2020系统综合实践 第1次实践作业

一、课程调查

进入大三下学期的后半段，大学阶段的理论课程应该已经修得八九不离十了，在这个时间点迎来系统综合实践这门课，作为培养计划的一门新课程，我们非常希望了解你们对于课程的希望，请写下你对这门课的认识和你理想中的这门课程是怎么样的。

• 个人感觉吧，实践课可能会比理论课更加有趣些，毕竟自己动手的参与感比硬学习理论学习更加有趣吧。也希望通过这门课，能够学习到更加有趣也更加实用的技术吧。希望能不断学习，不断进步吧。
• 有一说一，还是有点害怕写Blog的。让我想到了，被软工支配的恐惧感。

二、了解微服务

第一次作业我们将接触一种新型的软件架构——微服务（也许部分同学已经有所了解）。大家要做的是学习并了解该技术，微服务是什么，有什么特点，相较于传统的软件架构，它有什么优缺点，它是怎样部署的。

• 微服务是什么？

  • 维基百科：微服务的概念最早是在 2014 年由 Martin Fowler 和 James Lewis 共同提出，他们定义了微服务是由单一应用程序构成的小服务，拥有自己的进程与轻量化处理，服务依业务功能设计，以全自动的方式部署，与其他服务使用 HTTP API 通讯。同时，服务会使用最小规模的集中管理 （例如 Docker）技术，服务可以用不同的编程语言与数据库等。
  • 百度：微服务是一个新兴的软件架构，就是把一个大型的单个应用程序和服务拆分为数十个的支持微服务。一个微服务的策略可以让工作变得更为简便，它可扩展单个组件而不是整个的应用程序堆栈，从而满足服务等级协议。
  • 据我个人理解，就是把复杂的问题细分化。使大型程序不至于太过于笨重庞大。
  • 

• 微服务特点

  • 针对特定服务发布，影响小，风险小，成本低
  • 频繁发布版本，快速交付需求
  • 低成本扩容，弹性伸缩，适应云环境

• 微服务优点

  • 提升开发交流，每个服务足够内聚，足够小，代码容易理解；
  • 服务独立测试、部署、升级、发布；
  • 按需定制的DFX，资源利用率，每个服务可以各自进行x扩展和z扩展，而且，每个服务可以根据自己的需要部署到合适的硬件服务器上；
  • 需要选择HA的模式，选择接受服务的实例个数；
  • 容易扩大开发团队，可以针对每个服务（service）组件开发团队；
  • 提高容错性（fault isolation），一个服务的内存泄露并不会让整个系统瘫痪；
  • 新技术的应用，系统不会被长期限制在某个技术栈上；

• 微服务缺点

  • 没有银弹，微服务提高了系统的复杂度；
  • 开发人员要处理分布式系统的复杂性；
  • 服务之间的分布式通信问题；
  • 服务的注册与发现问题；
  • 服务之间的分布式事务问题；
  • 数据隔离再来的报表处理问题；
  • 服务之间的分布式一致性问题；
  • 服务管理的复杂性，服务的编排；
  • 不同服务实例的管理；

• 部署

  • 基于主机(物理机或虚机)的多服务实例
  • 基于主机(物理机或虚机)的服务实例
  • 基于容器的服务实例
  • 无服务器部署

三、学习docker技术

docker作为微服务的一种十分典型的代表技术，我们要做的是：

学习了解docker的相关概念（容器、镜像等），了解docker、docker compose、Dockerfile、docker machine、Swarm、k8s是什么，是做什么用的，心中有概念即可；
搭建你自己的docker环境，系统环境不限（主流的有Ubuntu/CentOS/Debian/Windows/MacOS等），完成docker的基本入门，包括但不限于：容器的创建、删除、更新和查询，创建并维护自己的镜像仓库，实现拉取和上传镜像等。
docker仓库链接：docker hub
参考资料：Docker Documentation；Docker教程 | 菜鸟教程

Docker概念

• Docker:Docker是一个开源的应用容器引擎，基于Go语言并遵从 Apache2.0 协议开源。Docker可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux 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（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。
  • 镜像：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：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、停止、删除、暂停等。
  • 仓库：仓库可看着一个代码控制中心，用来保存镜像。
• docker compose:Docker Compose 可以轻松、高效的管理容器，它是一个用于定义和运行多容器 Docker 的应用程序工具
• Dockerfile:在Docker中创建镜像最常用的方式，就是使用Dockerfile。Dockerfile是一个Docker镜像的描述文件，我们可以理解成火箭发射的A、B、C、D…的步骤。Dockerfile其内部包含了一条条的指令，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。
• Docker Machine:Docker Machine是一个工具，它允许你在虚拟宿主机上安装Docker，并使用docker-machine命令管理这个宿主机，可以使用Docker Machine在本地的MAC或者windows box、公司网络，数据中心或者AWS这样的云提供商上创建docker。使用docker-machine命令，可以启动、审查、停止、重启托管的docker 也可以升级Docker客户端和守护程序并配置docker客户端和宿主机通信。Docker Machine 也可以集中管理所以得docker主机。
• Swarm:Swarm是Docker公司推出的用来管理docker集群的平台，几乎全部用GO语言来完成的开发的,它是将一群Docker宿主机变成一个单一的虚拟主机，Swarm使用标准的Docker API接口作为其前端的访问入口，换言之，各种形式的Docker Client(compose,docker-py等)均可以直接与Swarm通信，甚至Docker本身都可以很容易的与Swarm集成，这大大方便了用户将原本基于单节点的系统移植到Swarm上，同时Swarm内置了对Docker网络插件的支持，用户也很容易的部署跨主机的容器集群服务。
• k8s:Kubernetes是Google 2014年创建管理的，是Google 10多年大规模容器管理技术Borg的开源版本。它是容器集群管理系统，是一个开源的平台，可以实现容器集群的自动化部署、自动扩缩容、维护等功能。

Docker的安装

• 使用环境：ubuntu~18.04

• 更新ubuntu的apt源索引

  sudo apt-get update
  

• 安装包允许apt通过HTTPS使用仓库

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

• 添加Docker官方GPG key

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

• 设置Docker稳定版仓库

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

• 添加仓库后，更新apt源索引

  sudo apt-get update
  

• 安装最新版Docker CE（社区版）

  sudo apt-get install docker-ce
  

• 检查Docker CE是否安装正确

  sudo docker run hello-world
  

  

  如图所示，表示已经安装成功

Docker的基本操作

• 查看Docker Hub上的Ubuntu
  

• 从Docker Hub仓库，pull ubuntu镜像至本地

  

• 查看本地镜像有什么

  

• 创建容器并使用容器

  

• 查看当前正在运行的容器

  

• 容器的删除

  

• 将容器重新打包成新镜像

  

• 登录Docker Hub

  

• 上传镜像到Docker Hub

  

  

• 上传成功

四、小结

• 感觉最开始接触Docker比较陌生吧，然后通过参考一些Blog，官方文档以及B站视频。对Docker有了一些初步了解。感觉Docker类似于轻量级的虚拟机，方便实用。镜像类似于面向对象的类，而容器类似于面向对象的实例。Docker Hub和Git Hub感觉功能也是类似的。
• 有一说一，push到Docker Hub仓库的时候，有一点点小小的坑。没注意，让我花了一点时间在上面的。还有有些镜像源在国外，也是弄了蛮久的时间。希望以后能少踩点坑吧。怕了哦。