容器编排

Docker容器编排是一种管理和协调多个Docker容器的技术，旨在简化容器化应用程序的部署、扩展和管理。在现代应用开发中，容器化已经成为一种流行的部署方式，Docker是其中应用最广泛的容器化技术。然而，当应用由许多容器组成时，手动管理和协调这些容器可能会变得复杂和耗时，这就是容器编排工具的用武之地。

容器编排的主要目标是确保容器在集群中正确地部署、扩展和运行，同时提供高可用性、负载均衡和故障恢复机制。容器编排工具可以自动处理以下任务：

1. 自动化容器部署：容器编排工具可以根据定义的规则和配置自动在集群中创建和管理容器实例。

2. 负载均衡：容器编排工具可以分配流量并将请求路由到不同的容器实例，从而实现负载均衡，确保每个容器都能得到适当的资源分配。

3. 自动伸缩：根据应用程序的负载，容器编排工具可以自动添加或删除容器实例，以确保应用程序的性能和可用性。

4. 服务发现：容器编排工具可以帮助应用程序在集群中自动发现其他服务的位置和地址，从而实现容器间的通信和协作。

5. 故障恢复：如果某个容器实例失败，容器编排工具可以自动重新启动或替换该容器，以保持应用程序的可用性。

6. 配置管理：容器编排工具可以管理容器的配置，确保容器使用正确的环境变量、数据卷等。

两个最常用的容器编排工具是Docker Swarm和Kubernetes。它们都具备上述功能，并提供了强大的管理和监控功能，让您能够轻松管理复杂的容器化应用程序。容器编排在现代容器化部署中扮演着至关重要的角色，使得开发人员和运维人员能够更高效地管理大规模和复杂的应用程序。

compose

Docker Compose是Docker官方提供的用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。它使用简单的YAML文件来配置应用程序的服务、网络、卷等，可以让你通过一个命令启动、停止和管理整个应用程序的容器群。Docker Compose非常适合用于本地开发环境、测试环境或者小规模的生产环境部署。

下面是Docker Compose的一些关键特性和详细介绍：

1. 定义服务(Service):
   在Docker Compose中，你可以通过YAML文件定义一个或多个服务。每个服务代表一个容器。服务中可以指定使用的镜像、容器的名称、容器之间的网络连接、环境变量、挂载的卷等。通过定义服务，你可以轻松构建多个容器组成的应用程序。

2. 多容器编排:
   Docker Compose支持在一个Compose文件中定义多个服务，这些服务可以同时启动、停止、销毁等。这使得编排多个相关容器变得更加简单，因为它们可以共享网络、卷等资源，实现容器之间的通信和数据共享。

3. 简化容器启动:
   使用Docker Compose，你可以通过一个简单的命令来启动整个应用程序，而不需要手动逐个启动每个容器。Compose会根据你的配置自动创建和连接容器，并按照指定的顺序启动它们。

4. 声明式配置:
   Docker Compose使用YAML文件来声明式地描述你的应用程序和服务配置。这样，你可以更清楚地了解整个应用程序的结构和组件，以及如何运行它们。

5. 覆盖配置:
   Compose允许你使用覆盖文件（override file）来覆盖或补充原始的Compose文件配置。这对于在不同环境中使用不同配置（例如：开发、测试、生产）非常有用。

6. 可移植性:
   Docker Compose的配置文件是YAML格式的，这使得它非常易于分享和版本控制。你可以轻松地在不同的环境中部署和运行应用程序，而不必担心环境的差异。

7. 扩展性:
   Compose不仅仅用于本地开发和测试，还可以与Docker Swarm等编排工具结合使用，以支持更大规模的容器编排和部署。

使用Docker Compose的一般步骤如下：

1. 创建一个docker-compose.yml文件，定义你的服务和容器配置。

2. 使用docker-compose up命令来启动应用程序的容器。

3. 使用docker-compose down命令来停止并销毁所有相关容器。

4. 可选：使用docker-compose build命令来构建应用程序的镜像（如果需要）。

5. 可选：使用覆盖文件（如docker-compose.override.yml）来根据不同环境或需求覆盖Compose配置。

总的来说，Docker Compose是一个强大且易于使用的工具，它简化了多容器应用程序的编排和管理，使得在开发和测试环境中部署应用程序变得非常方便。它是Docker生态系统中重要的一部分，为容器化应用程序的开发和部署提供了便利和效率。

案例

[root@localhost composetest]# pwd
/dockf/composetest

[root@localhost composetest]# cat app.py 
import time

import redis
from flask import Flask

app = Flask(__name__)
cache = redis.Redis(host='redis', port=6379)

def get_hit_count():
    retries = 5
    while True:
        try:
            return cache.incr('hits')
        except redis.exceptions.ConnectionError as exc:
            if retries == 0:
                raise exc
            retries -= 1
            time.sleep(0.5)

@app.route('/')
def hello():
    count = get_hit_count()
    return 'Hello World! I have been seen {} times.\n'.format(count)

[root@localhost composetest]# cat requirements.txt 
flask
redis

[root@localhost composetest]# cat docker-compose.yml 
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:5000"
  redis:
    image: "redis:alpine"

启动

docker compose up

可以修改配置文件

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:5000"
    volumes:
      - .:/code
    environment:
      FLASK_DEBUG: "true"
  redis:
    image: "redis:alpine"

compose在后台运行

docker compose up -d

wordpress

WordPress是一个流行的开源内容管理系统（CMS），用于创建和管理网站、博客和在线商店等。它是基于PHP语言和MySQL数据库构建的，具有强大的可扩展性、灵活性和用户友好性。在Docker中运行WordPress是一种方便的方法，可以轻松部署和管理WordPress网站。

下面是在Docker中运行WordPress的详细介绍：

1. 安装Docker：首先，你需要在你的系统上安装Docker。Docker提供了适用于多个操作系统的安装程序，包括Windows、Mac和各种Linux发行版。你可以根据你的操作系统从Docker官方网站下载并安装Docker。

2. 创建Docker容器：一旦安装好Docker，你可以使用Docker Compose或者Docker命令行来创建WordPress容器。Docker Compose是一个用于定义和运行多个Docker容器的工具，通常更为方便。你可以创建一个名为docker-compose.yml的文件，并在其中定义WordPress容器和MySQL容器的配置。

3. 配置WordPress容器：在docker-compose.yml文件中，你需要定义WordPress容器的配置，包括容器名称、映射的端口、环境变量、卷挂载等。例如，以下是一个简单的docker-compose.yml示例：

services:
  db:
    # We use a mariadb image which supports both amd64 & arm64 architecture
    image: mariadb:10.6.4-focal
    # If you really want to use MySQL, uncomment the following line
    #image: mysql:8.0.27
    command: '--default-authentication-plugin=mysql_native_password'
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    restart: always
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=somewordpress
      - MYSQL_DATABASE=wordpress
      - MYSQL_USER=wordpress
      - MYSQL_PASSWORD=wordpress
    expose:
      - 3306
      - 33060
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    volumes:
      - wp_data:/var/www/html
    ports:
      - 80:80
    restart: always
    environment:
      - WORDPRESS_DB_HOST=db
      - WORDPRESS_DB_USER=wordpress
      - WORDPRESS_DB_PASSWORD=wordpress
      - WORDPRESS_DB_NAME=wordpress
volumes:
  db_data:
  wp_data:

4. 启动容器：在完成docker-compose.yml文件配置后，通过运行以下命令启动WordPress容器：

docker-compose up -d

这将创建并启动一个MySQL容器和一个WordPress容器，并将它们连接在一起。MySQL容器用于存储WordPress网站的数据库，而WordPress容器用于运行WordPress应用程序。

5. 访问WordPress：一旦容器启动成功，你可以通过浏览器访问http://localhost:8080来访问WordPress网站。如果你在docker-compose.yml文件中的ports配置中使用了不同的端口映射，就使用相应的端口号来访问。

6. 管理WordPress：通过访问WordPress网站，你将看到WordPress的安装向导。按照向导的步骤来完成WordPress的安装。一旦安装完成，你就可以使用WordPress的后台管理界面来创建和管理你的网站内容。

7. 备份和恢复：使用Docker的优势之一是方便进行备份和恢复。你可以定期备份WordPress容器的数据卷，以防止数据丢失。同时，如果需要迁移或恢复网站，你只需将备份的数据卷恢复到新的Docker环境即可。

总结：通过在Docker中运行WordPress，你可以轻松创建和管理WordPress网站，同时享受Docker的容器化技术带来的便利性和可移植性。请注意，上述步骤仅提供了一个简单的示例，你可以根据实际需求进行更复杂的配置和定制。

案例

vim docker-compose.yml输入set paste粘贴官网对应的内容

services:
  db:
    # We use a mariadb image which supports both amd64 & arm64 architecture
    image: mariadb:10.6.4-focal
    # If you really want to use MySQL, uncomment the following line
    #image: mysql:8.0.27
    command: '--default-authentication-plugin=mysql_native_password'
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    restart: always
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=somewordpress
      - MYSQL_DATABASE=wordpress
      - MYSQL_USER=wordpress
      - MYSQL_PASSWORD=wordpress
    expose:
      - 3306
      - 33060
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    volumes:
      - wp_data:/var/www/html
    ports:
      - 80:80
    restart: always
    environment:
      - WORDPRESS_DB_HOST=db
      - WORDPRESS_DB_USER=wordpress
      - WORDPRESS_DB_PASSWORD=wordpress
      - WORDPRESS_DB_NAME=wordpress
volumes:
  db_data:
  wp_data:

启动

docker compose up 

docker compose up -d #后台启动

关闭

docker compose down

swarm

Docker Swarm是Docker官方提供的容器编排工具，用于管理和编排多个Docker容器，以构建分布式应用程序。Swarm允许你将多个Docker主机组合成一个单一的虚拟主机，以便在整个集群中运行容器。通过Swarm，你可以实现高可用性、负载均衡、服务发现等功能，使得容器化应用程序在生产环境中更容易管理和部署。

下面是Docker Swarm的一些关键特性和详细介绍：

1. 集群管理:
   Docker Swarm允许你将多个Docker主机（节点）组成一个集群，这些节点可以是物理主机、虚拟机或者云主机。Swarm中有一个主节点（Manager节点）和多个工作节点（Worker节点）。主节点负责管理整个Swarm集群，工作节点负责运行容器。

2. 服务管理:
   在Swarm中，你可以通过定义服务来部署和运行容器。服务是可扩展的容器应用程序，你可以指定容器镜像、容器数量、容器之间的通信方式、暴露的端口等。Swarm会自动将服务中的容器分布到不同的节点上，实现负载均衡和高可用性。

3. 负载均衡:
   Swarm提供内置的负载均衡功能，可以自动将进入集群的请求分配到运行相同服务的不同容器上。这样，你可以轻松地扩展服务并分散流量，以确保应用程序的高可用性和性能。

4. 服务发现:
   Swarm支持内置的服务发现功能，可以通过服务名称来访问和连接容器，而无需了解其实际IP地址或节点信息。这样，即使容器在不同节点上动态调度和重新部署，服务之间的通信也能保持稳定。

5. 滚动更新:
   Swarm支持滚动更新服务，可以在不影响应用程序的可用性的情况下，逐步替换运行中的容器。这使得应用程序的更新和部署更加平滑和安全。

6. 安全性:
   Swarm支持安全传输和加密通信，保护集群中的数据和通信安全。主节点和工作节点之间的通信是加密的，同时支持TLS证书的验证。

7. 易于使用:
   Docker Swarm与Docker的整合非常紧密，使用起来非常方便。它可以与Docker Compose一起使用，通过Compose文件来定义服务，再通过Swarm来部署和管理服务。

使用Docker Swarm的一般步骤如下：

1. 初始化Swarm：将一个Docker主机作为主节点，初始化Swarm集群。

2. 添加工作节点：将其他Docker主机加入Swarm集群，成为工作节点。

3. 定义服务：创建一个Docker服务，并指定容器镜像、端口映射、副本数量等。

4. 部署服务：使用docker service create命令来部署服务到Swarm集群。

5. 管理服务：使用docker service命令来管理和监控服务，包括扩容、滚动更新等操作。

总的来说，Docker Swarm是一个强大且易于使用的容器编排工具，它可以帮助你管理多个Docker容器，并构建高可用、可伸缩的容器化应用程序。它是Docker生态系统中用于生产环境部署的关键工具之一。

Kubernetes

Kubernetes（通常简称为K8s）是一个开源的容器编排平台，用于自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它由Google发起，并由Cloud Native Computing Foundation（CNCF）进行维护，成为目前最流行的容器编排工具之一。Kubernetes提供了一个强大的平台，用于管理容器化应用程序的生命周期，确保应用程序在集群中的可靠性、可伸缩性和高效性。以下是Kubernetes的一些关键特性和详细介绍：

1. 容器编排：
   Kubernetes可以管理数千个容器化应用程序，它自动将容器部署到集群中的节点上，并确保它们始终运行。Kubernetes允许你定义Pods（一个或多个容器的组合），并将它们调度到可用的节点上，以实现高效的资源利用和负载均衡。

2. 自动化扩展：
   Kubernetes支持水平和垂直的自动化扩展。根据应用程序的资源需求和负载情况，Kubernetes可以自动增加或减少容器的副本数量，以实现负载均衡和高可用性。

3. 自我修复：
   Kubernetes具有自我修复的能力，当容器或节点发生故障时，它会自动重启容器或替换故障节点上的容器，以确保应用程序的持续可用性。

4. 服务发现与负载均衡：
   Kubernetes提供了内置的服务发现和负载均衡功能，可以将多个Pods组合成一个稳定的服务，并为该服务分配唯一的访问IP和DNS名称。Kubernetes自动处理请求的路由和负载均衡，使得服务间的通信变得非常简单和可靠。

5. 配置管理：
   Kubernetes支持灵活的配置管理，你可以在Pods中定义配置参数，然后动态地修改配置而无需重启应用程序。

6. 存储编排：
   Kubernetes可以管理容器的持久化存储需求，它支持各种存储解决方案，如主机路径、本地存储、NFS、云存储等，并可以自动挂载存储到容器中。

7. 安全性：
   Kubernetes提供了多层级的安全性，包括基于角色的访问控制、网络隔离、密钥管理等功能，以保护集群和应用程序免受恶意攻击。

8. 扩展插件：
   Kubernetes支持各种插件和扩展，使其可以轻松集成其他云平台和服务，如云提供商的资源管理、监控工具、日志记录系统等。

9. 多集群支持：
   Kubernetes支持多集群配置，可以将多个Kubernetes集群联合起来，形成一个更大规模的集群，以满足大规模应用程序的需求。

Kubernetes可以运行在公有云、私有云和混合云环境中，适用于各种规模的应用程序，从小型项目到大规模企业级应用。它的强大功能和灵活性使得它成为云原生应用程序部署和管理的首选工具，是现代化应用开发和部署的核心基础设施。

特点

• Master节点：Kubernetes集群通常由一个或多个Master节点组成，它们负责管理集群状态、调度容器和处理用户请求。
• Worker节点：Worker节点是执行容器的实际主机，它们接收来自Master节点的指令，并运行和管理容器。
• Pod：Pod是Kubernetes中的最小部署单元，它可以包含一个或多个紧密相关的容器。共享同一个Pod的容器可以共享网络和存储，从而实现更好的通信和协作。
• Deployment：Deployment是用于定义应用程序的声明性配置，它指定了要运行的Pod副本数量、容器镜像、端口等信息。Kubernetes会根据Deployment的定义来确保所需的Pod副本一直处于运行状态。
• Service：Service是一种抽象，用于公开Pod的网络服务。它允许通过稳定的IP地址和DNS名称访问一组Pod，而不必关心它们的实际位置。
• Ingress：Ingress是Kubernetes中的一种资源，它允许从集群外部访问集群内部的服务。
• Namespace：Namespace用于在Kubernetes集群中划分资源，从而将不同的应用程序和环境隔离开来。