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资源调度框架 MESOS

应用编排平台Marathon

nginx 动态修改 upstream dyups

nginx 动态修改 upstream upsync

使用Mesos 进行机器资源管理

首先，是机器资源的管理。在微服务的架构中，原有的单体服务被拆分成了一个个独立单元的应用程序，这些服务体量较小，可以独立运行在配置较小的机器上。为了故障隔离，我们会尽可能的把这些服务部署在不同的虚拟机上，这样机器的数量会成倍增加。对于运维来说，每个新服务部署时，需要先查看现有机器的剩余资源是否满足新服务的需求，有时可能因为评估不准确造成来回扩容、迁移，或者资源浪费。

开始时，我们的架构可能时这样的

为了解决上面的问题，可以使用 MESOS ( 布式资源管理框架)，它可以 让我们像用一台电脑(一个资源池)一样使用整个数据中心。

mesos 部署时分为 master 和 agent 两个角色，当然，你可以在同一台机器启动它们。

安装Mesos 前需要安装zookeeper，mesos 使用zk 实现高可用和选举，包括一个 master leader 和 几个备份 master 避免宕机。

Mesos master 负责管理各个Framework和Slave，并将Slave上的资源非配给各个Framework。

Mesos agent 负责管理本节点上的各个Mesos Task，为各个Executor分配资源 (低版本为 mesos-slave)。

$cat>/tmp/bintray-mesos-el.repo<

#bintray-mesos-el-packagesbymesosfromBintray

[bintray-mesos-el]

name=bintray-mesos-el

baseurl=https://dl.bintray.com/apache/mesos/el7/x86_64

gpgcheck=0

repo_gpgcheck=0

enabled=1

EOF

$sudomv/tmp/bintray-mesos-el.repo/etc/yum.repos.d/bintray-mesos-el.repo

$sudoyumupdate

$sudoyuminstallmesos

$tree/etc/mesos-master

/etc/mesos-master/

|--hostname

|--ip

|--log_dir

|--quorum#quorum>(numberofmasters)/2

`--work_dir

$tree/etc/mesos-agent

/etc/mesos-agent/

|--containerizers#容器类型，默认mesos，可以添加docker，如:mesos,docker

|--hostname

|--ip

|--log_dir

|--master#master地址，格式为host:port或

zk://host1:port1,host2:port2,.../path或file:///path/to/file

|--resources#设置总资源大小，可以设置小些来预留更多机器资源

`--work_dir

$cat/etc/mesos/zk#设置mesos在zk中的存储目录

zk://192.168.100.9:2181,192.168.100.110:2181,192.168.100.234:2181/mesos

$systemctlstartmesos-master

$systemctlstartmesos-slave

当mesos服务启动后，agent 会向master 节点汇报机器资源，包括CPU、内存、磁盘等。当我们要发布一个服务时，只需要设置这个服务的CPU、内存、磁盘参数， mesosmaster 会自动帮我们选择有足够资源的机器去运行，如下图

我们将微服务的启动都交给 Mesos 管理，这样我们只需要关注整体资源即可。MESOS 提供了UI界面，可以直接访问 mesos master 的5050 端口，查看集群资源使用情况。总体使用情况 及 Agent 节点使用情况

完成以上后，我们的架构变成了这样

使用Marathon 进行微服务管理

Marathon 是建立在 Mesos 上的私有 PaaS平台。它能自动处理硬件或者软件故障，并确保每个应用程序都"永远在线"。我们使用 Marathon 管理微服务有以下优势1. 支持容器和非容器，不受限于服务启动类型，操作系统版本等。2. 漂亮而强大的用户界面，可以在UI 上进行快捷方便的应用程序配置3. 支持约束条件，例如允许一个mesos agent 节点只运行一个应用程序。4. 支持健康检查。可以配置 http、https、tcp、command 类型的监控检查。5. 完整的REST API，易于集成和编写脚本。这个对于后期集成来说至关重要。

#Addtherepository

$sudorpm-Uvhhttp://repos.mesosphere.com/el/7/noarch/RPMS/mesosphere-el-repo-7-2.noarch.rpm

#Installpackages

$sudoyum-yinstallmesosmarathon

#marathonandmesoszkpath

$cat/etc/default/marathon

MARATHON_MESOS_USER="root"

MARATHON_MASTER="zk://192.168.100.9:2181,192.168.100.110:2181,192.168.100.234:2181/mesos"

MARATHON_ZK="zk://192.168.200.9:1181,192.168.100.110:2181,192.168.100.234:2181/marathon"

systemctlstartmarathon

启动后，直接访问 marathon 的 8080 端口，就能看到一个漂亮强大的 UI 界面。

我们以 springboot 应用为例，在 marathon 上创建一个应用程序

当我们更新应用程序时， marathon 会新建相同实例数量的应用程序，待 health check通过之后替换老节点，所以不需要担心新的服务没有启动期间老的服务停掉造成线上事故。到这里为止，我们已经可以在marathon 上方便快捷的进行日常应用的创建、升级、扩容、缩容。当服务健康检查失败或者机器宕机后，marathon 会自动在其它节点上启动挂掉的应用程序，大大提升了高可用性。

使用 nginx upsync/dyups 模块进行平滑变更

当我们的微服务可以随机分配在不同机器上时，便产生了一个新的令人头疼的问题。nginx 并不知道后端节点的变更, 也不可能每次都去手动修改 upstream 节点， reloadnginx，这样成本就太高了。我们的解决思路是和微服务的注册中心打通，当服务注册、注销时，都会对注册中心进行更新，利用 nginx upsync/dyups 模块 可以动态修改 upstream 节点的能力进行同步，做到平滑变更。如果使用的注册中心为 consul，建议使用 upsync 模块，这样无需开发，只需要简单的nginx 配置，就可以实现我们想要的效果, 支持 consul kv, consul_services,consul_health, 同时 upsync 也支持 etcd。建议使用 consul_health 接口。upsync 模块不是nginx 内置模块，使用时需要重新编译添加此模块。

wget'http://nginx.org/download/nginx-1.8.0.tar.gz'

tar-xzvfnginx-1.8.0.tar.gz

cdnginx-1.8.0/

./configure--add-module=/path/to/nginx-upsync-module

make

makeinstall

配置文件示例

http{

upstreamtest{

upsync127.0.0.1:8500/v1/health/service/testupsync_timeout=6mupsync_interval=500msupsync_type=consul_healthstrong_dependency=off;

upsync_dump_path/usr/local/nginx/conf/servers/servers_test.conf;

include/usr/local/nginx/conf/servers/servers_test.conf;

}

upstreambar{

server127.0.0.1:8090weight=1fail_timeout=10max_fails=3;

}

server{

listen8080;

location=/proxy_test{

proxy_passhttp://test;

}

location=/bar{

proxy_passhttp://bar;

}

location=/upstream_show{

upstream_show;

}

}

}

当upsync无法满足我们的需求或者注册中心不是 consul、etcd 时，我们可以考虑使用nginx dyups 模块。dyups 仅对外提供 upstream 的增删查改接口，和注册中心对比、修改的工作需要我们通过脚本的方式完成。虽然这种方式麻烦一些，但是可定制化程度高，支持 http， C，lua API，基本上可以满足大部分的场景需求。

dyups 模块也需要nginx 编译时添加

$gitclonegit://github.com/yzprofile/ngx_http_dyups_module.git

#tocompileasastaticmodule

$./configure--add-module=./ngx_http_dyups_module

#tocompileasadynamicmodule

$./configure--add-dynamic-module=./ngx_http_dyups_module

示例配置

http{

includeconf/upstream.conf;

server{

listen8080;

location/{

#Theupstreamheremustbeanginxvariable

proxy_passhttp://$dyups_host;

}

}

server{

listen8088;

location/{

return200"8088";

}

}

server{

listen8089;

location/{

return200"8089";

}

}

server{

listen8081;

location/{

dyups_interface;

}

}

}

特别注意，使用dyups 时， proxy_pass 时的 upstream 必须是 nginx 变量，否则不生效，切记。

整体回顾

经过以上调整，我们得到了以下优化

1.服务器资源自动分配，合理利用

2.提升微服务的高可用性

3.减低OPS人工成本，更加便于管理和维护

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