动态管理Docker容器的自动扩展与缩减

简介: 【4月更文挑战第30天】

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作为一个资深程序猿,我将带领您从零开始,一步步踏上运维之旅,无论您是否拥有现成的服务器,都将学会如何轻松购买、部署,并通过编写及应用精心设计的Shell脚本,解决实际工作中遇到的问题。这些脚本不仅源自真实的业务场景,经历了反复实践与严格测试,确保了其简洁高效、易于理解且便于使用。更重要的是,我们将全程免费分享,并深度解析背后原理,助您深入理解并灵活运用,每一款脚本均经过真实业务场景的反复打磨与严格测试,秉持着简洁高效、易于理解和使用的理念设计,无偿提供并且提供相关解析过程,让读者能更深入了解相关内容

无服务器的朋友们

让我们先从选购并部署服务器开始。只需简单三步,即可拥有您的专属云服务器:

  1. 访问ECS官网:点击链接直达阿里云ECS网站:ECS选择网址。这是您获取高质量云服务器的第一站。
  2. 选择并购买:在琳琅满目的服务器配置中,挑选符合您需求的那一款,一键下单,完成支付。整个过程犹如在线购物般便捷。
  3. 进入ECS控制台:支付成功后,您将被引导至ECS管理控制台。在这里,您可以全面掌控您的服务器资源,后续的所有运维操作都将在此展开。

已有服务器的朋友们

如果您已拥有ECS实例,那么请直接登录ECS管理控制台在左侧导航栏中,依次选择“实例与镜像” > “实例”,确保您已定位到目标资源所在的资源组和地域。接下来,在实例列表中找到待连接的实例,点击操作列下的“远程连接”,选择“通过Workbench远程连接”并点击“立即登录”。

登录实例

无论是新购还是已有服务器,接下来都需要进行实例登录。这里支持多种认证方式,以最常见的“密码认证”为例:

  • 输入用户名(通常为rootecs-user)。
  • 接着,输入登录密码。如果您忘记了密码,无需担忧,您可以在ECS实例详情页面查询,或者通过“更改密码”功能进行修改。

编写与运行Shell脚本

成功登录后,您将看到一个熟悉的命令行界面——这就是您的运维主战场。现在,键入vim test.sh,我们便进入了文本编辑模式,准备创建第一个Shell脚本。

按下键盘上的i键,进入插入模式,此刻您可以自由地复制粘贴今天要学习的脚本代码,粘贴后按ecs后,按:wq保存脚本,可以用./ test.sh或者sh test.sh进行脚本执行。

今天我们要学习的脚本是(脚本内容直接复制粘贴即可):

#!/bin/bash
# 动态管理Docker容器的自动扩展与缩减脚本
# 定义监控的Docker容器名称或ID
CONTAINER_NAME="my_app_container"
# 定义CPU和内存使用的阈值
CPU_THRESHOLD=80
MEM_THRESHOLD=90
# 定义扩展和缩减的容器数量
SCALE_UP_COUNT=2
SCALE_DOWN_COUNT=1
# 获取容器的资源使用情况
get_container_stats() {
    docker stats --no-stream --format "{{.Container}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemPerc}}" | grep "$CONTAINER_NAME"
}
# 根据资源使用情况扩展或缩减容器
manage_containers() {
    # 获取容器资源使用情况
    container_stats=$(get_container_stats)
    if [ -n "$container_stats" ]; then
        # 提取CPU和内存使用率
        cpu_usage=$(echo "$container_stats" | awk '{print $2}' | cut -d'.' -f1)
        mem_usage=$(echo "$container_stats" | awk '{print $3}' | cut -d'.' -f1)
        # 检查是否超过CPU阈值并扩展容器
        if [ $cpu_usage -gt $CPU_THRESHOLD ]; then
            echo "CPU usage above threshold. Scaling up..."
            for ((i=0; i<$SCALE_UP_COUNT; i++)); do
                docker run -d --name "$CONTAINER_NAME$i" my_app_image
            done
        fi
        # 检查是否超过内存阈值并扩展容器
        if [ $mem_usage -gt $MEM_THRESHOLD ]; then
            echo "Memory usage above threshold. Scaling up..."
            for ((i=0; i<$SCALE_UP_COUNT; i++)); do
                docker run -d --name "$CONTAINER_NAME$i" my_app_image
            done
        fi
        # 检查是否有过多的容器并缩减
        running_containers=$(docker ps -aqf "name=$CONTAINER_NAME" | wc -l)
        if [ $running_containers -gt 1 ]; then
            echo "Too many containers running. Scaling down..."
            # 选择要停止的容器(这里简单选择最早创建的容器)
            oldest_container=$(docker ps -aqf "name=$CONTAINER_NAME" | head -n 1)
            docker stop "$oldest_container"
            docker rm "$oldest_container"
        fi
    else
        echo "Container $CONTAINER_NAME not found."
    fi
}
# 主程序
while true; do
    echo "Checking container resources..."
    manage_containers
    sleep 60  # 每分钟检查一次
done
# 总结:此脚本实时监控指定Docker容器的CPU和内存使用情况,并根据预设的阈值动态地扩展或缩减容器数量。
# 它通过运行额外的容器来扩展应用,并在容器数量过多时停止并移除最旧的容器来实现缩减。
# 此脚本的创新性在于其自动化和动态调整容器数量的能力,以及基于实时资源使用情况的智能决策。

逐行解析步骤:

  1. #!/bin/bash:指定脚本使用bash shell执行。

2-6. 定义要监控的Docker容器名称、资源使用阈值以及扩展和缩减的容器数量。

8-12. 定义get_container_stats函数,用于从docker stats命令获取容器的CPU和内存使用情况。

14-31. 定义manage_containers函数,该函数根据容器的资源使用情况决定是扩展还是缩减容器数量。

  • 使用docker stats命令获取容器资源使用情况。
  • 提取CPU和内存使用率。
  • 检查是否超过CPU和内存阈值,并相应地扩展容器。
  • 检查运行中的容器数量,如果超过1个,则停止并移除最旧的容器以实现缩减。

33-40. 主程序循环,每分钟调用一次manage_containers函数来检查和管理容器。

42-46. 脚本总结,说明脚本的功能和创新性。

总结:

这个创新性Shell脚本实现了Docker容器的自动扩展与缩减功能。它根据实时监控的CPU和内存使用情况来动态调整容器的数量,确保应用能够根据需要自动扩展以提高性能,并在资源使用较低时缩减以节省资源。这种自动化管理对于需要弹性扩展的微服务或云原生应用来说是非常有用的。脚本的创新性在于其结合了实时监控和动态

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