Kubernetes Pod 模拟与实践：基于 Docker 的多容器部署

平台对比 PAAS

Swarm：Docker 官方提供的集群管理工具，主要作用是将多个 Docker 主机抽象成一个整体，并通过一个入口统一管理这些 Docker 主机上的各种资源。
Apache Mesos：类似于 YARN 的集群管理器，提供跨分布式应用和框架的资源隔离和共享，可以运行 Hadoop、MPI、Hypertable、Spark 等。
Kubernetes 优势：
- 服务发现和负载均衡
- 存储编排
- 自动部署和回滚
- 自动分配 CPU/内存资源 - 弹性伸缩
- 自我修复（需要时启动新容器）
- Secret（安全相关信息）和配置管理
- 大型规模的支持
- 开源

Pod 组成

Nginx 作为反向代理和静态资源服务器，提供高效的 HTTP 服务。
Redis 作为内存数据库，提供高速的数据读写能力，常用于缓存和会话管理。
php-fpm 作为 PHP 进程管理器，处理 PHP 脚本的执行。
Pause 作为 Pod 内部第一个启动的容器，负责初始化网络栈、挂载需要的存储卷和回收僵尸进程。

Pause 特性

Pod 内部第一个启动的容器 Pause 容器在 Pod 启动时首先运行，为其他容器提供共享的网络和 IPC 命名空间。
初始化网络栈 Pause 容器负责初始化 Pod 的网络栈，确保所有容器共享相同的网络环境。
挂载需要的存储卷 Pause 容器可以挂载共享存储卷，供其他容器使用。
回收僵尸进程 pause 容器负责回收僵尸进程，确保 Pod 内部的进程管理更加高效。

Nginx、Redis、php-fpm 和 Pause 共享名字空间（Network、PID、IPC）

实验：基于 Docker 模拟 Pod

编写 Nginx 配置文件

cat <<EOF >> nginx.conf
# 设置错误日志的输出位置为标准错误输出
error_log stderr;
# 事件模块配置
events {
    # 每个工作进程的最大连接数
    worker_connections 1024;
}
# HTTP模块配置
http {
    # 设置访问日志的输出位置为标准输出，并使用combined格式
    access_log /dev/stdout combined;
    # 服务器模块配置
    server {
        # 监听80端口，并设置为默认服务器
        listen 80 default_server;
        # 服务器名称，可以有多个，用空格分隔
        server_name example.com www.example.com;
        # 根位置的配置
        location / {
            # 将请求代理到本地的2368端口
            proxy_pass http://127.0.0.1:2368;
        }
    }
}
EOF

创建一台新的虚拟机并使用脚本一键运行

#!/bin/bash
cd /etc/yum.repos.d/
rm -rf *
# 下载阿里云的 CentOS 7 仓库文件
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
yum makecache
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl mask firewalld
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
setenforce 0
timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
# 安装 iptables 服务
yum -y install iptables-services
systemctl start iptables
iptables -F
systemctl enable iptables
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sudo sed -i 's+download.docker.com+mirrors.aliyun.com/docker-ce+' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
sudo yum makecache fast
sudo yum -y install docker-ce
# 配置 Docker daemon
cat > /etc/docker/daemon.json <<EOF
{
  "default-ipc-mode": "shareable",
  "data-root": "/data/docker",
  "exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "100m",
    "max-file": "100"
  },
  "insecure-registries": ["harbor.xinxainghf.com"],
  "registry-mirrors": ["https://kfp63jaj.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
mkdir -p /etc/systemd/system/docker.service.d
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
systemctl enable docker

最后使用docke运行三个容器：

1
2
3

docker run --name pause --ipc shareable -d k8s.gcr.io/pause:3.1
docker run --name nginx -v `pwd`/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf --net=container:pause --ipc=container:pause --pid=container:pause -d nginx
docker run -d --name ghost -e database__client=sqlite3 -e database__connection__filename=content/data/ghost.db -v $(pwd)/ghost-data:/var/lib/ghost/content -p 2368:2368 ghost

使用docker ps 查看如图所示：