servers.server1]

url = "http://127.0.0.1:4398"

[frontends]

[frontends.dashboard]

entrypoints = ["https"]

backend = "dashboard"

[frontends.dashboard.routes.route01]

rule = "Host:d.soulteary.com"

[frontends.ping]

entrypoints = ["https"]

backend = "ping"

[frontends.ping.routes.route01]

rule = "Host:p.soulteary.com"

################################################################

# 日志设置

################################################################

[traefikLog]

# 日志默认会打印到stdout，如果不指定filePath，默认使用stdout

filePath = "/data/logs/traefik.log"

# 格式目前支持 "json" 和 "common"（默认）

format = "common"

################################################################

# 访问日志配置

################################################################

[accessLog]

# 日志默认会打印到stdout，如果不指定filePath，默认使用stdout

filePath = "/data/logs/access.log"

# 格式目前支持 "json" 和 "common"（默认）

format = "common"

################################################################

# API 及控制台配置

################################################################

# 启用API以及控制台

[api]

# 入口点名称

entryPoint = "traefik-api"

# 开启控制台（默认开启）

dashboard = true

# 默认协议

defaultEntryPoints = ["https"]

################################################################

# Ping 配置

################################################################

# 启用 ping

[ping]

# 入口点名称

entryPoint = "traefik-ping"

################################################################

# Docker 后端配置

################################################################

# 启用Docker后端

[docker]

# Docker服务后端

endpoint = "unix:///var/run/docker.sock"

# 默认域名

domain = "traefix.soulteary.com"

# 监控docker变化

watch = true

# 使用自定义模板（可选）

# filename = "docker.tmpl"

# 对容器默认进行暴露（默认开启）

# 如果关闭选项，则容器不包含 `traefik.enable=true` 标签，就不会被暴露

exposedbydefault = true

# 使用绑定端口的IP地址取代内部私有网络（默认关闭）

usebindportip = false

# 使用 Swarm Mode （默认关闭）

swarmmode = false

# 启用 docker TLS 链接.

# 可选配置

# [docker.tls]

# ca = "/etc/ssl/ca.crt"

# cert = "/etc/ssl/docker.crt"

# key = "/etc/ssl/docker.key"

# insecureskipverify = true

关于证书，你可以直接使用acme.sh进行申请，下面演示如何使用CloudFlare DNS验证方式申请ecc证书：

acme.sh --issue -d 'soulteary.com' -d '*.soulteary.com' --dns dns_cf --ecc --log

1	acme.sh --issue -d 'soulteary.com' -d '*.soulteary.com' --dns dns_cf --ecc --log

如果你有多个证书，想开启SNI，copy一份证书配置，在下面再重复书写一次就可以了。

当你准备好了docker-compose中依赖的ssl证书，上面的toml配置文件后，执行：

docker-compose up -d

1	docker-compose up -d

然后访问 https://d.yourdomain.com/ 输入你在配置文件中指定的账号密码，就能看到traefik的管理界面了。

启动应用实例

同样的，为你的应用创建一个docker-compose.yml文件：

version: '3'

services:

  nginx:
    image: nginx:1.15.0-alpine
    restart: always
    labels:
      - "traefik.enable=true"
      - "traefik.port=80"
      - "traefik.frontend.rule=Host:soulteary.com,www.soulteary.com,dev.soulteary.com"
      - "traefik.frontend.entryPoints=https,http"
      - "traefik.frontend.redirect.regex=^https?://www.soulteary.com/(.*)"
      - "traefik.frontend.redirect.replacement=https://soulteary.com/${1}"
      - "traefik.frontend.headers.SSLRedirect=true"
      - "traefik.frontend.headers.SSLProxyHeaders=X-Forwarded-Proto:https"
      - "traefik.frontend.headers.STSSeconds=315360000"
      - "traefik.frontend.headers.frameDeny=true"
      - "traefik.frontend.headers.customResponseHeaders=Access-Control-Allow-Origin:*"
    networks:
      - traefik
    expose:
      - 80
      - 443
    volumes:
      - ./mime.types:/etc/nginx/mime.types
      - ./public:/usr/share/nginx/html
    extra_hosts:
      - "soulteary.com:127.0.0.1"
      - "www.soulteary.com:127.0.0.1"
      - "dev.soulteary.com:127.0.0.1"

networks:
  traefik:
    external: true

version: '3'

services:

nginx:

image: nginx:1.15.0-alpine

restart: always

labels:

- "traefik.enable=true"

- "traefik.port=80"

- "traefik.frontend.rule=Host:soulteary.com,www.soulteary.com,dev.soulteary.com"

- "traefik.frontend.entryPoints=https,http"

- "traefik.frontend.redirect.regex=^https?://www.soulteary.com/(.*)"

- "traefik.frontend.redirect.replacement=https://soulteary.com/${1}"

- "traefik.frontend.headers.SSLRedirect=true"

- "traefik.frontend.headers.SSLProxyHeaders=X-Forwarded-Proto:https"

- "traefik.frontend.headers.STSSeconds=315360000"

- "traefik.frontend.headers.frameDeny=true"

- "traefik.frontend.headers.customResponseHeaders=Access-Control-Allow-Origin:*"

networks:

- traefik

expose:

- 80

- 443

volumes:

- ./mime.types:/etc/nginx/mime.types

- ./public:/usr/share/nginx/html

extra_hosts:

- "soulteary.com:127.0.0.1"

- "www.soulteary.com:127.0.0.1"

- "dev.soulteary.com:127.0.0.1"

networks:

traefik:

external: true

可以看到，相比较之前的配置文件，这个配置文件多了一堆labels属性。

那么它做了哪些事情呢：

使用轻量的Nginx Alpine镜像提供Web服务。
配置对外提供服务的域名为www.soulteary.com和soulteary.com。
默认启用Https作为服务协议，对Http进行跳转。
默认将www.soulteary.com重写为soulteary.com。
设置一个宽松的CROS，开启HTTPS严格模式。
将数据文件挂载到容器内部。
上述的路由暴露相关的操作，全部交给Traefik的服务发现来进行操作，不需编码。

当你准备好网站数据文件之后，同样执行compose命令，你会看到网站很欢脱的启动了起来，并且在刚刚的dashboard中多了一组“前后端程序”，如果你的网站是使用PHP、Java作为backend，可以使用Traefik轻松启用多实例负载。

最后

至此，海外服务器和国内服务器的服务器软件架构就一致了，现在所有的应用升级迁移终于可以完美体验秒级操作，迁移扩展也可以变的更轻松简单，哦也。

此外，完全使用了容器技术和服务发现模式进行应用维护，可用性监控和性能数据收集十分重要，接下来考虑分享一个Docker轻量管理系统以及强大的Prometheus。

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