介紹

DOCKER技術在推出后掀起了一陣容器化技術的熱潮，容器化使得服務的部署變得極其簡易，這為微服務和分布式計算提供了很大的便利，

為了把容器化技術的優點發揮到極致，docker公司先后推出了三大技術:docker-machine,docker-compose,docker-swarm，可以說是幾乎實作了容器化技術中所有可能需要的底層技術手段，

doceker-machine是在解決docker運行環境的問題
docker-compose是在解決容器編排的問題
docker-swarm是解決多主機多個容器的部署調度的問題

一.docker-machine

Docker Machine是一個簡化安裝Docker環境的工具，主要作用是創建和管理docker主機，一般公司云服務器畢竟少，個人覺得Docker Machine在實際使用中用處不大，直接在云服務器上安裝即可，

1.machine安裝

我們需要docker-machine-Linux-x86_64-0.16.1安裝包：

鏈接: docker-machine 提取碼: 6itu

因為是二進制檔案，所以需要增加執行權限

[root@server1 ~]# mv docker-machine-Linux-x86_64-0.16.1 /usr/local/bin/docker-machine
[root@server1 ~]# chmod  +x /usr/local/bin/docker-machine

在真機上，我們需要下載get-docker腳本到http發布目錄下

cd /var/www/html
wget https://get.docker.com/
mv index.html get-docker.sh

我們需要修改一下get-docker.sh檔案

yum_repo="http://172.25.0.250/docker-ce.repo"
has_rootless_extras="0"

我們需要準備一臺虛擬機server3
將server1,server3做免密i處理：

[root@server1 ~]# ssh-keygen
[root@server1 ~]# ssh-copy-id server3:
[root@server1 ~]# docker-machine create --driver generic --engine-install-url "http://172.25.0.250/get-docker.sh" --generic-ip-address=172.25.0.3 server3

這個時候我們到server3上查看存ps ax
可以看到在server3上以及開始執行動作了！
如下圖正在執行安裝docker-ce

而且此時在seerver1上我們查看所有docker-machine的操作行程

能夠看到運行在server3上！

我們可以在隱藏目錄docker下看到在server3下生成的檔案：

cd .docker/
cd machine/machines/server3
ls

接著給server2也安裝docker
先做免密，再執行腳本進行安裝！

ssh-keygen
ssh-copy-id server2
docker-machine create --driver generic --engine-install-url "http://172.25.0.250/get-docker.sh" --generic-ip-address=172.25.0.2 server2

再一次列出所有docker-machine的操作行程
server2,3都在運行了！

docker-machine ls

2.使用docker-machine

完成之后，我們可以使用docker-machine來控制server2,3
我們可以停掉，重啟，查看狀態server2

docker-machine stop server2
docker-machine restart server2
docker-machine status server2
docker-machine config server2

docker-machine env server3

顯示訪問server3所需的環境變數，最后一行就是控制server3的方式

當控制server2,3之后docker images看到的是被控制的容器的鏡像！
但是有個問題在于顯示的不明顯，不確定自己是在哪個容器里？

eval $(docker-machine env server3)
docker ps
docker images
eval $(docker-machine env server2)
docker images
env

我們來優化它！
將下面幾個組件放置這個目錄下
鏈接: .bash檔案 提取碼: gi5f

[root@server1 ~]#  cd /etc/bash_completion.d
mget *.bash

修改環境變數使得，切換到其他的容器之后，可以有效果！

[root@server1 ~]# vim .bashrc
PS1='[\u@\h \W$(__docker_machine_ps1)]\$ '

退出當前shell，重新登陸即可生效

我們可以看到如下圖，很明顯的效果，很清楚的直到當前在哪個容器中！

[root@server1 ~]# docker-machine env server3
[root@server1 ~]# eval $(docker-machine env server2)

二.Docker-compose

這個和下面要介紹的docker-swarm用處較大，compose是服務編排，即事先安排好服務的啟動，依賴，創建服務的數量等等，
主要作用在于服務的安排和部署上，dcoker-compose技術，就是通過一個.yml組態檔，將所有的容器的部署方法、檔案映射、容器連接等等一系列的配置寫在一個組態檔里，便利了復雜的多服務的部署，

因為我們需要直接使用docker-compose指令來操作，所以需要在系統的/usr/local/bin目錄下有compose的二進制檔案！
因為用戶在命令列輸入命令后，系統會在環境變數$PATH內找命令，

cd /usr/local/bin
ls
docker-compose 在這即可！

1.docker-compose配置

家目錄下創建專案目錄,撰寫主組態檔，docker-compose在up的時候會自動讀取

mkdir compose
cd compose
vim docker-compose.yml

內容如下：

version: "3.8"
services:
  web1:
    image: nginx
    networks:

   - webnet
     lumes:
        - ./web1:/usr/share/nginx/html #掛載資料卷為nginx默認發布檔案

  web2:
    image: nginx
    networks:

   - webnet
     lumes:
        - ./web2:/usr/share/nginx/html #掛載資料卷為nginx默認發布檔案

  haproxy:
    image: haproxy
    networks:
      - webnet
    volumes:
      - ./haproxy:/usr/local/etc/haproxy #資料卷為haproxy需要修改的主組態檔
    ports:
      - "80:80" #埠映射本機的80埠映射容器內的80埠
  
  networks: 
    webnet: #網路連接方式為webnet

我們需要在當前路徑下有web1,web2，haproxy目錄

cd compose
mkdir web1
mkdir web2
echo web1 >web1/index.html 
echo web2 > web2/index.html 

2.修改haproxy組態檔

我們需要haproxy的組態檔在haproxy目錄下

cd compose
mkdir haproxy
get haproxy.cfg
vim haproxy.cfg

內容修改如下圖：

若是沒有組態檔的直接復制下面這段：

global
        maxconn         65535
        stats socket    /var/run/haproxy.stat mode 600 level admin
        log             127.0.0.1 local0
        uid             200
        gid             200
        daemon

defaults
        mode            http
        log             global
        option          httplog
        option          dontlognull
        monitor-uri     /monitoruri
        maxconn         8000
        timeout client  30s
        retries         2
        option redispatch
        timeout connect 5s
        timeout server  5s
        stats uri       /admin/stats



# The public 'www' address in the DMZ
frontend public
        bind            *:80 name clear #監聽所有ip的80埠
        #bind            192.168.1.10:443 ssl crt /etc/haproxy/haproxy.pem

        #use_backend     static if { hdr_beg(host) -i img }
        #use_backend     static if { path_beg /img /css   }
        default_backend dynamic

# The static backend backend for 'Host: img', /img and /css.
backend dynamic
        balance         roundrobin
        server          a web1:80 check inter 1000
        server          b web2:80 check inter 1000

啟動服務，-d打入后臺

docker-compose up -d

我們查看docker-compose狀態還是結束狀態
開啟它！
再次查看狀態是up!!

docker-compose ps
docker-compose start
docker-compose ps

測驗：
在網頁或者在虛擬機上都可以！
只要是先負載均衡即可！

當我們停止web1的服務后，發現負載均衡只剩web2了，但沒有報錯這說明有健康監測功能！

docker ps
docker stop compose_web1_1
docker ps

我們訪問網頁也可以看到web1掉先變紅了！
172.25.0.1/admin/stats

此時我們只需要將compose服務重啟一下，負載均衡即可恢復，很方便！

cd compose
docker-compose start
curl 172.25.0.1

我們當然在網頁也可以看到web,web2都變綠了！恢復運作了！

三.docker swarm

swarm是基于docker平臺實作的集群技術，他可以通過幾條簡單的指令快速的創建一個docker集群，接著在集群的共享網路上部署應用，最終實作分布式的服務，

相比起zookeeper等集群管理框架來說，swarm顯得十分輕量，作為一個工具，它把節點的加入、管理、發現等復雜的操作都濃縮為幾句簡單的命令，并且具有自動發現節點和調度的演算法，還支持自定制，雖然swarm技術現在還不是非常成熟，但其威力已經可見一般，

docker swarm的優缺點

開始初始化：

[root@server1 harbor]# docker swarm init

初始化之后，會生成加一個加入集群的指令！

我們將這個指令在其他節點執行就可以加入到集群中！

在server2,3都做：

然后在server1上可以看到加入集群的節點：

docker node ls

完成之后，我們需要準備一臺虛擬機server4
將集群的leader遷移到server2上，而server1負責管理容器的倉庫！

快速拉起server4的docker容器
將server3的組態檔傳給server4上直接下載docker

將server2或者server1上的解決橋接的檔案傳給server3,4

cd /etc/sysctl.d
scp docker.conf server3:/etc/sysctl.d
scp docker.conf server4:/etc/sysctl.d

記得重啟一下，不然不生效

sysctl --system

docker info
查看，警告沒有了！

將server4的docker開啟服務，并設定開機自啟！

systemctl start docker
systemctl enable docker

將server2提升為集群的leader

docker node promote server2
docker node ls
# 可以看到server2變為了rechale
docker node demote server1

來到server2可以看到已經成為了leader，可以看到其他的集群節點！

docker node ls

將server1離開swarm集群

docker swarm leave

在server2上洗掉server1的集群節點

docker node rm server1
docker node ls

此時，我們將server4也加入集群節點中：
和剛才的leader變化了記得指定的leader為172.25.0.2!!!

在server2上查看到集群節點中server4已經加入進來了！

docker node ls

我們將server1上前面做的compose全部停掉，并將harbor倉庫打開！
打開，停止compose服務的時候，一定要在指定的目錄下，不然會出錯！

cd 
cd compose
docker-compose down
cd ../harbor
docker-compose up -d

緊接著web端訪問harbor倉庫，輸入賬戶密碼登陸，和之前的使用一致！

將server2的容器倉庫指定檔案發給server3,4

cd /etc/docker
scp daemon.json server3:/etc/docker/
scp daemon.json server4:/etc/docker/

重啟docker服務
systemctl reload docker

再將證書發給server3,4

cd /etc/docker
scp -r certs.d/ server3:/etc/docker/
scp -r certs.d/ server4:/etc/docker/

將倉庫的本地決議做好：

上傳鏡像myapp到容器倉庫
server1:

docker load -i myapp.tar

docker  tag ikubernetes/myapp:v1 hyl.westos.org/library/myapp:v1
docker  tag ikubernetes/myapp:v2 hyl.westos.org/library/myapp:v2

docker push reg.westos.org/library/myapp:v1
docker push reg.westos.org/library/myapp:v2

在web端可以看到上傳的鏡像：

在server2 上：
創建集群服務，名為webservice 埠映射80:80 開啟三個節點 鏡像為myapp:v1

docker service create --name webservice --publish 80:80 --replicas 3 myapp:v1

在server4上可以看到鏡像已經運行起來了：

docker  ps

在server2上查看集群和集群節點服務

docker service ps webservice

測驗訪問：curl 172.25.0.2/hostname.html 可以看到訪問的主機節點負載均衡
可以看到，因為剛才 開啟三個節點，所以負載均衡每三次是一個回圈！

將集群節點擴容：集群數量變為6個

docker service scale webservice=6

可以看到每個虛擬機運行兩個節點

docker service ps webservice

測驗：訪問server2,3,4哪個IP都可以看到！
六臺worker主機均負載均衡，采用演算法為默認的rr輪詢

四.添加監控visualizer

容器倉庫主機server1：
將visualizer鏡像壓入harbor倉庫

docker load -i visualizer.tar
docker tag dockersamples/visualizer:latest reg.westos.org/library/visualizer:latest 

docker push reg.westos.org/library/visualizer:latest

1.創建監控：

docker service create \
--name=viz \
--publish=8080:8080/tcp \
--constraint=node.role==managere \
--mount=type=bind,src=/var/run/docker.sock,dst=/var/run/docker.sock \
visualizer

網頁訪問監控visualizer，映射埠到主機的8080
firefox:172.25.0.2:8080
集群數量變為20個

docker service scale webservice=20

這個時候看監控，可以看到數量開始增多，變為20個

2.實作業務滾動更新

將myapp:v1 更新為myapp:v2

[root@server2 ~]# docker service update --image myapp:v2 --update-parallelism 2 --update-delay 5s  webservice

我們可以看到監控顯示：已經開始從v1>>v2
自己做實驗可以觀察一下動態變化的程序！

接著我們刪掉剛才創建的容器和監控！

docker service rm webservice
docker service rm viz

查看監控已經清零

五.docker stack部署集群

基于 Docker Swarm 之上來完成應用的部署,面向大規模場景下的多服務部署和管理，

1.docker stack與docker-compose的區別

Docker stack不支持“build”指令，它是需要鏡像是預先已經構建好的， 所以docker-compose更適合于開發場景；
Docker Compose是一個Python專案，使用Docker API規范來操作容器，
Docker Stack功能包含在Docker引擎中，是swarm mode的一部分，
Docker stack不支持基于第2版寫的docker-compose.yml ，也就是version版本至少為3，然而Docker Compose對版本為2和3的 檔案仍然可以處理；
docker stack把docker compose的所有作業都做完了，因此docker stack將占主導地位，

manager主機server2操作：

2.撰寫腳本yml檔案

vim docker-compose.yml

version: "3.8"
services:
  web:
    image: myapp:v1
    ports:
      - "80:80" #埠映射，主機80映射容器80
    networks:
      - webnet #網路介面為webnet
    deploy:
      replicas: 6 #拉起容器的數量
      update_config:
        parallelism: 2 # 每次更新的數量
        delay: 5s  #更新時間間隔
      restart_policy:
        condition: on-failure

  visualizer:
    image: visualizer:latest
    ports:
      - "8080:8080" #監控埠為主機映射8080到容器的8080
    stop_grace_period: 1m30s
    volumes:
      - "/var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock"
    deploy:
      placement:
        constraints:
          - "node.role==manager"

networks:
  webnet:

3.執行腳本

 docker stack deploy -c docker-compose.yml mycluster

查看stack行程：六個節點已經成功拉起！

docker stack ps mycluster

當改變腳本中節點數量
60個！重新執行腳本
可以看到監控直接拉起了60個行程！

replicas: 60  

docker stack deploy -c docker-compose.yml mycluster

4.腳本實作更新

當我們再次修改腳本將鏡像改為v2時候，就會實作滾動更新

執行腳本

docker stack deploy -c docker-compose.yml mycluster

查看監控，發現開始逐漸變化為v2

swarm集群在創建成功時會自動添加虛擬網卡

docker network ls

六.Portainer可視化

在前面的操作中，我們采用命令列的方式建立了swarm集群，但是這樣的命令列并不是每一個運維或開發人員都熟記的，而且操作起來會比較麻煩，所以需要添加為swarm集群管理添加圖形化管理界面，

鏈接: portainer 目錄 提取碼: zzct

部署Portainer

在server1上加載鏡像并上傳到倉庫！

docker load -i portainer-agent.tar
docker load -i portainer.tar

在web端harbor倉庫創建新的專案
一定要選 公開！

docker tag portainer/portainer:latest reg.westos.org/portainer/portainer:latest
docker tag portainer/agent:latest reg.westos.org/portainer/agent:latest
docker push reg.westos.org/portainer/portainer:latest 
 docker push reg.westos.org/portainer/agent:latest

可以看到上傳成功！

在server2上執行腳本

docker stack deploy -c portainer-agent-stack.yml portainer
docker service ls

網頁訪問圖形管理界面，映射埠為9000
172.25.0.2:9000

設定兩次密碼，需要比較復雜的密碼不然會報錯！

進來后，可以看到我們創建的容器

在這圖形化界面可以直接修改集群數量變為6個，然后點對勾

然后展開看到只剩6個其他的都掛了

接著我們把自己的倉庫名添加進去

然后添加service，選擇剛才創建的倉庫名

記得輸入埠映射

點擊創建！

然后可以看見鏡像創建成功，但是狀態是pending，等待一會就會變為running

因為剛才設定埠映射為8000
所以訪問8000埠：
172.25.0.2:8000

實驗完畢！

關閉并離開集群：

manager主機server2：

docker swarm leave  --force

worker主機：

docker swarm leave