容器云架构中使用gorouter+haproxy作为流量入口

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小贴士

Gorouter

项目地址：https://github.com/cloudfoundry/gorouter/Gorouter来源于CloudFoundry。是一个高性能、轻量级的路由器及负载，它是整个平台的流量入口，负责分发所有的http请求到对应的instance。它在内存中维护了一张路由表，记录了域名与实例的对应关系，所谓的实例自动迁移，靠得就是这张路由表，某实例宕掉了，就从路由表中剔除，新实例创建了，就加入路由表。

Gnatsd

Gnatsd来源cloudfoundry，是一个开源轻量高性能的消息系统，gorouter依赖它来作为消息系统，进行PUB/SUB操作。
官方地址：http://nats.io/
项目地址：https://github.com/apcera/gnatsd

Confd

Confd是一个轻量级的配置管理工具。通过查询Etcd，结合配置模板引擎，保持本地配置最新，同时具备定期探测机制，配置变更自动reload。其后端支持的数据类型有：etcd、consul、vault、environment variables、redis、zookeeper、dynamodb、stackengine、rancher。不过一般使用Confd和etcd的配合使用比较多。

项目地址：https://github.com/kelseyhightower/confd

HAProxy

HAProxy是一个免费的负载均衡软件，可以运行于大部分主流的Linux操作系统上。HAProxy提供了L4(TCP)和L7(HTTP)两种负载均衡能力，具备丰富的功能。HAProxy的社区非常活跃，版本更新快速，最关键的是，HAProxy具备媲美商用负载均衡器的性能和稳定性。

项目地址：https://github.com/haproxy/haproxy

etcd

etcd是Go编写，是一个分布式一致性键值存储系统，用于共享配置和服务发现，专注于：· 简单:良好定义的，面向用户的API (gRPC)。· 安全：带有可选客户端证书认证的自动TLS。· 快速:测试验证，每秒10000写入。· 可靠:使用Raft适当分布。项目地址：https://github.com/etcd-io/etcd

今天简单分享下公司大规模容器应用中的数据流架构。

我们公司项目都是采用微服务架构设计，现服务对外访问支持两种模式如下：

1. 使用的NodePort方式暴露应用端口至宿主机，上层通过配置nginx代理到这台机器的端口，然后外网SLB在代理这个nginx。这种模式下带来了一个麻烦，就是每次新上个应用都得去配置Nginx。:)

   流量走向: SLB->Nginx>node(kube-proxy)>pod

2. 域名分发模式，使用gorouter+haproxy作为流量的入口，域名通过泛解析到SLB上，SLB解析到内部的haproxy，haproxy代理gorouter，gorouter内部维护了一张应用的路由表，会进行匹配。这样我们在平台上一个应用创建好后，啥也不用做，就可以访问。

架构示意

image

选择两个Node节点作为流量节点，上面跑了confd，haproxy，gorouter容器，gorouter需要依赖nats（我们是部署在了另一个命名空间下）控制器使用的DaemonSet，开放了80,443端口。

其中原理就是

1. 创建应用后如果使用域名分发模式，就会通过nats客户端注册一条消息到gorouter中，内容包含使用的域名+加上这应用的service IP,比如

   <pre spellcheck="false" class="md-fences md-end-block ty-contain-cm modeLoaded" lang="" cid="n179" mdtype="fences" style="margin: 15px 0px; padding: 8px 4px 6px; max-width: 100%; word-wrap: break-word !important; box-sizing: border-box !important; overflow: visible; font-family: var(--monospace); font-size: 0.9em; break-inside: avoid; white-space: normal; background-image: inherit; background-position: inherit; background-size: inherit; background-repeat: inherit; background-attachment: inherit; background-origin: inherit; background-clip: inherit; background-color: rgb(248, 248, 248); border-width: 1px; border-style: solid; border-color: rgb(231, 234, 237); border-radius: 3px; width: inherit; position: relative !important;">'{"host":"10.254.90.233","port":9528,"uris":["test.a.com"]}'</pre>

2. confd监听etcd中的key变化，如果有更新就同步修改haproxy配置规则并重新加载。

3. SLB绑定到这流量节点上的80端口（haproxy开的端口）

4. 泛域名解析到SLB，用户通过域名test.a.com请求，会经过gorouter路由匹配，匹配成功进行代理，反之访问会提示未注册路由错误。

因为这架构涉及很多知识，本次就使用最简单的例子，使用gorouter ,nats 实现负载。

下载部署nats

wget https://github.com/nats-io/gnatsd/releases/download/v1.4.1/gnatsd-v1.4.1-linux-amd64.zip
unzip gnatsd-v1.4.1-linux-amd64.zip
cd gnatsd-v1.4.1-linux-amd64
# 启动
./gnatsd -p 4222 -m 8222 &

下载nats-pub

go get -v github.com/nats-io/nats
cd $GOPATH/src/github.com/nats-io/nats/examples
go build -o nats-pub main.go
mv nats-pub $GOPATH/bin/

下载gorouter

go get -v github.com/cloudfoundry/gorouter
cd $GOPATH/src/github.com/cloudfoundry/gorouter
go build -o gorouter .
mv gorouter $GOPATH/bin/

启动gorouter

配置文件格式为yaml，内容如下：

status:
  port: 8082
  user: admin
  pass: admin123

nats:
  - host: "10.90.2.103" # nats地址
  port: 4222
  user:
  pass:

logging:
  file:
  syslog:
  level: info

# 指定流量入口端口
port: 9999
index: 0

go_max_procs: -1

publish_start_message_interval: 600
prune_stale_droplets_interval: 10
droplet_stale_threshold: 80
publish_active_apps_interval: 0 # 0 means disabled
secure_cookies: false
route_service_timeout: 600
route_services_secret: "tWPE+sWJq+ZnGJpyKkIPYg=="

extra_headers_to_log:
- Span-Id
- Trace-Id
- Cache-Control

启动命令

gorouter -c gorouter.yml &

• gorouter自带两个http终端：
  /varz: 自身状态监控
  /routes: 目前承载的proxy rules list
  /healthz 监控检查
  具体说明见官方：https://github.com/cloudfoundry/gorouter

先启动一个后端服务，我这里随便起了个服务

image.png

使用nat-pub注册一条路由到gorouter

nats-pub -s nats://admin:admin@localhost:4222 'router.register' '{"host":"10.90.2.103","port":9100,"uris":["test.a.com"]}'
Published [router.register] : '{"host":"10.90.2.103","port":9100,"uris":["test.a.com"]}'

-s 指定nats地址
router.register： 往这个频道里发消息
Gorouter监听了router.register、router.unregister等几个频道，所以Gorouter可以接收到。
也可以取消路由

nats-pub -s nats://admin:admin@localhost:4222 'router.unregister'   '{"host":"10.90.2.103","port":9100,"uris":["test.a.com"]}'

查看gorouter路由表,路由表默认120秒失效，可以注册路由的时候指定"stale_threshold_in_seconds":8000设置

curl http://admin:admin123@10.90.2.103:8082/routes
{"test.a.com":[{"address":"10.90.2.103:9100","ttl":0}]}</pre>

在本机添加gorouter主机的hosts映射,我这里是在windows下添加的。

10.90.2.103 test.a.com

image.png

可以发现使用域名用9999端口也能访问应用，这就是gorouter的路由匹配。

目前就使用最简单模式演示下gorouter的功能，Thanks♪(･ω･)ﾉ。

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