【技术分享】Garena黄智凯：Docker构建自动化运维

数据库技术大会 2016-08-18

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本文整理自DTCC2016主题演讲内容，录音整理及文字编辑IT168@ZYY@老鱼。如需转载，请先联系本公众号获取授权！

演讲嘉宾

黄智凯

Garena公司DBA

来自新加坡最大的互联网公司Garena，曾就职于新浪和奇虎360，DBA背景成长的他同时一直致力于运维平台自动化的建设和创新。

分享内容

大家好，我是来自Garena公司的黄智凯，大家可能对Garena比较陌生，Garena最开始做游戏运营，现在在东南亚市场上也有了很多自己的产品，包括一些社交软件和最近很火的直播，同时我们也在做电商平台。我今天分享的主题是《利用Docker构建自动化运维》。

首先介绍一下我们的平台生态圈，最核心的是中间部分，最初平台是用来跑Web服务的，所以我们以Jenkins作为核心部署组件管理Docker容器。Docker容器是在swarm节点也就是swarm集群。Swarm，Compose，Machine三个组件可以用来做云集群管理。这三大组件我们唯一没有使用的是machine，因为machine的主要优势是在公有云上调动API创建云主机。我们有自己的IDC，所以没用Machine，出于安全考虑，我们用Docker Registry，它可以实现版本控制，也可以控制机器上的打包。

右边是整个生态圈中的监控系统，主要跟大家介绍一下Consul，Consul是一个分布式高可用系统。和同类产品比如zookeeper相比，它的优势就是提供完善的Http和DNS接口，由于Consul服务的重要性，我们不允许出现任何故障，于是部署了三台节点，他们互相时间实现仲裁，保证在某一个节点宕机的情况下，依然会正确选举出Leader，整个集群依然是可用的。从开始平台只跑Web网站，后来扩展到缓存等，所有服务都是高可用的。

接下来介绍集群的基础节点——Swarm节点，你可以认为是宿主机，每一台宿主机都有基础的云服务器支撑。服务技术单元是每个Docker APP，可以是主站也可以是任何服务。只要定义好，就可以直接注册到Consul里。接下来介绍一些基础容器，一是cAdvisor，这是谷歌提供的一款监控软件，应该算比较成熟的监控软件。二是Consul Client，实际上这不是必要的，如果以后集群规模扩大，Consul服务端有可能会成为瓶颈，因为如果大量的Swarm节点都向Consul查询，会给主服务器带来很多压力，本地区的Consul服务延时更小，也能减少服务器的压力。再说Swarm join，它的作用是把节点注册到整个集群，你可以认为整个集群是一个抽象的资源池。最重要的基础容器是Registrator，这之中有很多关于服务器的工具，都是高可用服务生命周期，如果发生变化，会把容器信息注册到consul中。简单的说就是拿到容器的元数据，元数据包括三点，一是分离，二是容器在宿主机上的IP，三是容器在主机上的监听，把这三个注册到consul中，后续就可以从存储中拿到Docker的所有元数据。

接下来说容器的编排和调度，先说Swarm Manager，可以认为是一个指挥官也就是管理机。下面是Docker Compose，后面有一个配置文件的sample，所以说每一个Docker服务启动之后，就会有一个随机的服务端口，这个信息会注册到consul里面，此时会有一个工具Consul template，是官方提供的一个工具。他可以查询你的服务名，依据我们目前的标准，一个服务名对应是一个网站的域名，到后端查询这个域名，就知道Docker服务是跑在哪些节点上了，将源数据从consul中取出来之后，template一个新的配置文件并放到Nginx proxy上实现负载均衡。

下面说一下配置管理Ansible，做项目之前，我们已经有了将近一年的使用经验。所以做这个时写了一些任务，上手也很快。比如说建立镜像，不同的项目上线，要给它不同的镜像，像Python网站需要不同的依赖，我就会给它很多不同的镜像。它是有版本控制的，版本控制的好处就是如果现在打了一个新的镜像，上线有问题的话，可以直接回滚到上一个版本，这是镜像回滚，下面还会介绍代码是如何回滚的。

第二步，初始化服务器，你只需要输入IP，基础服务就可以装好，基础环境就已经配置完成。第三步是代码同步，第四步是添加监控及Dashboard。

下面就说一下测试环境和线上环境，因为这个最初是做web的，所以每个都是以域名为单元。当时就想着如果做测试和线上分离的环境怎么办，定义的标准就是域名前加一个test域名。这个IP在访问控制上只限制在内部网站上可以访问，所以实现分离就是使用不同的consul集群，我们有线上consul集群和测试consul集群。如果你要调用Ansible去配置管理它们的话，只需要给不同的consul集群不同的参数，比如要刷新配置的话，你给一个测试环境的consul集群，它取到的元数据肯定跟你线上取到的不一样，所以同一个Ansible任务可以管理两套环境。

下面说一下web网站的代码同步，最开始我们是使用FTP，项目user根据域名定义。这样就导致如果一个人管理很多域名的话，就会收到很多不同的FTP用户名和密码。所以最后我们把这套网站移到了Gitlab上，Gitlab提供了一个很友好的功能，它提供的Webhooks可以很好的解决运维和开发之间的隔离，相当于发布网站代码时，运维完全不需要干预任何事，一旦网站上线，它就可以开心地去写代码，上线是通过两个Webhooks，commit和tag，这是Gitlab自带的两个hook，这两个hook在提交代码时，会自动触发jenkins任务，它会在测试环境上部署代码。如果你在Gitlab上直接打tag，它会在live环境部署代码，所以运维完全不需要干预整个过程。

下面是Docker Volume，它的概念就是，首先我把web虚拟机上的目录映射到容器中，这样的好处是代码上线的话，半分钟之内在线上或测试就可以实现代码同步，而且开发写代码时，每天可以commit很多次，每一次都能及时看到测试环境代码所反映的效果。如果将代码打入镜像，它的劣势是打的时间成本太长，回滚起来也可能相对慢一些。如果使用volume的话，可以把日志打到宿主机上，这样可以直接收到日志的实时反馈，因为Docker天生是没有SSH的，很多开发者开始会跟我们抱怨，就想查一个问题，但是看不到任何日志，不好debug。所以我们解决开发者的痛点，让开发者在网站上能够实时看到日志。

第四是Rolling Update，这在静态网站中是不存在的，很多网站需要重启服务才能看到改动。这样的话，首先因为后端有多个容器，先把第一个容器stop掉，然后再刷新配置，永远保证后端是有容器提供服务的。这样的话来回三次，做到代码的平滑升级，这就是Rolling Update。

下面说一下监控，监控是容器的监控，是cAdvisor、influxDB和Grafana，如果大家对容器熟的话，会知道这是一个比较成熟的方案。这个图就是我们以容器维度来看每一个容器的健康状况，CPU内存等情况，这个图中的服务，可以看到有五个容器来支撑，一般来说，五个容器是负载均衡的，所以看到的曲线相对来说差不多一致。

下面是cAdvisor监控，从宿主机的维度来看，有很多Docker服务，因为这个页面很长，我只截取了最上面的部分，其实可以从每一个点看子容器的各个状态。第三就是宿主机监控，这个监控是取得Zabbix数据源。所以你可以看到CPU内存，网络负载等你所关心的情况，可以看到当前数据反映出宿主机大概是一个什么样的情况。

服务自愈是比较关键的部分，服务自愈主要有三个概念，第一需要定义容器部署，比如你的系统现在需要三个容器支撑，或者是四个，或者是两个，一般来说至少两个，这是用Json文件定义在监控机上的，你定义一个服务名，这个服务需要多少容器支撑，这个时限是使用Consul Watches也就是健康检查，健康检查有三个状态，脚本可以自己写，自己定义，如果你的访问码是0，就是Service正常状态，如果访问码是1，就是warning状态，如果访问码是2，就是critical状态。

首先访问码是1，比如说我现在自定义一种情况，假设线上跑的容器个数超过了预定义容器个数，你认为是资源浪费，所以你现在可以定义warning状态，你会收到短信报警，你可能需要人工干预，到底是什么问题导致我现在跑的容器比我想要的还多，这种情况一般出现的比较少。主要出现的情况就是critical状态，也就是典型的一台宿主机挂掉了，之后上面所有的容器，比如说跑了几十个容器全部挂掉了，所以在进行下一次Consul健康检查时，会发现你的服务没有达到预期的定义，这时候就会收到watches，执行服务自愈操作。

服务自愈操作首先会检查当前的Consul集群，服务或是线上服务是否符合规定的Json文件格式。如果不符合，就使用Docker Compose Scale，也就是Swarm Manager管理节点，重新调动一个新的容器，这基本上也是秒级创建。所以我们在下一个检查也就是60秒之后，重新等待Consul的下一次健康检查。一般来说，如果检查通过，第一次如果是critical状态，下一次基本会实现自愈。利用这个功能，你也可以对宿主机进行平滑升级。

比如我们之前做Docker版本升级，从1.8多升到1.9，当时只需要在整个集群中把宿主机去掉，也就是把基础容器替换掉或者kill掉，以一种正常的方式把它干掉之后，只需要把Docker给关掉。这样在Consul进行下一次检查时，就会发现很多容器坏掉，然后就会触发Jenkins重新部署操作。这样对机器或者软件包的升级就变得非常简单。相当于很优雅的离开集群，升级完之后，再把宿主机加入到集群就OK了。

下面说一下0.6版本的新特性，我们也是利用这个特性给Regis平台做高可用方案。之前我也一直在想怎么做Redis Master/Slave切换，Tag的作用就是动态给某个容器贴标签，你可以认为这个是角色，这个角色可以是master，也可以是slave，我们改了Registrator，也就是注册consul服务，让它支持这个参数。

下面就是对F5的一些操作，右下角是F5的基本配置，这边是一些语法，首先查询service name，它会查询consul服务里到底有几个容器提供服务。如果这些容器有tag master，就会把这个服务设成10，如果是slave，就会设成9，就是说F5永远会把流量打到Priority-group大的的节点上，也就是F5永远会把流量打到master上，直到master挂掉或者不响应，F5会自动把流量切到slave上。所以如果集群挂掉了，master挂掉了，不用担心，只需要重启一个新的容器直接slave off到老的slave上，然后把老的重新打成master，把新的打成slave就OK了。

最后说一下我们遇到的问题，一是Consul Reload，它一直在Github上，有很多人都说这个问题发生的原因是，每次需要更新consul配置，但是触发Consul Reload的同时，会调用watches相当于服务部署脚本。这个带来的问题是需要很小心的写watches脚本，而不是说Zabbix收到部署任务就去部署，得实际查一下线上环境是不是真的少于标准环境。

二是Zabbix active log，我们是监控Consul，当log达到预值的时候，即使在10分钟之内，它的状态没有发生变化，我们也把log级别调一下，这应该是Zabbix现在也一直存在的。

三是Docker compose，最开始用的时候没有用Registry，所以每一个目录底下都会有一个Dockerfile，docker实际上和compose是可以动态建立的，这带来了一个问题，如果你想把容器扩展到两个或三个的话，它就会直接fail。这是一个先天缺陷，后来我们用docker hub或者内部registry，就比较完美的避免了这个问题。

四是F5，它只使用一个IP地址，一旦服务多了之后，会出现一些连接莫名断掉的情况，最后查的话，是因为F5上的snat端口已经耗尽。他们让我创建一个snat池，然后把一些可用的IP加进去，目前有8个IP，算下来有将近50万连接可以支撑。

我今天的分享到此结束，谢谢大家！

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