Consul-Template简介
Consul-Template是基于Consul的自动替换配置文件的应用。在Consul-Template没出现之前，大家构建服务发现系统大多采用的是Zookeeper、Etcd+Confd这样类似的系统。
Consul官方推出了自己的模板系统Consul-Template后，动态的配置系统可以分化为Etcd+Confd和Consul+Consul-Template两大阵营。Consul-Template的定位和Confd差不多，Confd的后端可以是Etcd或者Consul。
Consul-Template提供了一个便捷的方式从Consul中获取存储的值，Consul-Template守护进程会查询Consul实例来更新系统上指定的任何模板。当更新完成后，模板还可以选择运行一些任意的命令。
Consul-Template的使用场景
Consul-Template可以查询Consul中的服务目录、Key、Key-values等。这种强大的抽象功能和查询语言模板可以使Consul-Template特别适合动态的创建配置文件。例如：创建Apache/Nginx Proxy Balancers、Haproxy Backends、Varnish Servers、Application Configurations等。
Consul-Template特性
Quiescence：Consul-Template内置静止平衡功能，可以智能的发现Consul实例中的更改信息。这个功能可以防止频繁的更新模板而引起系统的波动。
Dry Mode：不确定当前架构的状态，担心模板的变化会破坏子系统？无须担心。因为Consul-Template还有Dry模式。在Dry模式，Consul-Template会将结果呈现在STDOUT，所以操作员可以检查输出是否正常，以决定更换模板是否安全。
CLI and Config：Consul-Template同时支持命令行和配置文件。
Verbose Debugging：即使每件事你都做的近乎完美，但是有时候还是会有失败发生。Consul-Template可以提供更详细的Debug日志信息。
项目地址：https://github.com/hashicorp/consul-template
Consul-Template安装
Consul-Template和Consul一样，也是用Golang实现。因此具有天然可移植性(支持 Linux、windows 和macOS)。安装包仅包含一个可执行文件。Consul-Template安装非常简单，只需要下载对应系统的软件包并解压后就可使用。
这里以Linux系统为例：
$ wget https://releases.hashicorp.com/consul-template/0.18.3/consul-template_0.18.3_linux_amd64.zip $ unzip consul-template_0.18.3_linux_amd64.zip $ mv consul-template /usr/local/bin/
其它系统版本可在这里下载：https://releases.hashicorp.com/consul-template/
Consul-Template常用命令
$ consul-template -h Usage: consul-template [options] Watches a series of templates on the file system, writing new changes when Consul is updated. It runs until an interrupt is received unless the -once flag is specified. Options: -config=<path> Sets the path to a configuration file or folder on disk. This can be specified multiple times to load multiple files or folders. If multiple values are given, they are merged left-to-right, and CLI arguments take the top-most precedence. -consul-addr=<address> Sets the address of the Consul instance -consul-auth=<username[:password]> Set the basic authentication username and password for communicating with Consul. -consul-retry Use retry logic when communication with Consul fails -consul-retry-attempts=<int> The number of attempts to use when retrying failed communications -consul-retry-backoff=<duration> The base amount to use for the backoff duration. This number will be increased exponentially for each retry attempt. -consul-ssl Use SSL when connecting to Consul -consul-ssl-ca-cert=<string> Validate server certificate against this CA certificate file list -consul-ssl-ca-path=<string> Sets the path to the CA to use for TLS verification -consul-ssl-cert=<string> SSL client certificate to send to server -consul-ssl-key=<string> SSL/TLS private key for use in client authentication key exchange -consul-ssl-server-name=<string> Sets the name of the server to use when validating TLS. -consul-ssl-verify Verify certificates when connecting via SSL -consul-token=<token> Sets the Consul API token -consul-transport-dial-keep-alive=<duration> Sets the amount of time to use for keep-alives -consul-transport-dial-timeout=<duration> Sets the amount of time to wait to establish a connection -consul-transport-disable-keep-alives Disables keep-alives (this will impact performance) -consul-transport-max-idle-conns-per-host=<int> Sets the maximum number of idle connections to permit per host -consul-transport-tls-handshake-timeout=<duration> Sets the handshake timeout -dedup Enable de-duplication mode - reduces load on Consul when many instances of Consul Template are rendering a common template -dry Print generated templates to stdout instead of rendering -exec=<command> Enable exec mode to run as a supervisor-like process - the given command will receive all signals provided to the parent process and will receive a signal when templates change -exec-kill-signal=<signal> Signal to send when gracefully killing the process -exec-kill-timeout=<duration> Amount of time to wait before force-killing the child -exec-reload-signal=<signal> Signal to send when a reload takes place -exec-splay=<duration> Amount of time to wait before sending signals -kill-signal=<signal> Signal to listen to gracefully terminate the process -log-level=<level> Set the logging level - values are "debug", "info", "warn", and "err" -max-stale=<duration> Set the maximum staleness and allow stale queries to Consul which will distribute work among all servers instead of just the leader -once Do not run the process as a daemon -pid-file=<path> Path on disk to write the PID of the process -reload-signal=<signal> Signal to listen to reload configuration -retry=<duration> The amount of time to wait if Consul returns an error when communicating with the API -syslog Send the output to syslog instead of standard error and standard out. The syslog facility defaults to LOCAL0 and can be changed using a configuration file -syslog-facility=<facility> Set the facility where syslog should log - if this attribute is supplied, the -syslog flag must also be supplied -template=<template> Adds a new template to watch on disk in the format 'in:out(:command)' -vault-addr=<address> Sets the address of the Vault server -vault-renew-token Periodically renew the provided Vault API token - this defaults to "true" and will renew the token at half of the lease duration -vault-retry Use retry logic when communication with Vault fails -vault-retry-attempts=<int> The number of attempts to use when retrying failed communications -vault-retry-backoff=<duration> The base amount to use for the backoff duration. This number will be increased exponentially for each retry attempt. -vault-ssl Specifies is communications with Vault should be done via SSL -vault-ssl-ca-cert=<string> Sets the path to the CA certificate to use for TLS verification -vault-ssl-ca-path=<string> Sets the path to the CA to use for TLS verification -vault-ssl-cert=<string> Sets the path to the certificate to use for TLS verification -vault-ssl-key=<string> Sets the path to the key to use for TLS verification -vault-ssl-server-name=<string> Sets the name of the server to use when validating TLS. -vault-ssl-verify Enable SSL verification for communications with Vault. -vault-token=<token> Sets the Vault API token -vault-transport-dial-keep-alive=<duration> Sets the amount of time to use for keep-alives -vault-transport-dial-timeout=<duration> Sets the amount of time to wait to establish a connection -vault-transport-disable-keep-alives Disables keep-alives (this will impact performance) -vault-transport-max-idle-conns-per-host=<int> Sets the maximum number of idle connections to permit per host -vault-transport-tls-handshake-timeout=<duration> Sets the handshake timeout -vault-unwrap-token Unwrap the provided Vault API token (see Vault documentation for more information on this feature) -wait=<duration> Sets the 'min(:max)' amount of time to wait before writing a template (and triggering a command) -v, -version Print the version of this daemon
这里介绍下几个常用参数的作用：
-consul-auth=<username[:password]> 设置基本的认证用户名和密码。 -consul-addr=<address> 设置Consul实例的地址。 -max-stale=<duration> 查询过期的最大频率，默认是1s。 -dedup 启用重复数据删除，当许多consul template实例渲染一个模板的时候可以降低consul的负载。 -consul-ssl 使用https连接Consul。 -consul-ssl-verify 通过SSL连接的时候检查证书。 -consul-ssl-cert SSL客户端证书发送给服务器。 -consul-ssl-key 客户端认证时使用的SSL/TLS私钥。 -consul-ssl-ca-cert 验证服务器的CA证书列表。 -consul-token=<token> 设置Consul API的token。 -syslog 把标准输出和标准错误重定向到syslog，syslog的默认级别是local0。 -syslog-facility=<facility> 设置syslog级别，默认是local0，必须和-syslog配合使用。 -template=<template> 增加一个需要监控的模板，格式是：'templatePath:outputPath(:command)'，多个模板则可以设置多次。 -wait=<duration> 当呈现一个新的模板到系统和触发一个命令的时候，等待的最大最小时间。如果最大值被忽略，默认是最小值的4倍。 -retry=<duration> 当在和consul api交互的返回值是error的时候，等待的时间，默认是5s。 -config=<path> 配置文件或者配置目录的路径。 -pid-file=<path> PID文件的路径。 -log-level=<level> 设置日志级别，可以是"debug","info", "warn" (default), and "err"。 -dry Dump生成的模板到标准输出，不会生成到磁盘。 -once 运行consul-template一次后退出，不以守护进程运行。
Consul-Template模版语法
Consul-Template模板文件的语法和Go Template的格式一样，Confd也是遵循Go Template的。
这里主要说下API相关的函数：
datacenters
在Consul目录中查询所有的数据中心。使用以下语法:
{{datacenters}}file
读取并输出磁盘上的本地文件，如果无法读取产生一个错误。使用如下语法：
{{file "/path/to/local/file"}}这个例子将输出/path/to/local/file文件内容到模板. 注意:这不会在嵌套模板中被处理。
key
查询Consul指定key的值，如果key的值不能转换为字符串，将产生错误。使用如下语法:
{{key "service/redis/maxconns@east-aws"}}上面的例子查询了在east-aws数据中心的service/redis/maxconns的值。如果忽略数据中心参数，将会查询本地数据中心的值：
{{key "service/redis/maxconns"}}keyOrDefault
查询Consul中指定的key的值，如果key不存在，则返回默认值。使用方式如下：
{{keyOrDefault "service/redis/maxconns@east-aws" "5"}}注意Consul Template使用了多个阶段的运算。在第一阶段的运算如果Consul没有返回值，则会一直使用默认值。后续模板解析中如果值存在了则会读取真实的值。Consul Templae不会因为keyOrDefault没找到key而阻塞模板的的渲染。即使key存在如果Consul没有按时返回这个数据，也会使用默认值来进行替代。
ls
查看Consul的所有以指定前缀开头的key-value对。如果有值无法转换成字符串则会产生一个错误:
{{range ls "service/redis@east-aws"}}
{{.Key}} {{.Value}}{{end}}如果Consul实例在east-aws数据中心存在这个结构service/redis，渲染后的模板应该类似这样:
minconns 2 maxconns 12
如果你忽略数据中心属性,则会返回本地数据中心的查询结果。
node
查询目录中的一个节点信息。
{{node "node1"}}如果未指定任何参数，则当前Agent所在节点将会被返回:
{{node}}你可以指定一个可选的参数来指定数据中心:
{{node "node1" "@east-aws"}}如果指定的节点没有找到则会返回nil，如果节点存在就会列出节点的信息和节点提供的服务。
{{with node}}{{.Node.Node}} ({{.Node.Address}}){{range .Services}}
{{.Service}} {{.Port}} ({{.Tags | join ","}}){{end}}
{{end}}nodes
查询Consul目录中的全部节点，使用如下语法：
{{nodes}}这个例子会查询Consul的默认数据中心。你可以使用可选参数指定一个可选参数来指定数据中心:
{{nodes "@east-aws"}}这个例子会查询east-aws数据中心的所有节点。
secret
查询Vault中指定路径的密匙，如果指定的路径不存在或者Vault的Token没有足够权限去读取指定的路径，将会产生一个错误。如果路径存在但是key不存在则返回<no value>。
{{with secret "secret/passwords"}}{{.Data.password}}{{end}}service
查询Consul中匹配表达式的服务，语法如下:
{{service "release.web@east-aws"}}上面的例子查询Consul中，在east-aws数据中心存在的健康的web服务。tag和数据中心参数是可选的，从当前数据中心查询所有节点的web服务而不管tag。查询语法如下:
{{service "web"}}这个函数返回[]*HealthService结构.可按照如下方式应用到模板:
{{range service "web@data center"}}
server {{.Name}} {{.Address}}:{{.Port}}{{end}}产生类似如下输出:
server nyc_web_01 1.2.3.4:8080 server nyc_web_02 10.20.30.40:8080
默认值会返回健康的服务。如果你想获取所有服务，可以增加any选项。如下：
{{service "web" "any"}}这样就会返回注册过的所有服务，而不论它的状态如何。
如果你想过滤指定的一个或者多个健康状态，你可以通过逗号隔开多个健康状态：
{{service "web" "passing, warning"}}这样将会返回被它们的节点和服务级别的检查定义标记为”passing”或者”warning”的服务。请注意逗号是OR而不是AND的意思。指定了超过一个状态过滤，并包含any将会返回一个错误。因为any是比所有状态更高级的过滤。
后面这2种方式有些架构上的不同:
{{service "web"}}
{{service "web" "passing"}}前者会返回Consul认为healthy和passing的所有服务。后者将返回所有已经在Consul注册的服务，然后会执行一个客户端的过滤。通常如果你想获取健康的服务，你应该不要使用passing参数。直接忽略第三个参数即可。然而第三个参数在你想查询passing或者warning的服务会比较有用,如下:
{{service "web" "passing, warning"}}服务的状态也是可见的，如果你想自己做一些额外的过滤。语法如下：
{{range service "web" "any"}}
{{if eq .Status "critical"}}
// Critical state!{{end}}
{{if eq .Status "passing"}}
// Ok{{end}}执行命令时，在Consul将服务设置为维护模式只需要在你的命令上包上Consul的maint调用:
#!/bin/sh set -e consul maint -enable -service web -reason "Consul Template updated" service nginx reload consul maint -disable -service web
另外如果你没有安装Consul agent,你可以直接调用API请求:
#!/bin/sh set -e curl -X PUT "http://$CONSUL_HTTP_ADDR/v1/agent/service/maintenance/web?enable=true&reason=Consul+Template+Updated" service nginx reload curl -X PUT "http://$CONSUL_HTTP_ADDR/v1/agent/service/maintenance/web?enable=false"
services
查询Consul目录中的所有服务，使用如下语法:
{{services}}这个例子将查询Consul的默认数据中心，你可以指定一个可选参数来指定数据中心:
{{services "@east-aws"}}请注意: services函数与service是不同的，service接受更多参数并且查询监控的服务列表。这个查询Consul目录并返回一个服务的tag的Map。如下:
{{range services}}
{{.Name}}
{{range .Tags}}
{{.}}{{end}}
{{end}}tree
查询所有指定前缀的key-value值对，如果其中的值有无法转换为字符串的则引发错误:
{{range tree "service/redis@east-aws"}}
{{.Key}} {{.Value}}{{end}}如果Consul实例在east-aws数据中心有一个service/redis结构，模板的渲染结果类似下面:
minconns 2 maxconns 12 nested/config/value "value"
和ls不同tree返回前缀下的所有key，和Unix的tree命令比较像。如果忽略数据中心参数，则会使用本地数据中心。
更多辅助函数，比如 scratch、byKey、byTag、contains、explode、in、loop、trimSpace、join、parseBool、parseFloat、parseInt、parseJSON、parseUint、regexMatch等可参考：https://github.com/hashicorp/consul-template#templating-language
Consul-Template使用实例
在进行以下测试前，你首先得有一个Consul集群。如果你还没有，可参考「Consul集群部署」 一文搭建一个。当然单节点Consul环境也是可以的，如果你只想做一下简单的测试也可以参考「Consul入门」一文先快速搭建一个单节点环境。
命令行方式
输出已注册服务的名称和Tags。
创建一个服务文件
$ vim /opt/consul/conf/hi-linux.json
{"service": {"name": "hi-linux", "tags": ["web"], "port": 8080,
"check": {"http": "http://192.168.2.210:8080", "interval": "10s"}}}通过consul reload进行热注册
$ consul reload --http-addr=192.168.2.210:8500 Configuration reload triggered
验证服务是否注册成功
$ curl http://192.168.2.210:8500/v1/catalog/service/hi-linux
[{"ID":"7d3b4fa3-b284-b761-f973-d856cd41ab7a","Node":"consul-server01","Address":"192.168.2.210","TaggedAddresses":{"lan":"192.168.2.210","wan":"192.168.2.210"},"NodeMeta":{},"ServiceID":"hi-linux","ServiceName":"hi-linux","ServiceTags":["web"],"ServiceAddress":"","ServicePort":8080,"ServiceEnableTagOverride":false,"CreateIndex":4985,"ModifyIndex":4985}]创建模板文件
$ vim tmpltest.ctmpl
{{range services}}
{{.Name}}
{{range .Tags}}
{{.}}{{end}}
{{end}}调用模板文件生成查询结果
$ consul-template -consul-addr 192.168.2.210:8500 -template "tmpltest.ctmpl:result" -once
命令说明：
-consul-addr:指定Consul的API接口 ，默认是8500端口。
-template：模板参数，第一个参数是模板文件位置，第二个参数是结果输出位置。
-once：只运行一次就退出。
查看模板渲染的结果
$ cat result consul hi-linux web
输出结果说明：consul是系统自带的服务，hi-linux是刚才注册的服务,其Tags为web。
根据已注册的服务动态生成Nginx配置文件
新建Nginx配置模板文件
$ vim nginx.conf.ctmpl
{{range services}} {{$name := .Name}} {{$service := service .Name}}
upstream {{$name}} {
zone upstream-{{$name}} 64k;
{{range $service}}server {{.Address}}:{{.Port}} max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
{{else}}server 127.0.0.1:65535; # force a 502{{end}}
} {{end}}
server {
listen 80 default_server;
location / {
root /usr/share/nginx/html/;
index index.html;
}
location /stub_status {
stub_status;
}
{{range services}} {{$name := .Name}}
location /{{$name}} {
proxy_pass http://{{$name}};
}
{{end}}
}调用模板文件生成Nginx配置文件
$ consul-template -consul-addr 192.168.2.210:8500 -template="nginx.conf.ctmpl:default.conf" -once
# 渲染后的Nginx配置文件
$ cat default.conf
upstream consul {
zone upstream-consul 64k;
server 192.168.2.210:8300 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
server 192.168.2.211:8300 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
server 192.168.2.212:8300 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
}
upstream hi-linux {
zone upstream-hi-linux 64k;
server 192.168.2.210:8080 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
}
upstream web {
zone upstream-web 64k;
server 192.168.2.210:8080 max_fails=3 fail_timeout=60 weight=1;
}
server {
listen 80 default_server;
location / {
root /usr/share/nginx/html/;
index index.html;
}
location /stub_status {
stub_status;
}
location /consul {
proxy_pass http://consul;
}
location /hi-linux {
proxy_pass http://hi-linux;
}
}如果想生成Nginx配置文件后自动加载配置，可以这样：
$ consul-template -consul-addr 192.168.2.210:8500 -template="nginx.conf.ctmpl:/usr/local/nginx/conf/conf.d/default.conf:service nginx reload" -once
运行consul-temple作为一个服务
上面两个例子都是consul-template运行一次后就退出了，如果想运行为一个服务可以这样：
$ consul-template \ -consul-addr=192.168.2.210:8500 \ -template "tmpltest.ctmpl:test.out"
查询Consul实例同时渲染多个模板，然后重启相关服务。如果API故障则每30s尝试检测一次值，consul-template运行一次后退出。
$ consul-template \ -consul-addr=192.168.2.210:8500 \ -retry 30s \ -once \ -template "nginx.ctmpl:/etc/nginx/nginx.conf:service nginx restart" \ -template "redis.ctmpl:/etc/redis/redis.conf:service redis restart" \ -template "haproxy.ctmpl:/etc/haproxy/haproxy.conf:service haproxy restart"
查询一个实例，Dump模板到标准输出。主要用作测试模板输出。
$ consul-template \ -consul-addr=192.168.2.210:8500 \ -template "tmpltest.ctmpl:result" \ -once \ -dry
配置文件方式
以上参数除了在命令行使用也可以直接配置在文件中，下面看看Consul-Template的配置文件，简称HCL(HashiCorp Configuration Language)，它是和JSON兼容的。
下面先看看官方给的配置文件格式：
consul {
auth {
enabled = true
username = "test"
password = "test"
}
address = "192.168.2.210:8500"
token = "abcd1234"
retry {
enabled = true
attempts = 5
backoff = "250ms"
}
ssl {
enabled = true
verify = false
cert = "/path/to/client/cert"
key = "/path/to/client/key"
ca_cert = "/path/to/ca"
ca_path = "path/to/certs/"
server_name = "my-server.com"
}
}
reload_signal = "SIGHUP"
dump_signal = "SIGQUIT"
kill_signal = "SIGINT"
max_stale = "10m"
log_level = "warn"
pid_file = "/path/to/pid"
wait {
min = "5s"
max = "10s"
}
vault {
address = "https://vault.service.consul:8200"
token = "abcd1234"
unwrap_token = true
renew_token = true
retry {
# ...
}
ssl {
# ...
}
}
syslog {
enabled = true
facility = "LOCAL5"
}
deduplicate {
enabled = true
prefix = "consul-template/dedup/"
}
exec {
command = "/usr/bin/app"
splay = "5s"
env {
pristine = false
custom = ["PATH=$PATH:/etc/myapp/bin"]
whitelist = ["CONSUL_*"]
blacklist = ["VAULT_*"]
}
reload_signal = ""
kill_signal = "SIGINT"
kill_timeout = "2s"
}
template {
source = "/path/on/disk/to/template.ctmpl"
destination = "/path/on/disk/where/template/will/render.txt"
contents = "{{ keyOrDefault \"service/redis/maxconns@east-aws\" \"5\" }}"
command = "restart service foo"
command_timeout = "60s"
perms = 0600
backup = true
left_delimiter = "{{"
right_delimiter = "}}"
wait {
min = "2s"
max = "10s"
}
}更多详细的参数可以参考这里：https://github.com/hashicorp/consul-template#configuration-file-format
注意: 上面的选项不都是必选的，可根据实际情况调整。为了更加安全，token也可以从环境变量里读取，使用CONSUL_TOKEN和VAULT_TOKEN。强烈建议你不要把token放到未加密的文本配置文件中。
接下来我们看一个简单的实例，生成Nginx配置文件并重新加载：
$ vim nginx.hcl
consul {
address = "192.168.2.210:8500"
}
template {
source = "nginx.conf.ctmpl"
destination = "/usr/local/nginx/conf/conf.d/default.conf"
command = "service nginx reload"
}注：nginx.conf.ctmpl模板文件内容还是和前面的一样。
执行以下命令就可渲染文件了：
$ consul-template -config "nginx.hcl"
