08
4月
2021

Docker Stack是什么

大规模场景下的多服务部署和管理是一件很难的事情。

幸运的是,Docker Stack 为解决该问题而生,Docker Stack 通过提供期望状态、滚动升级、简单易用、扩缩容、健康检查等特性简化了应用的管理,这些功能都封装在一个完美的声明式模型当中。

在笔记本上测试和部署简单应用很容易。但这只能算业余选手。在真实的生产环境进行多服务的应用部署和管理,这才是专业选手的水平。

幸运的是,Stack 正为此而生!Stack 能够在单个声明文件中定义复杂的多服务应用。Stack 还提供了简单的方式来部署应用并管理其完整的生命周期:初始化部署 -> 健康检查 -> 扩容 -> 更新 -> 回滚,以及其他功能!

步骤很简单。在 Compose 文件中定义应用,然后通过 docker stack deploy 命令完成部署和管理。

Compose 文件中包含了构成应用所需的完整服务栈。此外还包括了卷、网络、安全以及应用所需的其他基础架构。然后基于该文件使用 docker stack deploy 命令来部署应用。

Stack 是基于 Docker Swarm 之上来完成应用的部署。因此诸如安全等高级特性,其实都是来自 Swarm。

简而言之,Docker 适用于开发和测试。Docker Stack 则适用于大规模场景和生产环境。

如果了解 Docker Compose,就会发现 Docker Stack 非常简单。事实上在许多方面,Stack 一直是期望的 Compose——完全集成到 Docker 中,并能够管理应用的整个生命周期。

从体系结构上来讲,Stack 位于 Docker 应用层级的最顶端。Stack 基于服务进行构建,而服务又基于容器,如下图所示。

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在后续的讲解中会一直使用示例应用 AtSea Shop。该示例托管在 Github 的 dockersamples/atsea-sample-shop-app 库中,基于 Apache 2.0 许可证开源。

使用该应用是因为其复杂度适中,不会因为太复杂而难以完整解释。除此之外,该应用还是个多服务应用,并且利用了认证和安全相关的技术。应用架构如下图所示。

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如上图所示,该应用由 5 个服务、3 个网络、4 个密钥以及 3 组端口映射构成。具体细节将会结合 Stack 文件进行分析。

提示:服务一词时,指的是 Docker 服务(由若干容器组成的集合,作为一个整体进行统一管理,并且在 Docker API 中存在对应的服务对象)。

复制 Github 仓库,以获取全部源代码文件。

$ git clone https://github.com/dockersamples/atsea-sample-shop-app.git Cloning
into ‘atsea-sample-shop-app’…
remote: Counting objects: 636, done.
remote: Total 636 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 636
Receiving objects: 100% (636/636), 7.23 MiB | 28.25 MiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (197/197), done.

该应用的代码由若干目录和源码文件组成。读者可以随意浏览这些文件。但是接下来,重点关注的文件是 docker-stack.yml。该文件通常被称为 Stack 文件,在该文件中定义了应用及其依赖。

在该文件整体结构中,定义了 4 种顶级关键字。

  • version:代表了Compose文件格式的版本号。为了应用于Stack,需要3.0或者更高的版本。
  • services:中定义了组成当前应用的服务都有哪些。
  • networks:列出了必需的网络。
  • secrets:定义了应用用到的密钥。

如果展开顶级的关键字,可以看到类似上图中的结构。Stack 文件由 5 个服务构成,分别为“reverse_proxy”“database”“appserver”“visualizer”“payment_gateway”。Stack 文件中包含 3 个网络,分别为“front-tier”“back-tier”“payment”。

最后,Stack 文件中有 4 个密钥,分别为“postgres_password”“staging_token”“revprox_key”“revprox_cert”。

version: “3.2”
services:
reverse_proxy:
database:
appserver:
visualizer:
payment_gateway:
networks:
front-tier:
back-tier:
payment:
secrets:
postgres_password:
staging_token:
revprox_key:
revprox_cert:

Stack 文件定义了应用的很多依赖要素,理解这一点很重要。因此,Stack 文件是应用的一个自描述文件,并且作为一个很好的工具弥合了开发和运维之间的隔阂。

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