系统结构综合实践-第一次作业

（1）课程调查

这学期的系统结构课都是在讲硬件相关的知识，原本以为实验会像上学期组成原理一样做硬件相关的实验，现在看来确实出乎了我的意料。希望这门课能让我接触到一些比较前沿的技术吧，也不需要学的太多，能比较深入的了解一两个我觉得就OK了，毕竟搭环境真的是我一生之敌……

（2）了解微服务

微服务是什么

微服务得从两个方面去理解，什么是"微"、什么是"服务"，微狭义来讲就是体积小、著名的"2 pizza 团队"很好的诠释了这一解释（2 pizza 团队最早是亚马逊 CEO Bezos提出来的，意思是说单个服务的设计，所有参与人从设计、开发、测试、运维所有人加起来只需要2个披萨就够了）。而所谓服务，一定要区别于系统，服务一个或者一组相对较小且独立的功能单元，是用户可以感知最小功能集。简而言之，微服务(Microservices)架构把一个庞大的application拆成几个小的独立的服务，再把独立的服务串起来。

微服务的特点

单一职责：对于每个服务而言，在服务架构层面遵循单一职责原则。符合高内聚、低耦合，不同的服务通过“管道”的方式灵活组合，从而构建出庞大的系统。

轻量级通信：服务之间应通过轻量级的通信机制，实现彼此间的互通互联，相互协作。所谓轻量级通信机制，通常指语言无关、平台无关的交互方式。对于微服务而言，通过使用轻量级通信机制，使服务与服务之间的协作变得更加标准化，也就意味着在保持服务外部通信机制轻量级的情况下，团队可以选择更适合的语言、工具或者平台来开发服务本身。

独立性：在单块架构中，功能的开发、测试、构建以及部署耦合度较高，相互影响。而在微服务架构中，每个服务都是一个独立的业务单元，当对某个服务进行改变时，对其它服务不会产生影响。无论是从开发、测试还是部署这些阶段来看，服务与服务之间都是高度解耦的。

进程隔离：所有的功能都运行在同一个进程中，就意味着，当对应用进行部署时，必须停掉当前正在运行的应用，部署完成后，再重新启动进程，无法做到独立部署。但在微服务架构中，应用程序由多个服务组成，每个服务都是一个具有高度自治的独立业务实体。通常情况下，每个服务都能运行在一个独立的操作系统进程中，这就意味着，不同的服务能非常容易地被部署到不同的主机上。

微服务的优点

每个服务足够内聚，足够小，代码容易理解这样能够聚焦一个指定的业务功能或业务需求。
开发简单，开发效率提高，一个服务可能就是专一的只干一件事情。
微服务是松耦合的，是有功能意义的服务，无论是在开发阶段或部署阶段都是独立的。
微服务能够被小团队单独开发。
微服务能使用不同的语言开发。
易于和第三方集成，微服务允许容易且灵活的方式集成自动部署，通过持续集成工具，如Jenkins、Hudson、bamboo。
微服务易于被一个开发人员理解、修改和维护，这样小团队能够更关注自己的工作成果。无需通过合作才能体现价值。
微服务允许你利用融合最新技术。
微服务只是业务逻辑的代码，不会和HTML/CSS或其他界面组件混合。
每个微服务都有自己的存储能力，可以有自己的数据库，也可以统一数据库。

微服务的缺点

开发人员要处理分布式系统的复杂性
多服务运维难度，随着服务的增加，运维的压力也在增大
系统部署依赖
服务间通讯成本
数据一致性
系统集成测试
性能监控

微服务的部署

一台主机部署多服务实例
每个主机一个服务实例
每台容器一个服务实例
松耦合，可独立部署

（3）学习Docker基本知识

Docker简介

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有以下几个部分组成：

DockerClient客户端
Docker Daemon守护进程
Docker Image镜像
DockerContainer容器

Docker 包括三个基本概念:
镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、暂停等。
仓库（Repository）：仓库可看着一个代码控制中心，用来保存镜像

Docker compose

Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，您可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。

Dockerfile

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

Docker Machine

Docker Machine 是一种可以让您在虚拟主机上安装 Docker 的工具，并可以使用 docker-machine 命令来管理主机。

Docker Machine 也可以集中管理所有的 docker 主机，比如快速的给 100 台服务器安装上 docker。

Docker Swarm

Docker Swarm 是 Docker 的集群管理工具。它将 Docker 主机池转变为单个虚拟 Docker 主机。 Docker Swarm 提供了标准的 Docker API，所有任何已经与 Docker 守护程序通信的工具都可以使用 Swarm 轻松地扩展到多个主机。

支持的工具包括但不限于以下各项：

Dokku
Docker Compose
Docker Machine
Jenkins

K8s

kubernetes，简称K8s，是用8代替8个字符“ubernete”而成的缩写。是一个开源的，用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用，Kubernetes的目标是让部署容器化的应用简单并且高效。Kubernetes提供了应用部署，规划，更新，维护的一种机制。

Kubernetes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。在生产环境中部署一个应用程序时，通常要部署该应用的多个实例以便对应用请求进行负载均衡。

在Kubernetes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。

（4）搭建docker环境

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

中间曾出现无法获得锁的情况

删除该目录下的锁即可

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

显示结果

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) 
  stable"

可能会出现的问题：

/etc/apt/sources.list"第X行有错误

解决办法：

使用vim打开/etc/apt/sources.list文件，将出错的行注释掉，然后执行

sudo apt-get update

安装 Docker Engine-Community

安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd

sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

测试 Docker 是否安装成功，输入以下指令，打印出以下信息则安装成功:

docker安装成功。

容器的使用

使用前可能会出现如下问题

docker进程使用Unix Socket而不是TCP端口。而默认情况下，Unix socket属于root用户，因此需要root权限才能访问。

解决方法：

sudo groupadd docker #添加docker用户组
sudo gpasswd -a $XXX docker #检测当前用户是否已经在docker用户组中，XXX为用户名，我的是wayne
sudo gpasswd -a $USER docker #将当前用户添加至docker用户组
newgrp docker #更新docker用户组