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先简单说下业务逻辑，etcd是一个分部式k/v存储系统，confd是一个对etcd的key或者目录做变化监控的软件，并配有相关语法，可以将变化的k/v处理后形成配置文件，nginx不用多说了，做docker容器的负载均衡流量调度。
在业务过程中，首先管理员操作Docker Client，除了提交容器（Container）启动与停止指令外，还通过REST-API方式向Etcd（K/V）存储组件注册容器信息包括容器名称、主宿机IP、映射端口等。confd检测到etcd的k/v变化后，立即触发程序通过模板形成新的nginx配置文件，先做离线语法测试，如果没问题就覆盖原配置，进而reload，测试不通过就不覆盖原配置，整个过程是安全可控的。在容器注册到nginx的upstream后，nginx会对容器做健康检查发现，如果正常，则分发流量过去。对应的业务流程图如下：
根据业务情况，要解决如下几个问题：
1、nginx负载均衡的混合注册，使得nginx可以混合负载多个业务；
2、不同机房如何在同一etcd集群上进行注册，如何规划；
3、confd更新频率如何周期可控制，k/v每有变化实时触发reload太敏感，况且每个容器要注册多个k/v，在整体注册完之前，是不需要reload的；
4、confd启动时如何关联多个etcd的地址，保证高可用；
5、权限问题如何处理，怎么做，如果任何人知道ip和端口就可以注册，那么服务就垮了。
一、nginx负载均衡的混合注册，使得nginx可以混合负载多个业务域名容器
先分析下nginx做负载均衡时的配置文件，分析后发现关键元素有是3个，1是server_name的域名，2是upstream的名称，3是upstream里的server，这三个元素就决定了不同的注册服务。有了这个思路后，设计confd对应的nginx的模板文件（confd是可以直接下载二进制包，不存在安装问题，配置好path后直接使用，在使用中默认读取/etc/confd下的conf.d和templates下两个目录的配置，对应github是/coreos/etcd ），具体是操作步骤如下：
1、创建confd使用的目录
mkdir -p /etc/confd/{conf.d,templates}
2、在conf.d下创建.toml配置文件，在templates下创建.tmpl模板文件（后面介绍，想看步骤3注册效果）。
3、根据nginx的3个元素去分析规划k/v规则，优化后发现注册一个服务要添加两个健值，并用etcdctl命令进行模拟测试，注册第一个服务如下：
3.1 示例
etcdctl set /service_sgin/subdomain/service1 ""etcdctl set /service_sgin/upstream/service1/server1 192.168.1.1
其中service1是对应业务名称，""是域名，192.168.1.1对应是server，先看下注册后的结果：
然后我再继续注册第二个服务，对应命令如下：
etcdctl set /service_sgin/subdomain/service2 " "etcdctl set /service_sgin/upstream/service2/server1 192.168.1.2
注册后配置文件截图如下：
下面为启动Confd服务命令行，参数“interval”为指定探测etcd的频率，单位为秒，参数“-node”为指定etcd监听服务主地址，以便获取容器信息。
# /usr/local/bin/confd -verbose -interval 10 -node '192.168.1.21:4001' -confdir /etc/confd > /var/log/confd.log &
看confd的两个概要配置如下：
/etc/confd/conf.d/nginx.conf.toml
[template]prefix = "/service_sgin" #此配置对应etcd的默认目录src = "nginx.conf.tmpl" #对应templates下的模板文件dest = '/usr/local/nginx/conf/nginx.conf' #对应nginx的配置文件owner = "root"mode = "0666"keys = ["/upstream", #监控的键值目录"/subdomain", #监控的键值目录]check_cmd = "/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c {{.src}}" #检测到变化后的测试reload_cmd = "/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload" #配置文件没问题后的reload
/etc/confd/templates/nginx.conf.tmpl
user root;worker_processes auto;worker_cpu_affinity auto;pid logs/nginx.pid;#error_log logs/error.log;#error_log logs/error.log notice;#error_log logs/error.log info;#error_log_bind 192.168.1.31;worker_rlimit_nofile 512000;events {use epoll;worker_connections 20480;}http {include mime.types;default_type application/octet-stream;resolver 127.0.0.1 valid=10m;sendfile on;keepalive_timeout 65s;proxy_next_upstream error timeout;proxy_buffering on;proxy_buffer_size 8k;proxy_buffers 32 4k;######################对应upstream的模板部分################{{range $sub := ls "/subdomain"}}upstream {{base $sub}} {{{$subdir := printf "/upstream/%s/*" $sub}}{{range getvs $subdir}}server {{.}}; {{end}}keepalive_timeout 65s;}{{end}}#############################################################server {listen 80 backlog=65535 default;server_name localhost;location / {rewrite ^/(.*)$ redirect;}}#####################对应server的模板部分####################{{range gets "/subdomain/*"}}server {listen 80;server_name {{.Value}};location / {proxy_pass http://{{base .Key}};proxy_redirect off;proxy_set_header Host $host;proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;}}{{end}}}
模板引擎说明
本小节详细说明Confd模板引擎基础语法与示例，下面为示例用到的KEY信息。
# curl -XPUT http://192.168.1.21:4001/v2/keys/app/servers/backstabbing_rosalind-d value="192.168.1.22:49156" # curl -XPUT http://192.168.1.21:4001/v2/keys/app/servers/cocky_morse-d value="192.168.1.22:49158" # curl -XPUT http://192.168.1.21:4001/v2/keys/app/servers/goofy_goldstine-d value="192.168.1.22:49160" # curl -XPUT http://192.168.1.21:4001/v2/keys/app/servers/prickly_blackwell-d value="192.168.1.22:49162"
base
作为path.Base函数的别名，获取路径最后一段。
{{ with get “/app/servers/prickly_blackwell”}}
server {{base .Key}} {{.Value}} check
{{end}}
prickly_blackwell 192.168.1.22:49162
get
返回一对匹配的KV，找不到则返回错误。
{{with get “/app/servers/prickly_blackwell”}}
key: {{.Key}}
value: {{.Value}}
{{end}}
/app/servers/prickly_blackwell 192.168.1.22:49162
gets
{{range gets “/app/servers/*”}}
{{.Key}} {{.Value}}
{{end}}
/app/servers/backstabbing_rosalind 192.168.1.22:49156 /app/servers/cocky_morse 192.168.1.22:49158 /app/servers/goofy_goldstine 192.168.1.22:49160 app/servers/prickly_blackwell 192.168.1.22:49162
getv
返回一个匹配key的字符串型Value，找不到则返回错误
{{getv “/app/servers/cocky_morse”}}
192.168.1.22:49158
5、getvs
返回所有匹配key的字符串型Value，找不到则返回错误。
{{range getvs “/app/servers/*”}}
value: {{.}}
{{end}}
value: 192.168.1.22:49156 value: 192.168.1.22:49158 value: 192.168.1.22:49160 value: 192.168.1.22:49162
split
对输入的字符串做split处理，即将字符串按指定分隔符拆分成数组
{{ $url := split (getv “/app/servers/cocky_morse”) “:” }}
host: {{index $url 0}}
port: {{index $url 1}}
host: 192.168.1.22 port: 49158
ls
返回所有的字符串型子key，找不到则返回错误。
{{range ls “/app/servers/”}}
subkey: {{.}}
{{end}}
subkey: backstabbing_rosalind subkey: cocky_morse subkey: goofy_goldstine subkey: prickly_blackwell
lsdir
返回所有的字符串型子目录，找不到则返回一个空列表。
{{range lsdir “/app/”}}
subdir: {{.}}
{{end}}
subdir: servers
二、不同机房如何在同一etcd集群上进行注册，如何规划
这个其实看起来复杂，实施起来非常简单，为了节省资源，不可能每个机房都对应建etcd集群，这个时候就可以复用etcd集群，比如北显和亦庄机房的注册，可以使用改变默认etcd键值目录来实现：
prefix = "/service_sgin_bx" prefix = "/service_sgin_yz"
三、confd更新频率如何周期可控制，k/v每有变化实时触发reload太敏感，况且每个容器要注册多个k/v，在整体注册完之前，是不需要reload的
这个同样，看起来复杂，其实confd改一下模式就能实现，不要用watch模式，改而周期性去探测etcd的键值变化，比如说2秒探测一次，对应启动时的命令如下：
./confd -backend="etcd" -node=10.211.103.151:2379 -interval=2
四、confd启动时如何关联多个etcd的地址，保证高可用
同样，只要修改下confd的启动命令即可，让confd监控更多node，我目前的etcd有3个node，全部监控进去如下：
./confd -backend="etcd" -node=10.211.103.151:2379 -node=10.211.103.152:2379 -node=10.211.103.153:2379 -interval=2
五、权限问题的处理
对于权限有两种方式，一个是证书，一个是账号，业务本就跑到内网，再加之账号的配合是灵活迅速的，就从账号着手了，对于etcd的权限，主要是通过用户、规则来管理的，将用户和规则对应起来就是用户的权限，默认安装后是不开启权限的，整理后相关的权限操作如下：
用户管理：
etcdctl user add root:123 #加root用户，开启权限必须先加etcdctl auth enable #权限管理开启etcdctl --username root:123 user list #查看用户etcdctl --username root:123 user remove test_user #删除用户
role规则管理：
etcdctl --username root:123 role add test_roleetcdctl --username root:123 role grant --path "/*" --rw test_role#加权限etcdctl --username root:123 role revoke --path "/*" --write test_role #减权限etcdctl --username root:123 role remove test_role etcdctl --username root:123 role listetcdctl --username root:123 role get test_role
用户规则管理：
etcdctl --username root:123 user add test_user:123etcdctl --username root:123 user grant --roles test_role test_user #加规则etcdctl --username root:123 user revoke --roles test_role test_user #减规则etcdctl --username root:123 user get test_user #查看某个用户下的规则
备注：1、guest用户的规则是guest，默认是全部权限；
2、confd是以访客guest身份监控k/v的，对应的规则就是guest；
后附1：etcd的集群配置，扩容
假设初始化3台etcd分别是10.211.103.152、10.211.103.153、10.211.103.154，etcd下载下来就可以用，主要是如何配置启动，分别再三台机器上编写如下启动脚本etcdnew.sh，然后依次启动即可：
10.211.103.152服务器：
#/bin/sh#writer:gaolixu/usr/local/etcd/etcd --name etcd152 --data-dir /data1/etcd \--initial-advertise-peer-urls http://10.211.103.152:2380 \--listen-peer-urls http://0.0.0.0:2380 \--listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 \--advertise-client-urls http://10.211.103.152:2379 \--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \--initial-cluster etcd152=http://10.211.103.152:2380,etcd153=http://10.211.103.153:2380,etcd154=http://10.211.103.154:2380 \--initial-cluster-state new &
10.211.103.153服务器：
#/bin/sh#writer:gaolixu/usr/local/etcd/etcd --name etcd153 --data-dir /data1/etcd \--initial-advertise-peer-urls http://10.211.103.153:2380 \--listen-peer-urls http://0.0.0.0:2380 \--listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 \--advertise-client-urls http://10.211.103.153:2379 \--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \--initial-cluster etcd152=http://10.211.103.152:2380,etcd153=http://10.211.103.153:2380,etcd154=http://10.211.103.154:2380 \--initial-cluster-state new &
10.211.103.154服务器：
#/bin/sh#writer:gaolixu/usr/local/etcd/etcd --name etcd154 --data-dir /data1/etcd \--initial-advertise-peer-urls http://10.211.103.154:2380 \--listen-peer-urls http://0.0.0.0:2380 \--listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 \--advertise-client-urls http://10.211.103.154:2379 \--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \--initial-cluster etcd152=http://10.211.103.152:2380,etcd153=http://10.211.103.153:2380,etcd154=http://10.211.103.154:2380 \--initial-cluster-state new &
启动后可以看到集群成员和健康情况如下：
添加、删除etcd集群节点操作：
比如添加10.211.103.151节点
etcdctl member add etcd151 http://10.211.103.151:2380
执行命令后会有提示，然后再151上编写如下脚本etcdadd.sh：
#/bin/sh#writer:gaolixu/usr/local/etcd/etcd --name etcd151 --data-dir /data1/etcd \--initial-advertise-peer-urls http://10.211.103.151:2380 \--listen-peer-urls http://0.0.0.0:2380 \--listen-client-urls http://0.0.0.0:2379 \--advertise-client-urls http://10.211.103.151:2379 \--initial-cluster-token etcd-cluster-1 \--initial-cluster etcd153=http://10.211.103.153:2380,etcd154=http://10.211.103.154:2380,etcd151=http://10.211.103.151:2380,etcd152=http://10.211.103.152:2380 \--initial-cluster-state existing &
删除节点的话执行如下命令：
etcdctl member remove cf5e47596c46611a #通过etcdctl member list 查看到id
后附2：etcd的api 2和api 3的转换及confd的使用转换
1、etcd通过环境变量的调整来修改
export ETCDCTL_API=2 #api2版本export ETCDCTL_API=3 #api3版本
2、confd通过监控时的参数修改
下载二进制文件直接使用： /bacongobbler/confd/releases
-backend etcdv3 即 etcd api v3-backend etcd 即 etcd api v2
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