Docker完整方案实践

Docker完整方案实践

PS：写这篇文章花了不少时间 ，但是里面肯定还有不少错误，有什么问题可以提问，我有时间一定解答。这里面还缺少了一个很重要流程就是结合jenkins来做自动构建镜像，稍后我有时间再补上。

一、环境
1.1、宿主机操作系统环境
Centos7.1-64

1.2、docker版本
Server Version: 1.9.1

1.3、集群网络环境
master:10.2.0.80
slave1:10.2.0.77
slave2:10.2.0.134
服务发现：10.2.0.99

二、介绍一下各组件
1、docker
Docker daemon引擎
2、consul
服务发现和配置共享的服务软件
3、swarm
基于docker的集群调度管理软件，docker 1.2版本中已经自动集成集群功能了。
4、rethinkdb
RethinkDB是一个完全支持Memcached协议、数据可持久化的工业级key-value存储系统，它自带了cluster和web资源管理功能。
5、shipyard
docker可视化资源管理平台
6、registrator
服务自动注册
7、nginx
web服务代理软件
8、consultemplate
docker服务自动发现软件，这个要结合nginx使用，当我们在宿主机上启动一个容器服务时，这时候consultemplate就会自动从consul服务上发现在这个容器，并更新nginx配置文件。
9、cadvisor
google公司开源的docker容器资源监控软件
10、influxdb
InfluxDB 是一个开源分布式时序、事件和指标数据库。使用 Go 语言编写，无需外部依赖。其设计目标是实现分布式和水平伸缩扩展。
11、grafana
图表展现服务，功能非常强大。
12、graylog+ Elasticsearch
具有报警选项的可插入日志和事件分析服务器

三、安装Docker
具体的安装方法可以参考：

www.dockerinfo.net/dockerinstall

针对 CentOS, 则需要修改以下配置文件:

vim /etc/sysconfig/docker

如果没有个docker配置文件，可以把以下这段直接加上，
/etc/sysconfig/docker
#
Other arguments to pass to the docker daemon process
These will be parsed by the sysv initscript and appended
to the arguments list passed to docker -d
other_args=”-g /opt/test/docker -H tcp://127.0.0.1:2375 -H unix:///var/run/docker.sock –insecure-registry registry.intra.test.com:5000 ”

DOCKER_CERT_PATH=/etc/docker
Resolves: rhbz#1176302 (docker issue #407)
DOCKER_NOWARN_KERNEL_VERSION=1
Location used for temporary files, such as those created by
# docker load and build operations. Default is /var/lib/docker/tmp
# Can be overriden by setting the following environment variable.
# DOCKER_TMPDIR=/var/tmp
DOCKER_TMPDIR=/opt/docker/tmp

#

以上配置文件主要修改3点
1、docker安装的一些初始化信息变更。例如原来容器安装完，它们相关的信息默认是存储在/var/lib/docker目录下，我现在把安改到/opt/docker目录下，因为以后所有容器产生的日志等相关数据都会存在这个目录下，所以尽量选择一个大的分区。
2、docker daemon的socket绑定信息
3、增加了私有仓库地址，如果没有私有仓库，那就可以不用改。

然后你就可以启动Docker服务了.

systemctl enable docker && service start docker

四、安装consul服务
这就开始了，因为有了docker,所以千万就不要再想着用源代码或者rpm方式来安装相关服务，那样就显得太low了，以后一切的服务皆可用容器方式来运行。因为consul的高可用集群最少需要3台机器，但是这3台，只要其中一台故障这个consul的集群就挂了，按官方的建 议最好5台，这样可以同时故障2台，但是我为节省资源就用3台。所以我在master,slave1,slave2的机器都安装了consul服务

4.1、master：10.2.0.80

docker run -d \
-p 8300:8300 \
-p 8301:8301 \
-p 8301:8301/udp \
-p 8302:8302 \
-p 8302:8302/udp \
-p 8400:8400 \
-p 8500:8500 \

-p 8600:53 \
-p 53:53/udp \
-v /opt/test/data/consul:/data \
-h $HOSTNAME \
–restart=always \
–name=consul progrium/consul:latest -server -bootstrap -ui-dir=/ui -advertise 10.2.0.80 -client 0.0.0.0

解释下各个参数:

• -d 容器在后台运行, detached mode
• –restart=always 重启模式, always 表示永远
• -p 8500:8500 映射 UI 界面的端口8500.
• -advertise 10.2.0.80 服务对外公布的 IP, 否则 service 会显示为内部的容器的 IP 地址, 这样就访问不到了.
• -p 53/udp 绑定udp 端口53(默认 DNS端口)在 docker0 bridge 地址上.
• -v /opt/test/data/consul:/data 这个把consul的数据文件目录挂载到宿主机上，这样万一容器重启，数据就不会丢失。
• -client 0.0.0.0 consul 监听的地址.
• -p 8400:8400 映射 consul的 rpc 端口8400

然后咱们开始部署其它2台consul agent机器, 这次要增加 -join 参数

4.2、slave1:10.2.0.77

docker run -d \
-p 8300:8300 \
-p 8301:8301 \
-p 8301:8301/udp \
-p 8302:8302 \
-p 8302:8302/udp \

-p 8400:8400 \
-p 8500:8500 \
-v /opt/test/data/consul:/data \
-h $HOSTNAME \
–restart=always \
–name=consul progrium/consul:latest \
-server -join 10.2.0.80 -advertise 10.2.0.77 -client 0.0.0.0

4.3、slave2:10.2.0.134

docker run -d \
-p 8300:8300 \
-p 8301:8301 \
-p 8301:8301/udp \
-p 8302:8302 \
-p 8302:8302/udp \

-p 8400:8400 \
-p 8500:8500 \
-v /opt/test/data/consul:/data \
-h $HOSTNAME \
–restart=always \
–name=consul progrium/consul:latest \
-server -join 10.2.0.80 -advertise 10.2.0.134 -client 0.0.0.0

这样consul集群服务已经安装完成，这时我们进入10.2.0.80启动的consul容器查看一下consul的状态

4.4、进入consul 容器
docker exec -it d638539891e7 bash

#consul info //查看consul状态,看到leader = true和server=true说明整集群状态已经正常了。

agent:
check_monitors = 0
check_ttls = 0
checks = 0
services = 29
build:
prerelease =
revision = 9a9cc934
version = 0.5.2
consul:
bootstrap = true
known_datacenters = 1
leader = true
server = true
#consul members //看到consul集群已检测到3台server了。并且状态都正常。
Node Address Status Type Build Protocol DC
10.2.0.80 10.2.0.80:8301 alive server 0.5.2 2 dc1
10.2.0.77 10.2.0.77:8301 alive server 0.5.2 2 dc1

10.2.0.134 10.2.0.134:8301 alive server 0.5.2 2 dc1

#现在就可以看到consul的web平台了
http://10.2.0.80:8500/ui/#/dc1/services

五、安装swarm、shipyard管理平台

相关安装可参考: www.dockerinfo.net/dockerinstall

5.1、添加master:10.2.0.80节点

5.1.1、启动容器shipyard-rethinkdb
docker run -it -d -p 8080:8080 -h $HOSTNAME -v /opt/test/data:/data –restart=always –name shipyard-rethinkdb rethinkdb:latest

参数解释:

• -v /opt/test/data:data 把rethinkdb的数据目录挂载到宿主机的/opt/test/data目录下，这样rethinkdb容器如果重启，数据不会丢失。
• -p 8080:8080 映射rethinkdb的 web UI端口，这样可以看到rethinkdb的web可视化资源管理平台。

为了增加rethinkdb的高可用,有条件的话可以把它做成一个cluster，具体参考https://github.com/dockerfile/rethinkdb
5.1.2、启动shipyard-proxy
docker run -ti -d -p 10.2.0.80:2375:2375 –hostname=$HOSTNAME –restart=always –name shipyard-proxy -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -e PORT=2375 shipyard/docker-proxy:latest

5.1.3、启动shipyard-swarm-manager
docker run -ti -d –restart=always –name shipyard-swarm-manager registry.intra.test.com:5000/ops/shipyard-swarm:v0.1 manage –replication –addr 10.2.0.80:3375 –host tcp://0.0.0.0:3375 consul://10.2.0.80:8500

5.1.4、启动shipyard-swarm-agent
docker run -ti -d –restart=always –name shipyard-swarm-agent registry.intra.test.com:5000/ops/shipyard-swarm:v0.1 join –addr 10.2.0.80:2375 consul://10.2.0.80:8500

5.1.5、启动shipyard-controller
docker run -it -d –restart=always –name shipyard-controller –link shipyard-rethinkdb:rethinkdb –link shipyard-swarm-manager:swarm -p 80:8080 shipyard/shipyard:latest server -d tcp://swarm:3375

5.2、添加slave1:10.2.0.77节点

5.2.1、启动shipyard-proxy
docker run -ti -d -p 10.2.0.77:2375:2375 –hostname=$HOSTNAME –restart=always –name shipyard-proxy -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -e PORT=2375 registry.intra.test.com:5000/ops/shipyard-docker-proxy:v0.1

5.2.2、启动shipyard-swarm-agent
docker run -ti -d –restart=always –name shipyard-swarm-agent registry.intra.test.com:5000/ops/shipyard-swarm:v0.1 join –addr 10.2.0.77:2375 consul://10.2.0.80:8500

5.2.3、添加registrator
registrator 是基于 docker 的 sock 文件来做服务发现的一个第三方的方案，有实力的公司也可以自已开发服务注册agent。
registrator的官网资料参考 http://gliderlabs.com/registrator/latest/

docker run -d –restart=always –name=registrator –net=host -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock gliderlabs/registrator -ip ip-of-host consul://localhost:8500

例：docker run -d –restart=always –name=registrator –net=host -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock gliderlabs/registrator -ip 10.2.0.77 consul://localhost:8500

参数解释:

• -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock 映射 docker 的 socket 到 container 中的对应位置, 这样 registration 就能监控有哪些服务启动了.
• <ip-of-host>registration 所属的主机 IP, 一定要设置此属性, 否则服务IP会显示为127.0.0.1
• consul://localhost:8500 consul 绑定到本地的 consul 接口上。

参考资料:
Docker DNS & Service Discovery with Consul and Registrator

5.3、添加slave1:10.2.0.134节点

5.3.1、启动shipyard-proxy
docker run -ti -d -p 10.2.0.134:2375:2375 –hostname=$HOSTNAME –restart=always –name shipyard-proxy -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -e PORT=2375 registry.intra.test.com:5000/test/ops/shipyard-docker-proxy:v0.1

5.3.2、启动shipyard-swarm-agent
docker run -ti -d –restart=always –name shipyard-swarm-agent registry.intra.test.com:5000/ops/shipyard-swarm:v0.1 join –addr 10.2.0.134:2375 consul://10.2.0.80:8500

5.3.3、添加registrator
docker run -d –restart=always –name=registrator –net=host -v /var/run/docker.sock:/tmp/docker.sock gliderlabs/registrator -ip 10.2.0.134 consul://localhost:8500

Docker DNS & Service Discovery with Consul and Registrator

以上服务都启动后就可以访问shipyard的管理平台了 http://10.2.0.80/#/containers，默认的用户名：admin,密码：shipyard ,通过这个平台就可以看到这3台宿主机上启动的所有容器，可以对它进行重启，暂停，部署，扩容等各种可视化操作。这个平台满足目前开发和测试的环境，我觉得问题不大，如果要用于生产环境，还是有
几点以下问题的思考：
1、需要考虑shipyard管理平台本身的高可用。
2、整个集群的资源无法进行隔离，例如：这个集群我有10台slave宿主机，我想把其中的一个服务的10个容器只部署在3台宿主机上。目前这个集群做不到。
3、集群中的容器要做升级时，无法选择升级策略。

六、流量接入层配置

这边主要采用的是nginx+consul-template方案，我觉得nginx做代理,效率比较好，再说nginx的7层规则写起来也比较方便。当然也可以用别的方法，例如：dns、haproxy等。

consul-template主要是从consul自动发现service的主机+端口信息，这样一组服务的容器在减缩时，可以做到自动伸缩，不需要人为干预。

6.1、nginx服务
nginx服务可以选择原生的，也可以选择阿里的tenginx

也可以选择sina开源的一个nginx模块，不过用这个不需要consul-tempate支持并且是即时生效的，并且不需要reload nginx服务，所以没有性能损耗。https://github.com/weibocom/nginx-upsync-module

6.2、consul-template
nginx模块文件

vim www.test.com.ctmpl

upstream www.test.com {
{{range service “nginx-test-80”}}
server {{.Address}}:{{.Port}};
server {{.Address}}:{{.Port}} weight=10 max_fails=3 fail_timeout=10s;
{{end}}
keepalive 65;
check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=3000 type=http
check_http_send “GET /health HTTP/1.1\r\n\r\n”;
check_http_expect_alive http_2xx http_3xx;
}

server {
listen 80;
server_name www.test.com;

location / {
proxy_pass http://www.test.com;
proxy_redirect off;
proxy_set_header Host $host;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
proxy_next_upstream error timeout invalid_header http_500 http_502 h
ttp_503 http_504;
proxy_max_temp_file_size 0;
proxy_connect_timeout 90;
proxy_send_timeout 90;
proxy_read_timeout 90;
proxy_buffer_size 4k;
proxy_buffers 4 32k;
proxy_busy_buffers_size 64k;
proxy_temp_file_write_size 64k;
}

error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root html;
}

}

#consu-template配置文件

—————————————————————————————
consul = “10.2.0.80:8500”
log_level = “warn”
token = “f37ab43b-4d2de-aa283-6effsdf507a9eb71d1b” //如果consul有配token，需要加上token，不然是取不到数据。
template {
source = “/opt/test/consultemplate/www.test.com.ctmpl”
destination = “/opt/test/nginx/conf/conf.d/www.test.com.conf”
command = “/opt/test/nginx/sbin/nginx -t && /opt/test/nginx/sbin/nginx -s
reload”
}
启动consul-template服务
./consul-template –config check_nginx.conf

启动结果：
2016/07/05 14:50:56 [DEBUG] (config) loading configs from “check_nginx.conf”
the configuration file /opt/test/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
configuration file /opt/test/nginx/conf/nginx.conf test is successful

—————————————————————————————

在本机绑定一下hosts,在浏览器中输入www.test.com,肯定有惊喜 ^-^!

七、容器资源监控

我们通过三个组件（cadvisor influxdb grafana）来搭建一个监控容器主机系统的实时信息。这里面有一个重要的问题，需要大家明确一个问题，因为容器有一个很重要的特性就是随时启动运行，随时停止销毁，所以我们的监控也需要支持，能够随着容器的启动运行，并自动加入监控，当销毁时，监控能够自动删除。这样就不需要人工过多的干预。

这边介绍下几个组件的功能，cadvisor谷歌公司自己用来监控他们基础设施的一款工具，这个工具厉害之处不仅能监控docker容器的实时信息，而且还能将你的cadvisor这容器所在的主机的系统的实时信息！，但是由于cadvisor只是能监控到实时的信息而不能保存，所以我们要使用influxdb将这些实时监控到的信息存放起来，以备以后需要。而grafana这个就是将influxdb存放的信息以图表的形式，非常清晰，完美地展现出来！

7.1、部署influxdb
具体可以参考https://github.com/tutumcloud/influxdb

docker pull tutum/influxdb:0.10
docker run -d \
-p 8083:8083 \
-p 8086:8086 \
–expose 8090 \
–expose 8099 \
-v /opt/test/data/influxdb:/data \
–name influxsrv tutum/influxdb:0.10

参数解释:

• -p 8083:8083 映射8083端口，是为能够看到influxdb的web管理平台.
• -p 8086:8086 映射8086端口，数据api接口，到时候cadvisor会访问这个接口.
• -v /opt/test/data/influxdb:/data 映射数据目录到宿主机上，这样容器重启保证数据不会丢失

docker ps
b2da5c842a06 tutum/influxdb:0.10 “/run.sh” 5 days ago Up 23 hours 0.0.0.0:8083->8083/tcp, 8090/tcp, 0.0.0.0:8086->8086/tcp, 8099/tcp influxsrv

新建数据酷
docker exec -ti influxsrv /bin/bash
root@b2da5c842a06:/# influx
Visit https://enterprise.influxdata.com to register for updates, InfluxDB server management, and monitoring.
Connected to http://localhost:8086 version 0.10.0
InfluxDB shell 0.10.0

CREATE DATABASE cadvisor
SHOW DATABASES

name: databases

name
_internal
cadvisor
use cadvisor
CREATE USER “root” WITH PASSWORD ‘root’ WITH ALL PRIVILEGES
show users
user admin
root true
exit

7.2、部署cadvisor服务
具体可以参考https://github.com/google/cadvisor

docker run -d \
–volume=/:/rootfs:ro \
–volume=/var/run:/var/run:rw \
–volume=/sys:/sys:ro \
–volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
–publish=8080:8080 \
–detach=true \
–link influxsrv:influxsrv \
–name=cadvisor google/cadvisor:latest \
-docker_only \
-h $HOSTNAME
-storage_driver=influxdb \
-storage_driver_db=cadvisor \
-storage_driver_host=10.2.0.134:8086
启动容器后，用浏览器就可以看到本机所有容器的时时监控信息了。
http://10.2.2.134:8080

参数解释:
别的参数我就不解释了，大家可以看看文档，我就说一个最重要的。

• -h $HOSTNAME 这个参数很重要，一定要加上，不然后面的grafana取监控主机时，只能看到的是一串数字，很不方便，加上这个参数，就可以直接看到主机名了，一目了然。
• -docker_only 这个参数主要是说明现在cadvisor容器只监控容器，如果不加会把docker相关一堆没有用的信息都加进来，对后续添加grafana时带来很多的麻烦.

7.3、部署grafana服务
docker run -d \
-p 3000:3000 \
-e INFLUXDB_HOST=10.2.0.134 \
-e INFLUXDB_PORT=8086 \
-e INFLUXDB_NAME=cadvisor \
-e INFLUXDB_USER=root \
-e INFLUXDB_PASS=root \
–link influxsrv:influxsrv \
–name grafana grafana/grafana
这个参数就不解释了，比较明显易懂。
还有具体的使用方法，可以参考官方网站,如果有什么不懂可以参考官方的例子很方便的。http://play.grafana.org/

7.4、监控实例
这是一台宿主机的所有容器的资源监控，它会随着容器的不停更替而变化，不需要人为干预。加粗文字

八、日志收集
我这边用的是graylog,为什么要用这个日志的方案，有兴趣的朋友可以看一下这篇文章（https://testerhome.com/topics/3026），当然有开发实力的朋友，很多功能是可以自已去开发解决的。但是如果开源的产品也符合我们的需求，就不需要再重复的造轮子了。还有一点，这个日志的方案也是docker官方推荐的，所以我想应该也是不错的。（https://docs.docker.com/engine … view/）

8.1、graylog部署方法
graylog安装方法，我这边用测试用的是官方的docker-compose的方法，如果实际生产环境使用，如果量比较大的就需要采用分布式部署了。
http://docs.graylog.org/en/2.0 … .html

some-mongo:
image: “mongo:3”
volumes:
– /opt/graylog/data/mongo:/data/db
some-elasticsearch:
image: “elasticsearch:latest”
command: “elasticsearch -Des.cluster.name=’graylog'”
volumes:
– /opt/graylog/data/elasticsearch:/usr/share/elasticsearch/data
graylog:
image: graylog2/server
volumes:
– /opt/graylog/data/journal:/usr/share/graylog/data/journal
– /opt/graylog/config:/usr/share/graylog/data/config
environment:
GRAYLOG_PASSWORD_SECRET: somepasswordpepper
GRAYLOG_ROOT_PASSWORD_SHA2: 8d969eef6ecad3c29a3a629280e686cf0c3f5d5a86aff3ca12020c923adc6c92
GRAYLOG_REST_TRANSPORT_URI: http://10.2.0.134:12900

links:
– some-mongo:mongo
– some-elasticsearch:elasticsearch
ports:
– “9000:9000”
– “12900:12900”
– “12201/udp:12201/udp”
– “1514/udp:1514/udp”

———————————————————————————————————————

8.2、启动graplog服务
docker-compose up -d

8.3、http://10.2.0.134:9000/
用户名：admin
密码：graylog

8.4、设置接收器
我这里用的是Gelf UDP的input方法来接收日志，用udp协议的好处是，当日志系统性能有问题或者别的故障时，不会影响生产服务。
system==>input==>select input ===>GELF UDP

设置好后就可以接收日志了。

8.5、设置容器的日志收集方法
大家都知道我们的每个容器产生的日志会自动保存在/var/lib/docker/containers/7e7cb74f63xxxxxxxxx/7e7cb74f63xxxxxxxxx.json.log
所以我们收集日志的方法很多：

a、可以在本地启动一个收集日志的工具，时时监听这个日志文件
b、可以用docker原生自带的log-driver方法来收集日志，我是比较偏向这个，因为日志存本地，对于请求量比较大的业务，IO是一项极大的挑战。

注：如果想把docker的应用日志输出到外面，也就是说用docker logs -f可以看到，需要我们在编写dockerfile时把日志做一下处理。
例如：nginx服务 参考官方https://www.nginx.com/blog/dep … cker/

#dockerfile

FROM centos:centos7

MAINTAINER NGINX Docker Maintainers “docker-maint@nginx.com”

RUN yum install -y ca-certificates
Download certificate and key from the customer portal (https://cs.nginx.com)
and copy to the build context
ADD nginx-repo.crt /etc/ssl/nginx/
ADD nginx-repo.key /etc/ssl/nginx/
Get other files required for installation
RUN wget -q -O /etc/yum.repos.d/nginx-plus-7.repo https://cs.nginx.com/static/fi … .repo
Install NGINX Plus
RUN yum install -y nginx-plus
forward request logs to Docker log collector
RUN ln -sf /dev/stdout /var/log/nginx/access.log
RUN ln -sf /dev/stderr /var/log/nginx/error.log

EXPOSE 80 443

CMD [“nginx”, “-g”, “daemon off;”]

———————————————————
进入容器里看到的
access.log -> /dev/stdout
error.log -> /dev/stderr
如果容器里的应用服务用supervisord来管理，那么需要把supervisord的服务配置文件做以下设置，应用的日志才会对外输出。

#nginx.ini

[program:nginx]
command=/usr/sbin/nginx -g ‘daemon off;’
autostart = true
startsecs = 3
autorestart = true
startretries = 3
user = root
redirect_stderr = false
这个是为了把日志输出到docker的容器日志文件上，必需加上这个设置
stdout_logfile_maxbytes=0
stdout_logfile=/dev/stdout
stderr_logfile_maxbytes=0

stderr_logfile=/dev/stderr

#设置单个docker的日志收集方法
docker run -d -p 80 \
-h $HOSTNAME \
–name www.test-01 \
–log-driver=gelf \
–log-opt gelf-address=udp://10.2.0.134:12201 \
registry.intra.test.com:5000/ops/nginx-test:v0.1
全局设置docker的日志转发
这样的好处是，不用每次创建容器时，都需要指定日志的接收器的地址。

———————————————————
/etc/sysconfig/docker
#
Other arguments to pass to the docker daemon process
These will be parsed by the sysv initscript and appended
to the arguments list passed to docker -d
other_args=”-g /opt/docker -H tcp://127.0.0.1:2375 -H unix:///var/run/docker.sock –insecure-registry registry.intra.test.
com:5000 ”

other_args=”-g /opt/docker -H tcp://127.0.0.1:2375 -H unix:///var/run/docker.sock –log-driver=gelf –log-opt gelf-address=udp://10.2.0.134:12201 –insecure-registry registry.intra.test.
com:5000 ”
Resolves: rhbz#1176302 (docker issue #407)
DOCKER_NOWARN_KERNEL_VERSION=1
Location used for temporary files, such as those created by
# docker load and build operations. Default is /var/lib/docker/tmp
# Can be overriden by setting the following environment variable.
# DOCKER_TMPDIR=/var/tmp

DOCKER_TMPDIR=/opt/test/docker/tmp

8.6、监控实例
这个日志面板生成功能非常方便，简单易用，随时用随时生成。还有最重要的这套日志系统，还可以设置数据流的报警功能，需要大家自已去研究使用。并且有完善的用户管理体系。