前言
容器化，云原生越演越烈，新概念非常之多。信息爆炸的同时，带来层层迷雾。我尝试从扩容出发理解其脉路，经过实践探索，整理形成一个入门教程，包括下面四篇文章。
- 容器化扩容之路-从docker到istio之一 - 使用Docker将应用容器化
- 容器化扩容之路-从docker到istio之二 - 使用compose部署应用
- 容器化扩容之路-从docker到istio之三 - kubernetes编排应用
- 容器化扩容之路-从docker到istio之四 - istio管理应用
这是第一篇，容器化应用。当然作为入门教程，只尝试介绍清楚为什么用它，它能够解决什么的问题，它是怎么操作的一条线。至于如何由点及面，深入理解，则内容繁杂，个人能力有限，容后再谈。
开始之前，先看看相关概念/组件词云，体会一下头大的感觉：
docker
docker是什么？docker能够做什么？
Docker这种轻量级的虚拟方案，每台机器节省一点资源，海量的机器会节省巨大的资源，所以云计算厂商都在大力的推动容器化云平台。大厂的推动，又必然促进研发体系的变更。
个人认为，docker还有一个特性:跨语言的沟通桥梁。程序开发分工越来越细，不同语言之间鸿沟也在扩大。一个前端想部署后端服务作为本地调试，一个php程序员部署一个Java后端中间件，都是非常困难的事情。docker却可以便捷的担起这种沟通桥梁，简单的下载镜像和启动容器两步，上手毫无压力。
应用容器化实践
应用准备
创建和进入目录 mkdir docker2istio/app && cd docker2istio
如无特殊说明，下文演示都在docker2istio目录
app/app.py 是一个基于 flask 的网页app。功能很简单，收到访问请求，响应页面访问次数，页面访问次数数据存储在redis中。
#-*- coding:utf-8 -*- import socket from flask import Flask,request from redis import Redis app = Flask(__name__) redis = Redis(host='redis', port=6379) def get_host_ip(): try: s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) s.connect(('8.8.8.8', 80)) ip = s.getsockname()[0] except: ip = "127.0.0.1" finally: s.close() return ip @app.route('/') def hello(): app.logger.debug('hello in') count = redis.incr('hits') host_ip = get_host_ip() client_ip= request.headers['X-Real-Ip'] if 'X-Real-Ip' in request.headers else request.remote_addr app.logger.debug("Hello out {} {} {}:".format(host_ip,client_ip,count)) return 'Hello World by {} from {} ! 该页面已被访问 {} 次。\n'.format(host_ip,client_ip,count) if __name__ == "__main__": app.run(host="0.0.0.0", debug=True)
制作镜像
使用 app/Dockerfile 文件制作镜像
FROM python:3.7-alpine WORKDIR /code RUN pip install redis flask ADD . /code EXPOSE 5000 CMD ["python", "app.py"]
使用 docker build -f app/Dockerfile -t flaskapp:0.0.1 app 编译镜像文件
启动容器
启动容器前先使用 docker network create -d bridge flaskapp-net 创建一下docker内部的app网络。
创建docker内部网络，可以让docker的container直接直接连通，不用通过端口暴露本地网络再连通。
然后依次：
- 启动redis
docker run -d --rm --name redis --network flaskapp-net redis:4-alpine3.8 - 启动app
docker run -d --rm --name flaskapp --network flaskapp-net flaskapp:0.0.1 - 启动nginx
docker run -d --rm --name nginx --network flaskapp-net -p 80:80 -v $PWD/nginx:/etc/nginx/conf.d nginx:1.15.8-alpine
其中nginx的 nginx/default.conf 文件内容如下:
upstream flaskapp { server flaskapp:5000; } server { listen 80; server_name localhost; root /usr/share/nginx/html; location / { proxy_pass http://flaskapp; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header Host $host; proxy_redirect off; } }
可以看到server flaskapp:5000; 实际上就是访问的 app 的容器名称, 由--name flaskapp定义；5000是flask默认端口。同样app.py中redis = Redis(host='redis', port=6379) 也是如此。
测试应用
先检查一下容器, docker ps 可以看到三个容器 :
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 5df459a7cc1a flaskapp:0.0.1 "python flaskapp.py" About a minute ago Up About a minute flaskapp c07580c66c91 nginx:1.15.8-alpine "nginx -g 'daemon of…" 22 minutes ago Up 21 minutes 0.0.0.0:80->80/tcp nginx b9e66471d87e redis:4-alpine3.8 "docker-entrypoint.s…" 40 minutes ago Up 40 minutes 6379/tcp redis
然后访问服务 curl http://127.0.0.1
Hello World by 172.18.0.3 from 172.18.0.1 ! 该页面已被访问 1 次。
应用部署完成，服务正常使用。
容器和原生的比较
安装
以redis为例，简单对比一下原生和容器的安装。下面内容是来自 install-and-configure-redis-on-centos-7 的 redis安装指南
1 . Add the EPEL repository, and update YUM to confirm your change: sudo yum install epel-release sudo yum update 2. Install Redis: sudo yum install redis 3. Start Redis: sudo systemctl start redis Optional: To automatically start Redis on boot: sudo systemctl enable redis
需要3步，还不涉及权限，账号，冲突之类的问题。
而容器化的redis，则只需要1步:
docker run -d --rm --name redis --network flaskapp-net redis:4-alpine3.8
可见一个应用，使用容器化方式部署是非常容易的。
扩容
对应用进行扩容，增加一个app:docker run -d --rm --name flaskapp1 --network flaskapp-net flaskapp:0.0.1
然后调整 default.conf
upstream flaskapp { server flaskapp:5000; server flaskapp1:5000; }
重启nginx容器 docker restart nginx ，检查容器启动情况，变成4个容器了:
➜ docker2istio docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 779b87e95905 nginx:1.15.8-alpine "nginx -g 'daemon of…" 4 seconds ago Up 2 seconds 0.0.0.0:80->80/tcp nginx 2b7a14c42aed flaskapp:0.0.1 "python flaskapp.py" 8 seconds ago Up 7 seconds flaskapp1 5df459a7cc1a flaskapp:0.0.1 "python flaskapp.py" 25 minutes ago Up 25 minutes flaskapp b9e66471d87e redis:4-alpine3.8 "docker-entrypoint.s…" About an hour ago Up About an hour 6379/tcp redis
访问服务，测试扩容结果:
➜ docker2istio curl http://127.0.0.1 Hello World by 172.18.0.3 from 172.18.0.1 ! 该页面已被访问 10 次。 ➜ docker2istio curl http://127.0.0.1 Hello World by 172.18.0.4 from 172.18.0.1 ! 该页面已被访问 11 次。
清理
测试完成后，清理容器 docker stop nginx flaskapp1 flaskapp redis ，清理网络 docker network rm flaskapp-net 。容器启动时候 --rm option，会在容器完成(stop)后，自动清理释放。
总结
对比整个过程可见，容器相对于原生:
- 命令通用。不同的服务，都是使用
docker run 镜像名称， 跨平台centos/ubuntu/windows。 - 可维护性上升。
Dockerfile描述镜像，封装完成后的镜像文件push/pull。 - 扩容方便。
- 清理方便。
当然，Docker 也有一些问题:
- 手动挡。手动控制容器启动顺序，手动控制容器名称，步骤多。手工扩容。
将容器从手动挡升级到自动挡，需要使用 compose, 也是docker家的。
相关组件
- CRI
Container Runtime Interface 容器运行时接口，Docker的容器只是其中实现之一。
Kata Containers is an open source container runtime, building lightweight virtual machines that seamlessly plug into the containers ecosystem 。
- Harbor
Harbor is an open source cloud native registry that stores, signs, and scans container images for vulnerabilities. 开源的镜像仓库。
- Containerd
containerd is available as a daemon for Linux and Windows.
附一张架构图
