容器基础与持续交付
容器基础与持续交付
本文主要关注容器作为服务的基础知识。容器服务涉及知识面广，要点是从实践的角度，理解容器（进程）的基本概念与原理，学会创建容器、运行与使用容器、管理容器。初步掌握 golang 程序镜像制作，初步掌握集成测试、自动构建、自动部署的开发流程。
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- 容器基础与持续交付
- 一云服务基础设施
- 1 基础设施作为服务Infrastructure as a Service IaaS
- 2 容器作为服务CaaS
- 3 容器技术标准与发展
- 二docker 入门
- 1 核心概念
- 2 简单教程
- 三 golang 镜像构建
- 四持续交付
- 一云服务基础设施
- 容器基础与持续交付
一、云服务基础设施
1.1 基础设施作为服务（Infrastructure as a Service / IaaS）
云设施服务提供商将计算、存储、网络等物理资源的资源的虚拟化，让客户 按需 租用虚拟的硬件设备，获得一体化的IT设施服务决解方案。例如：Amazon EC2(Elastic Compute Cloud)，S3(Simple Storage Service) 等。
案例：我们每月花 8 元 在某供应商租了一台云主机（虚拟机），1 CPU 2G 内存 20G 存储。供应商免费提供 4 个镜像存储 … 各种一键安装服务。
核心技术：虚拟化，虚拟计算机、虚拟网络、虚拟存储 …
- 资源的管理与调度：
- 企业产品： Open Stack、Xen、 Hyperv、 Vmware …
- 桌面产品： virtualbox …
更多了解 IaaS， 建议您从安装 virtualbox 开始
1.2 容器作为服务（CaaS）
CaaS（Cantainer as a Service） 属于 PaaS（Platform as a Service） 范畴，如 Docker， K8S（Kubernetes） ，ECS（Amazon EC2 Container Service），beanstalk 等等。它提供了一个容器运行客户的应用，用户可动态配置应用的计算与内存资源，自动扩展容器的数量,实现应用 roll 更新等等。
核心技术：进程隔离 (LXC 、 Control Groups 和 namespace 是多用户操作系统基本特征)
- 容器技术 与 LXC
- Unix 系统为了实现多用户的隔离，建立了丰富的 OS 级别虚拟化机制
- LXC 是 Linux® Containers 简称，是 OS 虚拟化的集成与发展
- Docker 引擎隔离技术
- namespace
- pid namespace: 进程隔离 (PID: Process ID).
- net namespace: 管理网络接口(NET: Networking).
- ipc namespace: 管理IPC资源访问(IPC: InterProcess Communication).
- mnt namespace: 管理文件系统挂载点 (MNT: Mount).
- uts namespace: 隔离内核与版本识别 (UTS: Unix Timesharing System).
- Control Groups: 限定容器内存等资源
- Union FS 联合文件系统
- Container format 容器文件格式
- namespace
如果你有大机的经验，分时操作系统为每个用户做的一切，现在给了一个进程罢了。显然，容器只是一个运行在 Linux 内核 上的 进程，与虚拟机（VM）相比，启动虚拟机的时间与资源开销与打开一个 word 是无法比拟的。
与容器云相关的系统，一般都是用 go 开发！
跟多了解 CaaS， 建议您从安装 docker 开始
如果你对 docker 的技术特别感兴趣，阿里云这组关于 容器内核 的文章，可以帮助你理解上述技术。相信可以极大提升你 c 语言和操作系统的功力。 特别推荐 《自己动手写Docker》
1.3 容器技术标准与发展
- LXC (https://linuxcontainers.org/)
- LXC
- LXD （Unbutu 17.04 支持）
- runC (https://runc.io/)
- 容器格式标准
- 中文介绍：http://www.infoq.com/cn/articles/docker-standard-container-execution-engine-runc
- 开源容器（容器与引擎分离）
- ContainerD
- 中文介绍：https://yq.aliyun.com/articles/66626
- Rocket
- …
- ContainerD
二、docker 入门
2.1 核心概念
Docker引擎 (Docker Engine)
Docker Engine is a client-server application with these major components（一个客户-服务应用，含三个部件）
1）驻守（daemon）进程 docker
2）REST API 接口提供外部系统与 docker 进程交互
3）Cli 命令行接口的应用 docker 命令
图：Docker引擎基础架构
镜像(image)
An image is a read-only template with instructions for creating a Docker container.
镜像是创建 docker 容器指令的只读模板。它包含只读的文件系统、网络、内存、CPU 、卷等资源的定义，应用程序在这个环境（Context）上运行。通常，一个镜像申明了自己默认的主进程的应用。
镜像文件系统是层叠结构。一个镜像通常建立在其他镜像基础上，如在 ubuntu 上添加自己的 apache 文件，然后在 apache 上建立 web 应用文件。
例如： docker pull mysql 时，会观察到下载许多文件。但 docker pull MySQL:5.7 时基础镜像都已下载，所以很快就下载完成了。
docker 仓库/registry
Docker Hub 就是存放镜像的地方。 你需要在上面注册账号，以保存自己的镜像。 阿里云等服务商也提供镜像存储和下载加速服务！
每个镜像存储空间是 repository。 每个 repo 都支持版本管理， 版本成为 tag， 最新版本成为 latest!
例如： mysql 表示 mysql:latest
容器(Container)
A container is a runnable instance of an image.
镜像中的程序（主进程）运行在只读文件镜像上，对现有文件变更将写在一个临时的卷上（新的一层），该主进程、相关进程、文件系统成为一个运行的实例。
- 每个容器创建后，有运行、暂停、中止状态，直到移除。
- 程序运行的产生的数据，都在容器中的文件中，Restart 不会丢失数据。
当主进程结束时，该实例同时结束运行。使用 –rm 表示运行后自动删除容器中可读写层内容。
容器运行时文件系统：
docker 工作流水结构：
服务（Services）
Services allow you to scale containers across multiple Docker daemons, which all work together as a swarm with multiple nodes.
一般地，集群内部服务容器地选择由 动态DNS 实现。
栈（stack）
A stack is a group of interrelated services that share dependencies, and can be orchestrated and scaled together.
能被编排和伸缩的一组相互依赖的服务
栈（stack）用 docker-compose.yml 文件描述服务之间的依赖、数据共享、网络等。使用 docker stack 管理
2.2 简单教程
请参照 构建微服务实验环境（一）：容器与应用 ，它基本是官方指南的中文说明。
要点：
Dockerfile 与 容器
你必须掌握的 Dockerfile 指令：
FROM 基础镜像
WORKDIR 工作目录
ADD 本地源 容器内目的
RUN 容器系统中命令
EXPOSE 暴露本地端口
ENV 环境变量名 值
VOLUME 卷路径 （可读写的位置）
CMD [ ...args ]Dockerfile 最佳实践 Best practices for writing Dockerfiles
Dockerfile 编写学习： https://github.com/dockerfile
dockerfile 官方案例。 例如 mysql
Dockerfile 命令 速查
docker 图形 UI 与 Docker Remote API
docker 图形化管理工具： portainer
docker 前端开发工具： 一般使用 nodejs 与 go，或者 go。 portainer 就是 docker 平台编程的优秀案例。
了解 docker SDK， SDK and API quickstart
unix socket 知识：Linux下的IPC－UNIX Domain Socket
docker-compose.yml 与服务组合
配置并启动一个服务
…
三、 golang 镜像构建
构建最小的Go程序镜像
这个文档是非常不错的，网上有这样的文档应该满意了！
注意：
请使用 golang 1.8 或 1.85 版本做实验。 具体镜像 tag 与 dockerfile 见官网： /golang/”>https://hub.docker.com//golang/
要点：
- 1.8-onbuild 镜像及其 dockerfile
- 1.8 镜像及其用途
- 静态编译，与空镜像上建立最小镜像
四、持续交付
CI/CD 自动化是容器技术富有魅力的方面之一。在容器技术支持下，软件开发流水线包含三个基本步骤：
- 测试自动化。 当开发团队成员将代码提交到 git 仓库，将触发 travis 或 Jenkins 等工具自动按配置脚本执行测试，并返回报告
- 构建自动化。 当测试通过后，使用 dockerfile 构建容器，并保存到 github 容器中。 你仅需要一个 docker hub 账号就可以在线构建镜像
部署自动化。 使用 docker-compose.yml，容器云平台会自动检测版本更新，部署或升级应用
- 测试自动化： golang CI 入门
- 构建自动化： Docker实践(七)：Docker Hub(镜像分发、自动化构建)
- 部署自动化： 待续…