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平安健康的 Docker 应用与实践经验

  • 2015-05-04
  • 本文字数:3589 字

    阅读完需:约 12 分钟

做为容器技术的代表,Docker 已经逐渐获得了企业的认可。之前 InfoQ 就有报道过,国内的新浪微博、雪球网等互联网公司都在生产环境中成功使用了 Docker。而对于一些传统公司,他们的 IT 设施薄弱、应用架构复杂,在拥抱 Docker 时,可能遇到的问题相对较多。为此,InfoQ 采访了平安健康互联网技术平台资深架构师王延炯。另外,王延炯将在 6 月 11 日的 PWorld 软件架构 & 平台创新大会上分享题为《基于 Docker 的开发、运维一体化实践》的主题演讲。

InfoQ:您认为 Docker 最大的优势是什么?当时公司为什么决定使用 Docker?

王延炯:Docker 优势有几点,首先是轻量级,其次是面向管理透明,最后是生态环境正在逐步建立、社区活跃。轻量级的容器这点,是大家都公认的优势,我不做过多解释。而面向管理透明主要是指 Dockerfile 与 AUFS 的结合,使得软件的运行环境面向开发、测试、运维团队变得透明。而 Registry 是平台软件云化的特征之一。另外,Docker 的迅速发展,与其生态环境的蓬勃发展是相辅相成的,例如有 Jenkins、Ansible 等一系列面向 CI 以及运维友好的工具平台迅速支撑。

我们公司面向技术平台的选型,还是比较开放的,各个团队可以选择适合自己的平台,可以尝试新技术,但目的只有一个,提高公司整体的运营效率。选择 Docker,一方面因为是以上提到的几个优势点,另外它也是虚拟化(如 Xen/KVM)技术、容器技术两者并行发展过程中,沉淀出一套适合于公司特点本身,需要取长补短、逐步形成一套最佳实践的必经之路。

Docker 技术本身还是在不断的发展之中,作为一个新技术,它的出现改变了很多原有软件研发的流程。将其应用到生产环境,第一,对大公司而言是需要公司整体进行调整,不仅仅是技术本身,还有配套的组织结构、管理制度与流程相结合;第二,Docker 本身的网络、存储、监控等技术领域的关键问题还需要进一步的验证和实践,才能够将其应用到相应的生产环境。第三,生产环境的安全等级(包括稳定性要求),也是根据不同的业务等级会有不同的要求,一些低等级的生产环境,使用 Docker 是没有任何问题的。

InfoQ:那在应用 Docker 后,你们内部在组织结构、管理制度上做了怎么样的调整?

王延炯:在开发测试过程中,相关团队经常会找运维团队分配一些开发机、测试机。而分配主机只是第一步,相伴而来的还有一些配置工作,例如运行期所需要的域名等等。

当然,除了 Docker 之外,如果用 KVM、Xen 等虚拟化技术,也可以实现分配。但需要注意的是,使用虚拟化技术所分配出来的主机资源,基本上要比使用 Docker 技术分配出来的主机资源少一个数量级,甚至更多。最直观的感受就是,在相同物理宿主机条件下,可以分配更多的“主机”了。这样给软件交付所带来的好处(这也是 Docker 所倡导的)是一个容器内只运行一个进程。每个应用系统,纵向前后台分离、横向多实例负载聚合,运行期的每个实例都可以不受干扰的运行在一个独立的环境之中。

初看这只是一个量变的过程,但到一定程度就变成了质变,相同大小的运维团队所要维护的“主机”数,可能就多了一个数量级。所以使用 Docker 之后,在组织结构和管理制度上,运维团队只要在平台层面提供 Docker 资源池,由各个项目的开发,或者测试负责人,自行在资源池内分配主机资源。所有动作都在 Web 界面完成,并且有简单的工作流审批,减少资源滥用。

InfoQ:你们的 Docker 应用场景是怎么样的?能介绍下你们所使用的技术栈吗?

王延炯:关于 Docker 应用场景,目前各个技术团队都根据自身的特点进行应用,大体上主要将 Docker 应用于开发、测试环境,不同的场景使用的技术栈也有区别。

在开发测试环境会使用 SaltStack 等技术对容器进行集中化管理,其主要使用方式较为传统,主要为开发测试人员提供主机(操作系统)级服务,这与整个团体的软件研发过程息息相关。

在 SCM/CI 平台,有相当大一部分开源工具已经由社区实现了 Docker 化,能够方便的将代码与数据分离,使得平台能够进行快速升级、二次开发与定制。

在细节方面,诸如 IP 地主与主机名、IP 地址(DHCP)与域名都进行了一定程度的二次开发与集成,目前可以实现 Docker 容器实例、主机名、域名绑定的 Web 端一键式自助分配与注册。

InfoQ:可否详细聊聊你们基于 Docker 的 workflow 吗?

王延炯:关于 Docker 的 workflow,如之前提到的,有基于 Web 端的一键式主机(也就是 Docker 容器)分配平台,支持开发、测试环境的主机自动创建、IP 分配、域名绑定,并包含与组织结构的审批流程。

另外,在我团队所使用的 Docker 环境中,会将 Docker 与 Jenkins/GitLab 等平台工具相结合,一方面将代码固化至 Docker 镜像中,一方面将配置文件作为数据分离到镜像之外。这样做的好处是,在一些无状态的业务逻辑服务中,往往只需要『代码 + 环境配置』,就可以部署到不同的运行环境中。例如同一份代码,与不同的开发、功能测试、性能测试环境配置相结合(docker -v参数),就能够快速部署相应的服务实例,并且可以与 Docker 自带的 restful 接口做集成,甚至是使用 IntelliJ 14.1 的 Docker 插件,能够做到从 IDE 到目标环境的一键式快速发布与部署。需要注意的是,这样做需要把程序的所有配置做尽可能地集中化处理,并且以 Key-Value 格式,降低错误几率。

InfoQ:Docker 有很多的坑,你们的应用过程中是不是也遇到了?可以和大家分享下你印象深刻的几个坑吗?

王延炯:Docker 的坑,在实际最多的还是集中于网络。大多数的使用场景,还是需要解决容器在不同的宿主机之间的可达性,这是决定 Docker 应用范围的第一步。简单的使用端口映射,往往不能够解决运行期的端口动态监听和容器间互联。

另外,Docker 的性能监控,也是决定 Docker 应用于什么样等级的业务系统的关键因素,这也是近期除了网络之外主要深耕的一个领域。目前还没有对 Docker 进行代码级的优化和 hack,侧重点还是在团队的整体运行效率、软件过程效率、业务持续交付中。

InfoQ:Docker 最适合微服务架构的应用,像传统非互联网公司的 IT 系统,应该很多应用都不是这样的架构。你们是如何过渡和应用的?有什么好的经验分享吗?

王延炯:首先,我们要回想一下到底什么是微服务或者叫微应用。我个人认为所谓微服务或者微应用,尤其在传统重业务的非互联网领域,其定位应当是一些非核心系统,或者是一些业务创新驱动的服务或应用,或者是一些架构于核心系统之上的组合、集成性质的轻应用。在技术层面,他们的特征是代码量小,随着业务快速变化可以迅速升级。而相对的,大平台不仅仅是指一个技术平台,广义上应当是一个以各种技术标准进行兼容和统一为基础,并提供多类型的业务平台,需要有效、高效支撑上层的微应用和微服务的繁衍。随着时间的推移和业务的发展,一些微服务、微应用,可以被吸收、沉淀至大平台中,发挥更大的作用。

其次,对于传统公司而言,我并不建议为了追求新鲜的技术而一定要向 Docker 之类的『时鲜平台』进行迁移,保障复杂业务的稳定性才是重中之重。像 Docker 之类的新技术,可以采取『农村包围城市』的策略,先在外部非核心系统试点,根据企业自身的开发、测试、运维的特点,积累和沉淀出一套适合自己的平台的方法经验论,当然其指导原则就是高效可靠。需要注意的是这个过程可能是漫长的,需要技术主导,也需要组织保障。

第三,我们可以发现,就 Docker 技术本身而言,它提供的是一个轻量级的容器,并没有集成每个企业所确立的容器基础设施基线。而企业的基础镜像一般只是一个操作系统级的容器(公有社区的 Registry,不在此讨论范围之内),在此基础之上,我们可以在 Dockerfile 里面,透明的定义具体应用或者服务所需要的本地运行环境(例如 JDK、Node.js、Python 等等),加之以具体的服务、应用,在运行期形成一个服务或应用的实例。。

第四,从企业架构而言,一个服务或者应用往往需要其它中间件的支持(如数据库、缓存、分布式文件系统),也需要集群高可用的部署。这就牵扯到集群拓扑(有静态也有动态的),包括纵向的从上层应用到底层的硬件物理设施,横向的多实例负载均衡与备份。一个完备的企业级容器平台,还需要有实时的监控和管理手段来辅助。Docker 本身,并不提供这些企业级运维工具或者来支撑,都需要基于开源工具进行集成和定制开发。

可以看到,把以上所有问题都解决了,对于传统企业,尤其是传统非互联网大型企业,Docker 的大范围推广才具备可行性。Docker 是否在企业里能够推广,用短板模型来衡量的话,这个短板应该是在运维团队,并不是在开发团队。

受访嘉宾介绍

王延炯博士,毕业于北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室。现任平安健康互联网技术平台资深架构师,关注企业互联网化过程中的软件平台技术路线。曾先后于西门子中国研究院、普元信息担任资深架构师,期间专注于内存计算、大数据实时分析平台的产品架构设计工作;参与并主持了十余项三大电信运营商、中国银联、中国登记上海公司等行业领军企业的平台软件架构设计。

2015-05-04 23:394910
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