ECS+Route 53，解决云中微服务系统的服务发现问题

为什么微服务需要服务发现(Service Discovery)

我们可以想象一下，当我们需要远程的访问REST API或者Thrift API时，我们必须得知道服务的网络地址（IP Address和port）。传统的应用程序都是运行在固定的物理机器上，IP Address和端口号都是相对固定的。可以通过配置文件方式来实现不定期更新的IP Address和端口号。但是，在基于云的微服务应用中，这是一个非常难以解决的问题。

在基于云的微服务应用中，服务实例的网络地址（IP Address和Port）是动态分配的，并且由于系统的auto-scaling, failures 和 upgrades等因数，一些服务运行的实例数量也是动态变化的。因此，客户端代码需要使用一个非常精细和准确的服务发现机制。

ECS 服务发现(Service Discovery)

Amazon ECS现在能支持与Route 53结合集成的服务发现功能。这使得ECS服务可以在Amazon Route 53中自动注册一个可预测且命名友好的DNS名称。当您的服务负载或容器根据运行状况而扩展或缩小时，通过Route 53托管的区域可以保持最新状态，并允许其他服务根据每个服务的状态查找他们需要建立连接的位置。让你通过ECS运行在VPC内部的Task，可以被更好的发现。

下面的拓扑图很好的演示了ECS Service Discovery的架构和发现流程。大家可以在https://servicediscovery.ranman.com/.这个网址找到基于本图所做的演示。这个演示是在AWS全球博客上发表的。https://amazonaws-china.com/blogs/aws/amazon-ecs-service-discovery/?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed:+AmazonWebServicesBlog+(Amazon+Web+Services+Blog)

注意

服务发现目前仅在以下4个区域可使用：

ECS服务发现(Service Discovery) 概念和术语

服务发现由以下组件组成：

• 服务发现名称空间(Service discovery namespace)：一组共享相同域名的逻辑服务组，如example.com。每个Route 53托管区域和每个VPC都需要一个命名空间。如果您使用Amazon ECS控制台来创建服务发现功能，则该工作流将为每个ECS群集创建一个私有命名空间。

• 服务发现服务(Service discovery service)：存在于服务发现命名空间中，并由名称空间的服务名称和DNS配置组成。它提供了以下核心组件：

服务目录(Service directory)：允许您通过DNS或Route 53自动命名API查找服务获取一个或多个可用于连接到该服务的可用连接端口(endpoint)。

• 健康检查(Health checks)：执行定期的容器级健康检查。如果端点(endpoint)未通过运行状况检查，则将其从DNS路由中删除并标记为不健康。有关更多信息，请参阅How Amazon Route 53 Checks the Health of Your Resources

ECS服务发现(Service Discovery) 设计和考虑

使用服务发现时应考虑以下内容：

• 服务发现支持公共命名空间，但在创建服务发现服务之前，您必须拥有一个现有的公用托管区域，并使用Route 53进行注册。

• 服务发现仅支持使用awsvpc网络模式的任务。

• 可以在您的VPC中查询服务发现服务的DNS记录。它们使用以下格式：“<服务发现服务名称>.<服务发现名称空间>”。有关示例，请参阅Creating a Service Using Service Discovery.

• 您可以为每个服务中的任务创建A或SRV记录的任意组合。如果您使用SRV记录，则需要一个端口。

• 在对服务名称进行DNS查询时，A记录会返回一组与您的任务相对应的IP地址。 SRV记录会为每个任务返回一组IP地址和端口。

• 如果为ECS服务配置了负载均衡器并启用了服务发现，则会使用A记录将流量路由到负载均衡器。负载均衡器也处理健康检查。

• 为服务发现服务指定运行状况检查时，您必须使用由Amazon ECS管理的定制运行状况检查或Route 53运行状况检查。健康检查的两个选项不能合并。

◦ HealthCheckCustomConfig —— Amazon ECS代表您管理健康检查。 Amazon ECS使用来自容器和Elastic Load Balancing运行状况检查的信息以及任务状态来使用Route 53更新运行状况。这是在创建服务发现服务时使用–health-check-custom-config参数指定的。有关更多信息，请参阅Amazon Route 53 API参考中的HealthCheckCustomConfig。

◦ HealthCheckConfig —— Route 53创建运行状况检查以监视任务。这要求任务公开可用。这是在创建服务发现服务时使用–health-check-config参数指定的。有关更多信息，请参阅Amazon Route 53 API参考中的HealthCheckConfig。

• 如果您使用的是Amazon ECS控制台，则工作流会为每个ECS服务创建一个服务发现服务，并将所有任务IP地址映射为A记录，或将任务IP地址和端口映射为SRV记录。

• 配置了服务发现的现有ECS服务将无法更新其服务发现内容的相关配置。

注意

Fargate也支持任务支持服务发现，但必须使用平台版本v1.1.0或更高版本。有关更多信息，请参阅 AWS Fargate Platform Versions。

ECS服务发现(Service Discovery)定价

使用Amazon ECS服务发现的客户需要使用Route 53自动命名API。这涉及创建托管区域和查询服务注册表的成本。有关更多信息，请参阅Amazon Route 53 Pricing

Amazon ECS执行容器级别的运行状况检查，并将其结果发布到Route 53自定义运行状况检查的API。目前这个功能对客户是免费使用的。如果您为公开的任务配置其他网络健康检查，则需要为这些健康检查付费。

动手搭建ECS服务发现(Service Discovery)

一、自建ECS Service Discovery Private Hosted Zone

1. 创建ECS Service

我这里使用的region是us-east-1，并且是使用Fargate作为基础架构。

1.1 配置服务

1.2 配置网络

在这里配置Service Discovery的相关信息。在配置之前，你需要提前创建好一个用于该Service的Load Balancer和对应的Target Group。

提前创建好Load Balancer和Target Group

在Load Balancing部分添加你刚才加入的ALB

下面是重头部分，配置Service Discovery

1.3 配置自动扩展Auto-Scaling

可以根据自己的需要选择是否要task级别的自动扩展

1.4 整体回顾

在ECS创建时最后的review可以看见，ECS的auto scaling在Route 53创建了新的Hosted Zone

Route 53的界面可以看见新加的Hosted Zone

2. 验证创建好的服务发现是否能正常运行

在创建好带ECS Service Discovery的Cluster之后，已经可以在Route 53的Private Zone上发现有关Service的A记录了。注意这个A记录的格式。service discovery service name.service discovery namespace.

注意Route 53上条目的名称和ECS的Service名称的关系

因为是Private Hosted Zone的测试，所以需要在同一个VPC下面的EC2通过dig命令查看该服务的域名信息。由下图看以发现是可以正常查到的。

现在在该Service下新增一个新的Task，观察Route 53上面是否会同样生成一个新的条目：

等到Task的状态是RUNNING之后，再回去看Route 53的记录，发现又新添了一条

主机上也马上能查到。

至此，我们可以看见通过ECS的服务发现来创建对应的任务(Task)并且自动的通过DNS来获取IP地址是非常方便的。它很好的解决了开篇提出的在云环境下发现服务变化困难的问题。

二、自建ECS Service Discovery Public Hosted Zone

注意：在AWS Console中只能创建Private namespace，如果希望创建Public namespace，即给公网使用的Service Discovery，只能通过CLI。创建的过程注意参考官网文档(虽然官网是Private Zone的，但是参考还是可以的)

https://docs.aws.amazon.com/AmazonECS/latest/developerguide/service-discovery.html#service-discovery-query

注意：你要把AWS CLI升级到最新的版本

1. 通过以下命令在已有的VPC中创建public namespace

aws servicediscovery create-public-dns-namespace –name Phoenix-Test-Public-Service-Discovery.com

输出：

{
    "OperationId": "kf2rfgf777u4uzjlxloc5d2y7hh4th6t-jfghkvqu"
}

1.1 查看创建public namespace的操作是否完成，如果完成，那么会显示成功，并且在Route 53上会生成一个public的域名

aws servicediscovery get-operation –operation-id kf2rfgf777u4uzjlxloc5d2y7hh4th6t-jfghkvqu

输出：

{
    "Operation": {
        "Id": "kf2rfgf777u4uzjlxloc5d2y7hh4th6t-jfghkvqu",
        "Type": "CREATE_NAMESPACE",
        "Status": "SUCCESS",
        "CreateDate": 1522567839.414,
        "UpdateDate": 1522567840.175,
        "Targets": {
            "NAMESPACE": "ns-t7e7zfqbjoubhvaz"
        }
    }
}

在Route 53的Hosted Zone下面能看见相同的Pulbic Zone出现，注意这个Zone只能由系统的Service Discovery进行修改，无法自己在这个Hosted Zone里面创建任何Record Set(会报没有权限的错误)

2. 创建完毕之后，后面的步骤和创建并使用Private Namespace是一样的。这里就不赘述了。仅把不一样的地方展现出来。一样也要注意要创建Target Group和ALB/NLB。在Private Hosted Zone里面，Enable public DNS health check是不能用的。而在Public Hosted Zone中则可以

3. 测试Public Namespace的工作情况。可以看见在Public Hosted Zone中出现了对应的DNS条目。但是注意，返回的是Task的Private IP的A记录。而非Public IP。

在自己能连上公网的PC机上去dig这个域名，是可以返回任务的私网IP地址的。即其能成功的在公网上发布。

亚马逊AWS官方博客