当Docker遇到数据库:在阿里云容器服务中使用RDS

简介: Docker与持久化服务 最近一段时间以来,微服务架构和Docker成为了技术社区的“网红”。其背后的原因是将微服务与Docker的结合在一起对现有的软件生命周期从架构设计、开发测试到运维迭代构成了一种“颠覆性”的力量:微服务鼓励开发者将整个软件解构为较小的功能组件;每个组件能够独立开发、运维、伸
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Docker与持久化服务

最近一段时间以来,微服务架构和Docker成为了技术社区的“网红”。其背后的原因是将微服务与Docker的结合在一起对现有的软件生命周期从架构设计、开发测试到运维迭代构成了一种“颠覆性”的力量:微服务鼓励开发者将整个软件解构为较小的功能组件;每个组件能够独立开发、运维、伸缩和容错;组件之间通过标准的服务接口进行通信,而组件可以选择最适合的技术栈来实现。而容器技术进一步拓展了这种解耦性,它能够将软件与其部署环境分离,利用容器敏捷和可移植的使得容器化的组件可以更快地进行创建,在软件流水线不同阶段使用完全相同的镜像部署,不但能够更好的确保软件质量并且更易于维护。

大家在实践中会发现:Docker容器非常适用于无状态的应用,比如Web应用,计算任务等等;利用容器技术,这些应用可以弹性扩展,可以快速部署和回退;然而很多开发者遇到的一个重要的挑战就是:如何对待有状态的服务?这里是指服务本身需要持久化保存某些数据(即状态),不能随便丢弃这些数据。比如,数据库服务器、消息队列、文件存储等等。对于无状态应用,开发者可以像对待牛群(Cattle)那样,可以随时创建、抛弃或替换;而对于持久化服务,很多需要我们像爱护宠物(Pets)那样,精心调优,维护,备份恢复。

当然利用统一的技术解决不同类型工作负载的部署和运维是我们的理想,而且Docker在支持持久化服务的上面已经有了很大进步;比如利用Volume插件和分布式存储技术,Docker容器和它依赖的持久化数据可以更加简单的在不同宿主机节点上迁移。但是在容器环境中对持久化服务进行运维,依然还有很长的道路要走,需要服务的提供商针对容器化部署运维做出调整和简化,才能被社区所接受。

对于开发者而言,他们非常愿意在开发和测试环境中利用Docker容器来创建持久化服务,比如应用中所使用的MySQL数据库,Redis缓存等等。这样的好处是:可以快速构建开发环境,在开发团队中保持一致。然而在生产环境中,他们仍然希望引用外部独立部署的持久化服务,来保证服务质量,采用更加成熟的方式对持久化服务进行运维,比如使用阿里云关系数据库服务(RDS)。

是否有一种方法能够让应用在不同的环境中轻松切换来自不同实现的服务,而且保持行为一致?这样才能够平衡用户对开发和运维不同需求的矛盾。

在阿里云容器服务中,容器编排模板中不但支持容器的链接(Container linking),也非常方便的支持容器到外部服务的链接。这样我们可以在一个应用模板中,轻松地将MySQL容器替换为RDS实例的引用,无需修改任何应用代码。

使用容器Compose模板部署Ghost博客

我们将用之前介绍的Ghost博客应用来完成本次试验。

上文中,我们介绍了一个利用Ghost, MySQL的容器编排模板来部署一个高可用的Ghost博客集群。其Compose模板如下,

ghost: 
  image: registry.aliyuncs.com/acs-sample/ghost:0.7
  links: 
    - db:mysql 
  ports: 
    - "2368"
  environment:
    - GHOST_URL=http://blog.${ACS_DEFAULT_DOMAIN}
    - OSS_BUCKET=acs-sample-ghost
    - OSS_BUCKET=acs-sample-ghost
    - OSS_ACCESS_KEY_ID=***********
    - OSS_ACCESS_KEY_SECRET=***********
    - OSS_PREFIX=http://acs-sample-ghost.oss-cn-beijing.aliyuncs.com
    - OSS_ENDPOINT=http://oss-cn-beijing.aliyuncs.com
  labels:
    aliyun.routing.port_2368: 'http://blog'
    aliyun.scale: '3'
  restart: always 
db: 
  image: registry.aliyuncs.com/acs-sample/mysql:5.6
  environment: 
    - MYSQL_ROOT_PASSWORD=example 
    - MYSQL_DATABASE=ghost
    - MYSQL_USER=ghost
    - MYSQL_PASSWORD=ghost_db_password
  restart: always

注意:

  • 用户需要指定正确的OSS bucket和Access Key信息才能够利用,OSS提供的对象存储在不同的Ghost应用直接共享图片和上传的文件
  • 对于GHOST_URL环境变量需要和aliyun.routing标签定义的路由信息向匹配,除了上文提供的自定义域名的方式,用户还可以通过集群服务提供的二级域名来进行测试;访问地址格式如下,更多信息可参见帮助文档

    • <虚拟主机>.<集群ID>.<集群域名>.alicontainer.com

在Compose模板中,Ghost应用利用容器连接的方法引用MySQL容器提供的数据库服务。通过db:mysql定义的连接,Ghost容器中进程可以利用mysql作为host别名和引用db容器的环境变量,比如MYSQL_USERMYSQL_PASSWORD等,这样就可以实现与数据库的绑定。

使用RDS作为Ghost博客数据库

首先我们需要使用阿里云RDS创建一个MySQL数据库,或使用一个已有的RDS实例。

下图在北京域创建一个MySQL 5.6数据库,并选择与容器集群一致的网络类型(经典网络或VPC),这样使得北京域的部署的Docker应用可以通过内网访问RDS实例。
14530413302576

创建数据库用户“ghost”,数据库“blog”并授权。具体操作请参见RDS帮助文档

配置完成后,需要配置RDS对容器集群的访问白名单,创建一个白名单分组“acscluster”并把集群服务中所有ECS节点添加到列表中,这样就可以在集群中任何一个节点应用访问RDS实例了。

14530422529621
完成白名单配置之后,就可以从界面获得RDS的链接信息

14530424704791
现在我们就修改上文的Docker Compose模板来引用所创建的RDS实例了,修改结果如下

ghost: 
  image: registry.aliyuncs.com/acs-sample/ghost:0.7
  links: 
    - db:mysql 
  ports: 
    - "2368"
  environment:
    - GHOST_URL=http://blog.${ACS_DEFAULT_DOMAIN}
    - OSS_BUCKET=acs-sample-ghost
    - OSS_BUCKET=acs-sample-ghost
    - OSS_ACCESS_KEY_ID=***********
    - OSS_ACCESS_KEY_SECRET=***********
    - OSS_PREFIX=http://acs-sample-ghost.oss-cn-beijing.aliyuncs.com
    - OSS_ENDPOINT=http://oss-cn-beijing.aliyuncs.com
  labels:
    aliyun.routing.port_2368: 'http://blog'
    aliyun.scale: '3'
  restart: always 
db: 
  external: 
    host: rds******.mysql.rds.aliyuncs.com
    ports:
      - 3306
  environment: 
    - MYSQL_DATABASE=blog
    - MYSQL_USER=ghost
    - MYSQL_PASSWORD=***********

我们采用External来定义一个外部服务的引用,我们需要指定它的主机地址(host)和端口列表(ports),之后我们还是像原来的MySQL容器一样利用环境变量提供访问数据库的连接信息。这样当部署之后,容器服务可以让Ghost应用通过容器连接访问RDS实例,而其表现行为和连接MySQL容器完全一致,无需修改任何代码就可以让容器应用享受到专业化的数据服务了。这是不是很简单呢?:-)

注:用户需要根据实际情况确保db中host, MYSQL_PASSWORD等值与RDS配置保持一致

利用容器服务,我们可以方便的部署一个Compose模板, 详见上文,来创建一个利用RDS实现数据库访问的高可用Ghost集群。

访问容器应用中ghost服务提供的访问端点,会打开Ghost博客界面

14530435494315
一个崭新的博客就创建出来了!

14530441543678

总结

目前对持久化服务的容器化部署和运维依然是富有挑战性的工作。在现阶段,比较现实的方法是将成熟的云服务,比如阿里云RDS,MongoDB,Redis服务,和容器化应用结合在一起来简化使用并提高服务质量。

根据12-factor应用的建议:将应用逻辑和所依赖的服务解耦;将外部服务配置存储于环境变量中。这样可以方便地让应用在不同的部署间切换不同服务实现,无需改动一行代码。

之前的文章里,我们为您提供了一些建议,可以构建出符合12-factor原则的云原生容器应用,方便的通过容器链接建立对其他容器的绑定。而阿里云容器服务可以让容器应用统一地使用链接的方式访问容器或外部服务;这个能力可以让用户针对不同场景选择最合适的持久化服务实现。

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