OpenShift介绍及应用

一、OpenShift概念

OpenShift是红帽的云开发平台即服务（PaaS）。自由和开放源码的云计算平台使开发人员能够创建、测试和运行他们的应用程序，并且可以把它们部署到云中。Openshift广泛支持多种编程语言和框架，如Java，Ruby和PHP等。另外它还提供了多种集成开发工具如Eclipse integration，JBoss Developer Studio和 Jenkins等。OpenShift 基于一个开源生态系统为移动应用，数据库服务等，提供支持。

OpenShift Online服务构建在Red Hat Enterprise Linux上。Red Hat Enterprise Linux提供集成应用程序，运行库和一个配置可伸缩的多用户单实例的操作系统，以满足企业级应用的各种需求。

二、容器

我们一般说的“容器”，都是“Linux容器”。

Linux容器是与系统其他部分隔离开的一系列进程。运行这些进程所需的所有文件都由另一个镜像提供，这意味着从开发到测试再到生产的整个过程中，Linux 容器都具有可移植性和一致性。因而，相对于依赖重复传统测试环境的开发渠道，容器的运行速度要快得多。容器比较普遍也易于使用，因此也成了 IT安全方面的重要组成部分

容器的本质，一句话解释，就是一组受到资源限制，彼此间相互隔离的进程。而隔离所用到的技术都是由linux内核本身提供的（所以说目前绝大部分的容器都是必须要跑在linux里面的）。其中namespace用来做访问隔离（每个容器进程都有自己独立的进程空间，看不到其他进程），cgroups用来做资源限制（cpu、内存、存储、网络的使用限制）。

Namespace让每个进程组有独立的PID, IPC和网络空间.Namespace通过 clone系统调用来实现的。

cgroups 是将进程分组管理的内核功能.通过cgroups可以隔离进程, 同时还可以控制进程的资源占用(CPU, 内存等等)情况在操作系统底层限制物理资源，起到 Container 的作用。进程可用的cpu资源由cpuset指定。

总的来说容器就是一种基于操作系统能力的隔离技术，这和基于hypervisor的虚拟化技术（能完整模拟出虚拟硬件和客户机操作系统）不同的。和传统虚拟化相比，容器启动很快，由于共享系统资源，一台主机可以运行上千个容器，并且容器镜像用类似git分发思想，用户更容易创建，分发，更新存储这些镜像。

三、OpenShift和容器的关联

openshift：基于Docker和K8s构建的容器云。

Openshift底层以Docker作为容器引擎驱动，以K8s作为容器编排引擎组件，并提供了开发语言，中间件，DevOps自动化流程工具和web console用户界面等元素，提供了一套完整的基于容器的应用云平台。构建内部应用市场，提供中间件、数据库自动化的流程，可以快速进行应用的构建、容器化和部署贯通从应用开发到测试、上线的流程。开发、测试、运维可以在一个平台上协作提高研发效率。

四、OpenShift架构

节点(Nodes)是RHEL/Atomic实例，应用(Apps)将运行在节点上

应用服务运行在每个节点的docker容器中

一个或多个docker容器可以运行在Pods中作为一个整体单元

Registries负责保存应用的images

Master为用户和客户端提供authenticated API

Master使用etcd提供服务发现

Master通过scheduler决定pod应该部署到哪个nodes上

Services允许相关的pods彼此进行连接和通讯

Pods可以为有状态的服务映射共享存储

Pods映射共享存储后，持久化的数据就保存到了存储中

Routing layer路由外部的应用请求到pods

开发人员和运维人员可以通过web, CLI或者IDE访问OpenShift

 

五、使用Openshift需了解的概念

Project：

在Openshift中，project对象用于分组和隔离相关的工作空间。我们可以将每一个独立的应用放到一个project中。

Openshift管理员可以以project为单位进行权限授权，资源配额等。

 

Deployments

Deployment对象提供了对普通应用程序的精细管理。

 每一个服务，都会有一个Deployment对象，Deployment对象配置了服务部署，运行的信息。如果运行服务的容器实例出现异常，Deployment对象会自动根据配置信息自行修复。

 

Pods：

Pods是openshift继承于kubernate的概念。pod是在一台主机上一起部署的一个或多个容器，也是可以定义，部署和管理的最小计算单元。

Pod可以理解为docker容器+容器相关的配置（网络，存储，运行镜像，环境变量等等）。

Pod由Deployment拉起来，其配置内容继承于Deployment对象。

 

Services

Services也是Openshift继承于kubernate的概念。Services相当于是一个内部的负载均衡对象。它标识一组集群Pods，以便代理它接收到的连接。

部署于Openshift的应用，默认是使用集群化部署的。集群部署的应用，对外会提供一个统一的服务地址，通过这个服务地址，可以由负载功能将服务请求调度到具体的服务实例中。

通常情况下，每个Deployment使用一个Services，部分特殊部署的应用除外。

 

Routers

Router对象用于将openshift外部的访问请求引入到openshfit平台内部的应用。

Router对象是基于HaProxy实现的。

对于一个系统，可能会由很多部署单元（微服务）构成。这些部署单元，有些需要对Openshift平台的外部请求提供服务，而有些只在openshift平台内部被调用。对于需要对Openshift平台的外部请求提供服务的service，我们需要暴露一个外部访问地址。这个地址就是由router对象创建并提供服务的。

我们可以为一个Service的不同端口创建不同的Router，也可以为一个Service的同一个端口创建不同的Router。

 

Builds

Builds是OpenShift 中将输入参数转换为结果对象的过程。 大多数情况下，构建用于将源代码转换为可运行的容器镜像。

Buildconfig描述了应该创建新builds时的单个构建定义和一组触发器。 Builds对象由BuildConfig定义。

通俗来说，Builds是openshfit支持Devops而设计的一个对象。这个对象在CI过程中使用，用于定义自动构建容器镜像的动作。

 

Pipeline

Pipeline就是自动化流水线。流水线就是将实现Devops的相关工具按照顺序串联起来工作的一个工具对象。常见的实现DevOps的工具包括（但不限于）：代码管理工具；编译构建工具；代码分析工具；制品管理工具；自动化测试工具；自动部署工具，自动监控工具等。

Pipeline也是openshfit支持Devops而设计的一个对象。

实际上，pipeline对象是与jenkin的流水线对应的。在openshift与jenkin集成之后，我们可以在openshift的pipeline对象中定能够以jenkin的pipeline。

 

Images

OpenShift 中的容器基于Docker格式的容器镜像。 images是一个包含运行单个容器的所有要求的二进制文件，以及描述其需求和功能的元数据。

如果我们要使用一个已获得的容器镜像部署应用，我们需要先将这个容器镜像包导入到openshift的project中。导入后，就会在openshift的images功能里面看到这个容器镜像。随后我们就可以直接使用这个镜像在openshift中快速部署应用。

 

六、OpenShift 部署基本操作命令

 

# 从仓库下载镜像

docker pull   # 从docker registry server 中下拉image

 

#发布镜像到仓库

docker push   # 将image 上传到 docker registry server 中

 

# 查看镜像

    docker images： # 列出images

    docker rmi  ： # 删除镜像

 

#打包镜像为文件

docker save –o xxxx.tar    镜像名

 

#解压镜像

docker load –i xxx.tar

 

#标记镜像

docker tag 原名  新名

 

七、发布微服务命令

①：获得容器镜像包：

在线容器镜像包的获得方式是docker pull   # 从docker registry server 中下拉image

②：解压：

docker load -i redis4-base-centos.tar

③：打tag：

docker tag ocp-registry.szlanyou.local:5000/mp221/redis4-base-centos:v2 registry.dev.paas.dfl.com.cn:5000/dangqunxxgl-gh/redis4-base-centos:v2

④：推送到容器镜像仓库：

docker push registry.dev.paas.dfl.com.cn:5000/dangqunxxgl-gh/redis4-base-centos:v2

⑤：上载到openshift平台（请先使用oc login 命令登录openshift平台且已经切换到project中。）：

oc login

oc project dangqunxxgl-gh

oc import-image redis4-base-centos --from=registry.dev.paas.dfl.com.cn:5000/dangqunxxgl-gh/redis4-base-centos:v2 --confirm  -n dangqunxxgl-gh --insecure

说明：

redis4-base-centos是上载到openshift后openshift显示的镜像名；

dangqunxxgl-gh是上载的project名