第一次实践作业

课程调查

选课的时候看到课程名还以为是一门偏硬件的课，但是当听到需要写博客时，便感到事情没那么简单。依稀记得一门名为“软件工程实践”的课也要写博客，瞬间感受到了压力。在被软工捶打了一学期之后，在我的大脑中似乎已经将写博客和软工等价起来了。但是究竟有没软工那么可怕，还得先学一学再说。

了解微服务

微服务是什么

微服务是SOA架构下的最终产物，该架构的设计目标是为了肢解业务，使得服务能够独立运行。

微服务的特点

优点

• 微服务最大的优点是，它们往往比传统的应用程序更有效地利用计算资源。这是因为它们通过扩展组件来处理功能瓶颈问题。这样一来，开发人员只需要为额外的组件部署计算资源，而不需要部署一个完整的应用程序的全新迭代。最终的结果是有更多的资源可以提供给其它任务。
• 微服务应用程序的另一个好处是，它们更快且更容易更新。当开发者对一个传统的单体应用程序进行变更时，他们必须做详细的QA测试，以确保变更不会影响其他特性或功能。但有了微服务，开发者可以更新应用程序的单个组件，而不会影响其他的部分。测试微服务应用程序仍然是必需的，但它更容易识别和隔离问题，从而加快开发速度并支持DevOps和持续应用程序开发。
• 第三个好处是，微服务架构有助于新兴的云服务，如事件驱动计算。类似AWS Lambda这样的功能让开发人员能够编写代码处于休眠状态，直到应用程序事件触发。事件处理时才需要使用计算资源，而企业只需要为每次事件，而不是固定数目的计算实例支付。

缺点

• 微服务架构可能带来过多的操作。
• 分布式系统可能复杂难以管理。
• 当服务数量增加，管理复杂性增加。

微服务的部署

• 基于主机(物理机或虚机)的多服务实例
  该模式是最为传统的应用程序部署方法。在该模式下，软件开发人员可以提供单个或多个物理机或虚机，同时在每个主机上运行多个服务实例。此模式有几种不同的实现形式，其中包括：将每一个服务实例都作为一个单独的进程，或是在同一进程中运行多个服务实例。
• 基于主机(物理机或虚机)的服务实例
  该部署方法能够在对应的主机上单独地运行每一个实例，包括：基于单个虚拟机的服务实例和基于单个容器的服务实例。基于单个虚拟机的服务实例模式，能够将每个服务打包成为诸如Amazon EC2 AMI的虚拟机(VM)镜像，此处的实例就是指那些通过既有镜像运行起来的VM。目前，使用该模式的一个典型应用便是Netflix的视频流服务。
• 基于容器的服务实例
  常见的容器技术包括Docker和Solaris Zones。在这种部署模式下，每个服务实例都运行在其各自的容器中，因此也被称为操作系统级别的虚拟化机制。要使用该模式，需要将服务打包成为一个文件系统类型的镜像(通常称为容器镜像)，其中包含执行该服务所需的应用程序、及其库文件。在完成打包之后，需要启动一到多个容器，并在物理机或虚拟机上运行它们。可以选择使用诸如Kubernetes或Marathon之类的集群管理器来管理多个容器。
• 无服务器部署
  无服务器部署技术能够支持Java、Node.js和Python服务，AWS Lambda是全球开发人员使用最多的无服务技术。在该部署模式下，需要将服务打包成为一个ZIP文件，然后将其上传到Lambda函数(即一种无状态服务)中。同时需要提供各种元数据，这些元数据带有在处理请求时所调用到的不同函数名称。Lambda函数需要自动运行足够多的微服务实例，以处理不同的请求。而作为用户，只需根据所花费的时间、以及消耗的内存，为每个请求支付费用便可。

学习docker技术

docker的相关概念

• Docker：Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的Linux机器或Windows机器上,也可以实现虚拟化,容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。一个完整的Docker由以下几个部分组成：Docker Client客户端、Docker Daemon守护进程、Docker Image镜像、Docker Container容器。
• Images：镜像，当我们从远程仓库下载软件后会存放到本地仓库，这个本地仓库就是images，可以使用docker images查看本地安装了哪些软件。
• Container：容器，是镜像的可运行实例。镜像和容器的关系有点类似于面向对象中，类和对象的关系。要有Container需要先有images，image就相当于抽象的类，Container就相当于具体实例化的对象。可通过Docker API或者CLI命令来启停、移动、删除容器。
• Docker Compose：Docker官方的开源项目，使用Python编写，负责实现Docker容器集群的快速编排，实现上调用了Docker服务的API进行容器管理。
• Dockerfile：用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。可以使用在命令行中调用任何命令。Docker通过读取Dockerfile中的指令自动生成映像。
• Docker Machine：Docker官方提供的一个工具，它可以帮助我们在远程的机器上安装Docker，或者在虚拟机host上直接安装虚拟机并在虚拟机中安装 Docker。我们还可以通过docker-machine命令来管理这些虚拟机和Docker。
• Swarm：Docker官方提供的一款集群管理工具，其主要作用是把若干台Docker主机抽象为一个整体，并且通过一个入口统一管理这些Docker主机上的各种Docker资源。
• k8s：是Google开源的一个容器编排引擎，它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理。在k8s中，我们可以创建多个容器，每个容器里面运行一个应用实例，然后通过内置的负载均衡策略，实现对这一组应用实例的管理、发现、访问，而这些细节都不需要运维人员去进行复杂的手工配置和处理。

搭建docker环境

• 系统版本
  Ubuntu 16.04

• 卸载旧版本
  Docker 的旧版本被称为 docker，docker.io 或 docker-engine 。如果已安装，请卸载它们：
  $ sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

• 使用 Docker 仓库进行安装
  因为是首次安装 Docker Engine-Community ，所以需要设置 Docker 仓库。之后便可以从仓库安装和更新 Docker 。

• 设置仓库

  • 更新 apt 包索引。
    $ sudo apt-get update

  • 安装 apt 依赖包，用于通过HTTPS来获取仓库:

    $ sudo apt-get install 
      apt-transport-https 
      ca-certificates 
      curl 
      gnupg-agent 
      software-properties-common
    

  • 添加 Docker 的官方 GPG 密钥：

    $ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

  • 9DC8 5822 9FC7 DD38 854A E2D8 8D81 803C 0EBF CD88 通过搜索指纹的后8个字符，验证您现在是否拥有带有指纹的密钥。

    $ sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88
                pub   rsa4096 2017-02-22 [SCEA]
                9DC8 5822 9FC7 DD38 854A  E2D8 8D81 803C 0EBF CD88
                uid           [ unknown] Docker Release (CE deb) <docker@docker.com>
                sub   rsa4096 2017-02-22 [S]
    

  • 使用以下指令设置稳定版仓库

    $ sudo add-apt-repository 
     "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu 
    $(lsb_release -cs) 
    stab"
    

• 安装 Docker Engine-Community

  • 更新 apt 包索引。
    $ sudo apt-get update
  • 安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd
    $ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  • 通过输入以下指令来测试 Docker 是否安装成功
    $ sudo docker run hello-world
  • 打印出以下信息说明安装成功
    

容器

获取镜像

• 如果我们本地没有 ubuntu 镜像，我们可以使用 docker pull 命令来载入 ubuntu 镜像：
  $ docker pull ubuntu

启动容器

• $ docker run -it ubuntu /bin/bash
  

• 参数说明：
  -i: 交互式操作。
  -t: 终端。
  ubuntu: ubuntu 镜像。
  /bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash。

• 退出终端，输入exit
  

启动已停止运行的容器

• 查看所有的容器
  $ docker ps -a
  

• 使用 docker start 启动一个已停止的容器：
  $ docker start b750bbbcfd88

  

后台运行

• 在大部分的场景下，我们希望 docker 的服务是在后台运行的，我们可以过 -d 指定容器的运行模式。
  $ docker run -itd --name ubuntu-test ubuntu /bin/bash
  

停止一个容器

• 停止容器的命令如下：
  $ docker stop <容器 ID>

  

• 停止的容器可以通过 docker restart 重启：
  $ docker restart <容器 ID>

  

进入容器

• docker exec -it 243c32535da7 /bin/bash

  

删除容器

• $ docker rm -f $ docker rm -f f79bc2927eec

  

镜像

列出镜像列表

• docker images

  

• 各个选项说明:
  REPOSITORY：表示镜像的仓库源
  TAG：镜像的标签
  IMAGE ID：镜像ID
  CREATED：镜像创建时间
  SIZE：镜像大小

获取一个新的镜像

• docker pull 镜像名称

  

查找镜像

• 使用 docker search 镜像名称 来搜索镜像

  

• 注意：
  NAME: 镜像仓库源的名称
  DESCRIPTION: 镜像的描述
  OFFICIAL: 是否 docker 官方发布
  stars: 类似 Github 里面的 star，表示点赞、喜欢的意思。
  AUTOMATED: 自动构建。

拖取镜像

• 使用命令 docker pull 镜像名称 来下载镜像
  

• 使用这个镜像
  

  

删除镜像

• 使用docker rmi 镜像名称 来删除镜像，以删除镜像hello-world为例
  

创建镜像

• 更新镜像

  • 更新镜像之前，我们需要使用镜像来创建一个容器。在运行的容器内使用 apt-get update 命令进行更新。
    

  • 在完成操作之后，输入 exit 命令来退出这个容器。
    

  • 此时 ID 为 e97d1c55ff58c 的容器，是按我们的需求更改的容器。我们可以通过命令 docker commit 来提交容器副本。使用 docker images 命令来查看我们的新镜像 runoob/ubuntu:v2
    

  • 使用新镜像 runoob/ubuntu 来启动一个容器
    

• 构建镜像

  • 使用命令 docker build ， 从零开始来创建一个新的镜像。为此，先要创建一个 Dockerfile 文件，其中包含一组指令来告诉 Docker 如何构建镜像。下面是建好的名为Dockerfile的文件：
    

  • 使用cat命令在终端查看Dockerfile这个文件：
    

  • 然后，使用 Dockerfile 文件，通过 docker build 命令来构建一个镜像：
    

  • 使用docker images 来查看创建的镜像，其已经在列表中存在,镜像ID为5b3b664946b4
    

  • 使用新的镜像来创建容器：
    

  • 设置镜像标签
    使用 docker tag 命令，为镜像添加一个新的标签：
    

    docker tag 镜像ID，这里是 5b3b664946b4 ,用户名称、镜像源名(repository name)和新的标签名(tag)。使用 docker images 命令可以看到，ID为5b3b664946b4的镜像多一个标签：
    

创建并维护自己的镜像仓库

• 这里遇到一个问题，使用docker login 登录时一直登录不上，账号密码检查了很多遍都没问题，但就是登不上。在网上试了各种方法后，还是不行。只能先放这里了。
  

• 过了一两天又来试，终于登上了，所有把下面的补齐：

• 登录docker

  $ docker login

  

• 推送镜像

  注：我的docker用户名是isweng，下面以推送镜像ubuntu:16.04到我的docker仓库为例。

  $ docker tag ubuntu:16.04 isweng/ubuntu:18.04
  $ docker image ls
  REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
  runoob/centos       6.7                 5b3b664946b4        2 days ago          191MB
  runoob/centos       dev                 5b3b664946b4        2 days ago          191MB
  runoob/ubuntu       v2                  aa19460c1a95        3 days ago          137MB
  httpd               latest              bdc169d27d36        4 days ago          166MB
  alpine              latest              a187dde48cd2        3 weeks ago         5.6MB
  ubuntu              latest              4e5021d210f6        4 weeks ago         64.2MB
  ubuntu              16.04               77be327e4b63        8 weeks ago         124MB
  hello-world         latest              bf756fb1ae65        3 months ago        13.3kB
  centos              6.7                 9f1de3c6ad53        13 months ago       191MB
  ubuntu              15.10               9b9cb95443b5        3 years ago         137MB
  ubuntu              13.10               7f020f7bf345        5 years ago         185MB
  $ docker push isweng/ubuntu:16.04
  $ docker search isweng/ubuntu
  NAME                DESCRIPTION         STARS               OFFICIAL         AUTOMATED
  

  注：这里执行docker search isweng/ubuntu 没有结果，上网查了原因，说是有可能是因为排名太低搜不到。

  但是上传是成功了，在我的docker 仓库可以看到这个镜像：