Golang 语言微服务的服务发现组件 Consul 的系统架构介绍

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介绍

在上篇文章「Golang 语言微服务的服务注册与发现组件 Consul」中，我们已经介绍服务注册与发现是什么，Golang 语言微服务架构为什么需要使用服务注册与发现组件，Golang 语言开发的服务注册与发现组件 Consul 的主要特性和基本介绍。

本文我们介绍 Consul 的系统架构，读者朋友们阅读完本文可以了解 Consul 的工作原理。

Consul 术语

在介绍 Consul 系统架构之前，我准备先介绍几个 Consul 术语，目的是让读者朋友们更容易理解 Consul 系统架构的介绍内容。

Datacenter 数据中心
Cluster 集群
Server 服务器
Client 客户端
Agent 代理

Consul 原生支持多数据中心，数据中心中包含 Consul 集群，集群由客户端、服务器或客户端和服务器混合体的节点组成。

多个部署和运行 Agent 的节点组成 Consul Cluster，集群中包含 Client、Server 或 Client 和 Server 的混合体。

如果节点运行的 Agent 开启 Server 模式，那么该节点为 Server。

如果节点运行的 Agent 未开启 Server 模式，那么该节点为 Client。

Agent 是 Consul 集群中所有节点都运行的一个守护进程，负责维护成员身份信息、注册服务、运行健康检查、响应查询等。

Consul 系统架构

Consul 官方为我们提供了一张 Consul 系统架构图，在这张图中，我们可以看到包含两个数据中心，分别标记为 DATACENTER 1 和 DATACENTER 2。由此可见，Consul 原生支持多数据中心。

在每个数据中心中都包含一个 Consul 集群，DATACENTER 1 中的集群由 6 个部署并运行 Agent 的节点组成，其中三个是以 Server 模式运行的，另外三个是以 Client 模式运行的。

而 DATACENTER 2 中的集群由 3 个部署并运行 Agent 的节点组成，并且这三个节点都是以 Server 模式运行的。

由此可以得出一个结论，DATACENTER 中的集群可以是包含 Client 和 Server 的混合体，也可以是仅包含 Server 节点。

需要注意的是，每个 Consul 数据中心中的集群，官方建议 Server 模式运行的节点控制在 3 至 5 个，因为 3 至 5 个 Server 节点发生故障时，就可以提供一致性和可用性，并且 Server 节点是以 Raft 协议选举 Leader，Server 节点越多，Leader 选举越慢。而 Client 节点的数量没有限制，它是轻量级进程，我们甚至可以创建成千上万个 Client 节点。

Server 负责基于 Raft 协议选举 Leader，维护集群状态，响应 RPC 查询，与其他 DATACENTER 交换 WAN Gossip，将查询请求转发给 Leader 或远程 DATACENTER。

Client 是无状态的，负责将所有查询请求转发给 Server，而且 Client 不需要与其他 DATACENTER 交换 WAN Gossip，只需参与 LAN Gossip，资源开销很小，只消耗少量网络带宽。

总结

本文我们介绍 Consul 的系统架构，我们先从宏观上了解 Consul 的工作原理，也就是先抓住纲，然后再详细学习 Consul 的各个组件。

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参考资料：
https://www.consul.io/docs/architecture