Docker Stack 部署应用

概述

单机模式下，可以使用 Docker Compose 来编排多个服务。Docker Swarm 只能实现对单个服务的简单部署。而Docker Stack 只需对已有的 docker-compose.yml 配置文件稍加改造就可以完成 Docker 集群环境下的多服务编排。

stack是一组共享依赖，可以被编排并具备扩展能力的关联service。

Docker Stack和Docker Compose区别

Docker stack会忽略了“构建”指令，无法使用stack命令构建新镜像，它是需要镜像是预先已经构建好的。所以docker-compose更适合于开发场景；
Docker Compose是一个Python项目，在内部，它使用Docker API规范来操作容器。所以需要安装Docker -compose，以便与Docker一起在您的计算机上使用；Docker Stack功能包含在Docker引擎中。你不需要安装额外的包来使用它，docker stacks 只是swarm mode的一部分。
Docker stack不支持基于第2版写的docker-compose.yml ，也就是version版本至少为3。然而Docker Compose对版本为2和3的文件仍然可以处理；
docker stack把docker compose的所有工作都做完了，因此docker stack将占主导地位。同时，对于大多数用户来说，切换到使用
单机模式（Docker Compose）是一台主机上运行多个容器，每个容器单独提供服务；集群模式（swarm + stack）是多台机器组成一个集群，多个容器一起提供同一个服务；

compose.yml deploy 配置说明

docker-compose.yaml文件中deplo参数下的各种配置主要对应了swarm中的运维需求。

docker stack deploy不支持的参数：

（这些参数，就算yaml中包含，在stack的时候也会被忽略，当然也可以为了docker-compose up留着这些配置）

build
cgroup_parent
container_name
devices
tmpfs
external_links
links
network_mode
restart
security_opt
userns_mode

deploy：指定与服务的部署和运行有关的配置。注：只在 swarm 模式和 stack 部署下才会有用。且仅支持 V3.4 及更高版本。

可以选参数：

endpoint_mode：访问集群服务的方式。3.2版本开始引入的配置。用于指定服务发现，以方便外部的客户端连接到swarm
- vip：默认的方案。即通过 Docker 集群服务一个对外的虚拟 ip对外暴露服务，所有的请求都会通过这个虚拟 ip 到达集群服务内部的机器，客户端无法察觉有多少个节点提供服务，也不知道实际提供服务的IP和端口。
- dnsrr：DNS的轮询调度。所有的请求会自动轮询获取到集群 ip 列表中的一个 ip 地址。客户端访问的时候，Docker集群会通过DNS列表返回对应的服务一系列IP地址，客户连接其中的一个。这种方式通常用于使用自己的负载均衡器，或者window和linux的混合应用。
labels：在服务上设置标签，并非附加在service中的容器上。如果在容器上设置标签，则在deploy之外定义labels。可以用容器上的 labels（跟 deploy 同级的配置）覆盖 deploy 下的 labels。
mode：用于指定是以副本模式（默认）启动还是全局模式
- replicated：副本模式，复制指定服务到集群的机器上。默认。
- global：全局模式，服务将部署至集群的每个节点。类似于k8s中的DaemonSet，会在每个节点上启动且只启动一个服务。
replicas：用于指定副本数，只有mode为副本模式的时候生效。

placement：主要用于指定约束和偏好。这个参数在运维的时候尤为关键

constraints(约束)：表示服务可以部署在符合约束条件的节点上，包含了：

node attribute	matches	example
node.id	节点id	node.id == 2ivku8v2gvtg4
node.hostname	节点主机名	node.hostname != node-2
node.role	节点角色 (manager/worker)	node.role == manager
node.platform.os	节点操作系统	node.platform.os == windows
node.platform.arch	节点架构	node.platform.arch == x86_64
node.labels	用户定义的labels	node.labels.security == high
engine.labels	Docker 引擎的 labels	engine.labels.operatingsystem == ubuntu-14.04

preferences(偏好)：表示服务可以均匀分布在指定的标签下。
preferences 只有一个参数，就是spread，其参数值为节点的属性，即约束表中的内容
例如：node.labels.zone这个标签在集群中有三个值，分别为west、east、north，那么服务中的副本将会等分为三份，分布到带有三个标签的节点上。
max_replicas_per_node：3.8版本中开始引入的配置。控制每个节点上最多的副本数。
注意：当最大副本数*集群中可部署服务的节点数<副本数，会报错

resources：用于限制服务的资源，这个参数在运维的时候尤为关键。
示例：配置 redis 集群运行需要的 cpu 的百分比和内存的占用。避免占用资源过高出现异常。
- limit：用于限制最大的资源使用数量
  - cpus：cpu占比，值的格式为百分比的小数格式
  - memory：内存的大小。示例：512M
- reservation：为最低的资源占用量。
  - cpus
  - memory
restart_policy：容器的重启策略
- condition：重启的条件。可选 none，on-failure 或者 any。默认值：any
- delay：尝试重启的时间间隔（默认值：5s）。
- max_attempts：最大尝试重启容器的次数，超出次数，则不再尝试（默认值：一直重试）。
- window：判断重启是否成功之前的等待时间（一个总的时间，如果超过这个时间还没有成功，则不再重启）。
rollback_config：更新失败时的回滚服务的策略。3.7版本加入。和升级策略相关参数基本一致。
update_config：配置应如何更新服务，对于配置滚动更新很有用。
- parallelism：同时升级[回滚]的容器数
- delay：升级[回滚]一组容器的时间间隔
- failure_action：若更新[回滚]失败之后的策略：continue、 pause、rollback(仅在update_config中有) 。默认 pause
- monitor：容器升级[回滚]之后，检测失败的时间检测 (支持的单位：ns|us|ms|s|m|h)。默认为 5s
- max_failure_ratio：最大失败率
- order：升级[回滚]期间的操作顺序。可选：stop-first（串行回滚，先停止旧的）、start-first（并行回滚，先启动新的）。默认 stop-first 。注意：只支持v3.4及更高版本

compose.yml 文件示例

version: "3"        # 版本号，deploy功能是3版本及以上才有的
services:            # 服务，每个服务对应配置相同的一个或者多个docker容器
  redis:            # 服务名，自取
    image: redis:alpine        # 创建该服务所基于的镜像。使用stack部署，只能基于镜像
    ports:             # 容器内外的端口映射情况
      - "1883:1883"
      - "9001:9001"
    networks:        # 替代了命令行模式的--link选项
      - fiware
    volumes:         # 容器内外数据传输的对应地址
      - "/srv/mqtt/config:/mqtt/config:ro"
      - "/srv/mqtt/log:/mqtt/log"
      - "/srv/mqtt/data/:/mqtt/data/"
    command: -dbhost stack_mongo # 命令行模式中跟在最后的参数，此条没有固定的格式，建议参照所部署的docker镜像的说明文档来确定是否需要该项、需要写什么
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 6            # replicas模式， 副本数目为1
      endpoint_mode: vip
      labels: 
        description: "This redis service label"
      resources:
        limits:
          cpus: '0.50'
          memory: 50M
        reservations:
          cpus: '0.25'
          memory: 20M
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 5s
        max_attempts: 3
        window: 120s
      placement:
        constraints:
          - "node.role==worker"        # 部署位置，只在工作节点部署
          - "engine.labels.operatingsystem==ubuntu 18.04"
        preferences:
          - spread: node.labels.zone
      update_config:
        parallelism: 2
        delay: 10s
        order: stop-first

networks:         # 定义部署该项目所需要的网络
  fiware:

stack 常用命令

docker stack：编排部署应用

# 部署一个新的stack(堆栈)或更新现有的stack。别名：deploy, up
docker stack deploy [OPTIONS] 自定义STACK名称
# 选项：
-c, --compose-file strings        # Compose文件的路径，或从标准输入中读取的“-”
--prune                        # 表示削减不再引用的服务。可以把一些down掉的service进行自动清理。
--orchestrator string        # 指定编排模式 (swarm|kubernetes|all)
--resolve-image    string        # 请求仓库来重新解析镜像的摘要和支持的平台。("always"|"changed"|"never") (默认 "always")
--with-registry-auth        # 发送仓库的授权详情到Swarm代理
--orchestrator                # 使用的容器编排服务

# 通过compose.yml文件指令部署
docker stack deploy -c 文件名.yml 自定义STACK名称

# 列出现有堆栈。别名：ls, list
docker stack ls [OPTIONS]

# 列出堆栈中的任务
docker stack ps [OPTIONS] STACK
# 选项：
--no-trunc        # 输出完整信息

# 删除一个或多个堆栈。别名：rm, remove, down
docker stack rm [OPTIONS] STACK [STACK...]
# 选项
    --orchestrator string   # 指定适配器 (swarm|kubernetes|all)

# 列出堆栈中的服务
docker stack services [OPTIONS] STACK

搭建Docker私有仓库--自签名方式

为了能集中管理创建好的镜像，方便部署服务，可以部署私有的Docker仓库。Docker为了确保安全使用TLS，需要CA认证，可以使用自签名方式。

准备环境

环境：两台Centos 7 虚拟机

服务器IP：10.57.220.244 ，作为Docker仓库使用
客户端IP：10.57.220.220 ，作为客户端来上传或拉取镜像
域名：harbor.paic.com.cn（修改所有主机的 /etc/hosts 文件，添加域名和ip的对应，格式：ip 域名）

两台机器上均已安装好Docker 版本为 17.03.0-ce

生成自签名证书

　　在服务器主机上生成自签名证书，创建一个文件夹用于存放证书

mkdir -p certs

# 生成自签名证书
openssl req -newkey rsa:4096 -nodes -sha256 -x509 -days 1825 -keyout `pwd`/certs/harbor.key -out `pwd`/certs/harbor.crt -config openssl_req.cnf

openssl_req.cnf

# 定义输入用户信息选项的"特征名称"字段名，该扩展字段定义了多项用户信息。
distinguished_name = req_distinguished_name

# 如果设为no，那么 req 指令将直接从配置文件中读取证书字段的信息，而不提示用户输入。
prompt = no

[req_distinguished_name]
#国家代码，一般都是CN(大写)
C = CN
#省份
ST = []
#城市
L = City
#企业/单位名称
O = YZT
#企业部门
OU = []
#证书的主域名。注意要和仓库的域名一致
CN = harbor.paic.com.cn

分发自签名证书、指定私有仓库位置

把生成的的 harbor.crt 复制到服务器端和客户端上的 /etc/pki/ca-trust/source/anchors 目录下

\cp ./certs/harbor.crt /etc/pki/ca-trust/source/anchors

指定私有仓库地址。

vi /etc/docker/daemon.json
------------------------------------------------------------------------
{
    "insecure-registries": ["harbor.paic.com.cn"]
}

------------------------------------------------------------------------
# 注意：若仓库的容器的5000端口不是绑定到宿主机的443端口上，则需要指定绑定的宿主机端口
{
    "insecure-registries": ["harbor.paic.com.cn:5000"]
}

更新证书，然后重新启动docker

update-ca-trust;systemctl restart docker

启动容器

运行仓库镜像，如果本地没有相应的镜像会从Docker服务器上下载，然后才启动，可以用docker ps命令查看是否已经有窗口在运行。

docker run -d -p 443:5000 \
--restart=always \
--name registry_https \
-v `pwd`/dockerregister:/var/lib/registry \
-v `pwd`/certs:/home/certs \
-e REGISTRY_HTTP_TLS_CERTIFICATE=/home/certs/harbor.crt \
-e REGISTRY_HTTP_TLS_KEY=/home/certs/harbor.key \
registry

# 说明：
    # -p 443:5000 ：将仓库的容器的5000端口绑定到宿主机443端口上。
        # 因docker访问镜像仓库地址的默认端口号为443，
        # 若仓库的容器的5000端口不绑定到宿主机的443端口上，则push/pull时需指定绑定的宿主机端口
        # 若仓库的容器的5000端口不绑定到宿主机的443端口上，又不想push/pull时指定绑定的宿主机端口，可以使用ngnix进行端口映射
    # -v `pwd`/dockerregister:/var/lib/registry ：指定宿主机的目录保存上传好的docker镜像
    # -v `pwd`/certs:/home/certs ：挂载自签名证书目录

查看容器是否启动成功

# docker ps | grep 容器名
docker ps | grep registry_https

验证：

# 使用curl查看一下仓库的镜像列表。
curl -XGET https://harbor.paic.com.cn:443/v2/_catalog
  # {"repositories":[]}
  
# 使用curl查看一下仓库中某镜像的版本。
curl https://harbor.paic.com.cn:443/v2/redis/tags/list

push/pull 镜像

注意：若仓库的容器的5000端口不是绑定到宿主机的443端口上，则需要指定绑定的宿主机端口

# 打tag
docker tag redis harbor.paic.com.cn/redis
  # 指定端口号 示例：
  # docker tag redis harbor.paic.com.cn:5000/redis

# push镜像
docker push harbor.paic.com.cn/redis
    
# pull镜像
docker pull harbor.paic.com.cn/redis

Docker Stack 部署应用及搭建Docker私有仓库

Docker Stack 部署应用

概述

compose.yml deploy 配置说明

compose.yml 文件示例

stack 常用命令

搭建Docker私有仓库--自签名方式

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