注 4 http://martinfowler.com/bliki/BlueGreenDeployment.html

Blue-green deployment方法其實(shí)很簡(jiǎn)單，就是保持兩套一樣的生產(chǎn)環(huán)境，而實(shí)際上只有一套環(huán)境真正的對(duì)外提供服務(wù)（圖中綠色環(huán)境），而另一套環(huán)境則處于待機(jī)狀態(tài)（圖中藍(lán)色）。部署的時(shí)候，我們會(huì)先上線到藍(lán)色環(huán)境中，如果測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題了，再將路由切換到新的服務(wù)上。

Blue-green部署能帶來(lái)如下好處。

• 最小化停機(jī)時(shí)間
• 快速回滾
• hot standby

而未來(lái)的開(kāi)發(fā)和部署和可能就會(huì)像下面這樣進(jìn)行了。

• ① 開(kāi)發(fā)人員將代碼push到Git倉(cāng)庫(kù)
• ② CI工具通過(guò)webhook得到最新代碼，構(gòu)建Docker鏡像并啟動(dòng)容器進(jìn)行測(cè)試。
• ③ 測(cè)試通過(guò)后將鏡像打標(biāo)簽后push到私有鏡像Registry
• ④ CI工具通知CD工具
• ⑤ CD工具通過(guò)Mesos/Marathon等進(jìn)行基于容器的部署
• ⑥ 測(cè)試沒(méi)有問(wèn)題后進(jìn)行容器的切換（即Blue-green切換）

2. Docker架構(gòu)解析

2.1. Docker整體結(jié)構(gòu)

Docker是一個(gè)構(gòu)建、發(fā)布、運(yùn)行分布式應(yīng)用的平臺(tái)（見(jiàn)下圖），Docker平臺(tái)由Docker Engine（運(yùn)行環(huán)境 + 打包工具）、Docker Hub（API + 生態(tài)系統(tǒng)）兩部分組成。

圖 Docker平臺(tái)

從圖中我們可以看到，Docker的底層是各種Linux OS以及云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，而上層則是各種應(yīng)用程序和管理工具，每層之間都是通過(guò)API來(lái)通信的。

Docker引擎

Docker引擎是一組開(kāi)源軟件，位于Docker平臺(tái)的核心位置。它提供了容器運(yùn)行時(shí)以及打包、管理等工具。

Docker引擎可以直觀理解為就是在某一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行的Docker程序，實(shí)際上它是一個(gè)C/S結(jié)構(gòu)的軟件，有一個(gè)后臺(tái)守護(hù)進(jìn)程在運(yùn)行，每次我們運(yùn)行docker命令的時(shí)候?qū)嶋H上都是通過(guò)RESTful Remote API來(lái)和守護(hù)進(jìn)程進(jìn)行交互的，即使是在同一臺(tái)機(jī)器上也是如此。

Docker Hub

Docker Hub是一個(gè)云端的分布式應(yīng)用服務(wù)，它專(zhuān)注于內(nèi)容、協(xié)作和工作流。Docker Hub除了可以托管、下載、查找Docker鏡像之外，還提供了包括更管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、生命周期流程自動(dòng)化等功能，以及對(duì)第三方工具和服務(wù)的集成。

2.2. Docker鏡像（image）

2.2.1. Docker鏡像

Docker鏡像是Docker系統(tǒng)中的構(gòu)建模塊（Build Component），是啟動(dòng)一個(gè)Docker容器的基礎(chǔ)。

我們可以通過(guò)一個(gè)官方提供的示意圖來(lái)幫助我們來(lái)理解一下鏡像的概念。

Docker鏡像位于bootfs之上，實(shí)際上bootfs在系統(tǒng)啟動(dòng)后會(huì)被卸載的。Docker鏡像（Images）是分層的，這得益于其采用的聯(lián)合文件系統(tǒng)，前面我們已經(jīng)介紹過(guò)了。鏡像是有繼承（父子）關(guān)系的，每一層鏡像的下面一層稱(chēng)為父鏡像，沒(méi)有父鏡像的稱(chēng)為基礎(chǔ)鏡像（Base Iamge，其實(shí)叫做Root Image可能更確切，不過(guò)這可能容易和rootfs混淆）。

2.2.2. 鏡像倉(cāng)庫(kù)

我們可以將Docker鏡像倉(cāng)庫(kù)理解為Git倉(cāng)庫(kù)。Dcoker鏡像倉(cāng)庫(kù)分為遠(yuǎn)程和本地，本地的概念好理解，而一般來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)就是Registry，包括官方的或者自建的私有Registry；我們通過(guò)docker pull和docker push命令在本地和遠(yuǎn)程之間進(jìn)行鏡像傳輸。

Docker鏡像的命名規(guī)則和GitHub也很像。比如我們自己創(chuàng)建的倉(cāng)庫(kù)名稱(chēng)都是類(lèi)似liubin/redis這樣格式的，前面的liubin是用戶名或namespace，后面是倉(cāng)庫(kù)名。

不過(guò)我們前面已經(jīng)看到運(yùn)行的ubuntu鏡像的時(shí)候是倉(cāng)庫(kù)名就是ubuntu，而不帶用戶名前綴，這是表明它是由官方制作的，或者由官方認(rèn)可的第三方制作的鏡像。我們可以認(rèn)為官方倉(cāng)庫(kù)提供的鏡像都是安全的、最新的，所以也可以放心使用。

2.3. Docker容器（Container）

容器是一個(gè)基于Docker鏡像創(chuàng)建、包含為了運(yùn)行某一特定程序的所有需要的OS、軟件、配置文件和數(shù)據(jù)，是一個(gè)可移植的運(yùn)行單元。在宿主機(jī)來(lái)看，它只不過(guò)是一個(gè)簡(jiǎn)單的用戶進(jìn)程而已。

容器啟動(dòng)的時(shí)候，Docker會(huì)在鏡像最上層掛載一個(gè)read-write的文件系統(tǒng)，即上圖中標(biāo)記為writable的Container層，容器將跑在這個(gè)文件系統(tǒng)上。這層可寫(xiě)的文件系統(tǒng)是容器中才有的概念，如果我們對(duì)此容器進(jìn)行commit操作，那么該層文件系統(tǒng)則會(huì)被提交為一個(gè)新的只讀的鏡像層，并位于鏡像層的最上面的。

我們可以認(rèn)為Docker鏡像是“靜”的".exe"文件，只在“硬盤(pán)”上；而容器是“動(dòng)”的，是在“內(nèi)存中”的，要想啟動(dòng)一個(gè)容器，需要先把".exe"裝載到內(nèi)存。

鏡像和容器具有如下的轉(zhuǎn)換關(guān)系：

• 鏡像 -> docker run -> 容器
• 容器 -> docker commit -> 鏡像

有時(shí)候我們經(jīng)常會(huì)將兩個(gè)名稱(chēng)混用，不過(guò)這并不會(huì)影響我們的理解。

2.4. Docker Registry

Docker Registry是Docker架構(gòu)中的分發(fā)模塊，它用來(lái)存儲(chǔ)Docker鏡像，我們可以將它理解為GitHub。

Docker Hub是一個(gè)官方的Docker Registry，也是Docker鏡像的默認(rèn)存儲(chǔ)位置。

當(dāng)然從安全管理的角度上來(lái)說(shuō)，我們可能更愿意在自己公司內(nèi)部托管一個(gè)私有的Docker Registry，這可以通過(guò)使用Docker官方提供的Registry注 5軟件實(shí)現(xiàn)。

注 5 Docker Registry https://github.com/dotcloud/docker-registry

運(yùn)行私有Registry非常簡(jiǎn)單，這也是一個(gè)典型的Docker風(fēng)格的應(yīng)用發(fā)布例子。

docker run –p 5000:5000 registry

3. 使用Docker

3.1. 初識(shí)容器

3.1.1. 創(chuàng)建并啟動(dòng)容器

這里我們假定各位讀者已經(jīng)在自己的機(jī)器上安裝好了Docker。Docker主要的命令就是docker了，它的參數(shù)很多，關(guān)于它的具體使用方法，可以參考官方的文檔注 6，這里我們只簡(jiǎn)單的介紹其中一些常用的用法。

注 6 https://docs.docker.com/reference/commandline/cli/ 和 https://docs.docker.com/reference/run/

啟動(dòng)一個(gè)容器很簡(jiǎn)單，我們只需要運(yùn)行docker run命令就可以了注 6。

注 6 為了方便區(qū)分，本文中運(yùn)行命令的時(shí)候如果提示符為$，表示實(shí)在宿主機(jī)（Ubuntu）中，如果是#，則表示是在Docker容器中

$ sudo docker run -i -t ubuntu /bin/bash
Unable to find image 'ubuntu' locally
Pulling repository ubuntu
e54ca5efa2e9: Pulling dependent layers
... 省略 ...
6c37f792ddac: Download complete
... 省略 ...
root@81874a4a6d2e:/#

docker run命令會(huì)啟動(dòng)一個(gè)容器。參數(shù)ubuntu指定了我們需要運(yùn)行的鏡像名稱(chēng)，后面的bash則指定了要運(yùn)行的命令，注意這個(gè)命令是容器中的命令，而不是宿主機(jī)中的命令。參數(shù)-i用來(lái)為容器打開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)輸入以和宿主機(jī)進(jìn)行交互，-t則會(huì)為容器分配一個(gè)終端。

在第一次啟動(dòng)某鏡像的時(shí)候，如果我們本地還沒(méi)有這個(gè)鏡像，則Docker會(huì)先從遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)（Docker Hub）將容器的鏡像下載下來(lái)，下載完成之后才會(huì)啟動(dòng)容器。

注意Docker里有一個(gè)很重要的概念就是容器ID或者鏡像ID，比如這個(gè)例子里的e54ca5efa2e9。這個(gè)ID是一個(gè)容器或者鏡像的唯一標(biāo)識(shí)，它的長(zhǎng)度為64位，不過(guò)很多時(shí)候都可以簡(jiǎn)寫(xiě)為12位，這也和Git很像。

3.1.2. 讓Docker容器在后臺(tái)運(yùn)行

這時(shí)候我們可以使用-d參數(shù)來(lái)通過(guò)守護(hù)模式啟動(dòng)一個(gè)容器，這樣容器將會(huì)在后臺(tái)一直運(yùn)行下去。這非常適合運(yùn)行服務(wù)類(lèi)程序。如果需要，我們可以再通過(guò)docker attach命令連接到運(yùn)行中的容器。

3.1.3. 常用命令

docker ps

docker ps用來(lái)查看正在運(yùn)行中的容器。

從下面的輸出結(jié)果我們可以看出該容器狀態(tài)（STATUS列）為已經(jīng)停止執(zhí)行，且沒(méi)有錯(cuò)誤（Exited后面的狀態(tài)碼）。

$ sudo docker ps -a 
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
60bab6f881e5        ubuntu:latest       /bin/bash           14 minutes ago      Exited (0) 5 seconds ago                       agitated_hopper     

docker ps命令的常用參數(shù)（及組合）如下。

• -a： 查看所有容器，包括已經(jīng)停止運(yùn)行的。
• -l： 查看剛剛啟動(dòng)的容器。
• -q： 只顯示容器ID
• -l -q： 則可以返回剛啟動(dòng)的容器ID。

docker stop/start/restart

docker stop用來(lái)停止運(yùn)行中的容器，同時(shí)你還可以用docker start來(lái)重新啟動(dòng)一個(gè)已經(jīng)停止的容器。

docker restart可以重啟一個(gè)運(yùn)行中的容器。這就相當(dāng)于對(duì)一個(gè)容器先進(jìn)行stop再start。

3.2. 深入了解Docker鏡像

在對(duì)Docker容器有一個(gè)簡(jiǎn)單的感性認(rèn)識(shí)之后，我們?cè)賮?lái)深入了解一下Docker鏡像的概念。

Docker鏡像實(shí)際上就是一個(gè)tarball，它是一個(gè)能完整運(yùn)行的OS系統(tǒng)，這非常像OS或VM鏡像。它里面有基礎(chǔ)OS、各種軟件包及類(lèi)庫(kù)等。我們啟動(dòng)一個(gè)容器，相當(dāng)于是啟動(dòng)了一個(gè)“基礎(chǔ)OS”。

3.2.1. 標(biāo)簽（Tag）

我們還可以為鏡像打標(biāo)簽，這也和Git非常相似。其實(shí)你也可能在前面留意到了，docker images的輸出中有一列就是TAG的。我們?cè)趫?zhí)行docker build或者docker commit的時(shí)候都可以同時(shí)為倉(cāng)庫(kù)名稱(chēng)指定一個(gè)TAG，格式為user_name/repo_name:tag，如果沒(méi)有指定這個(gè)TAG，則默認(rèn)為latest。

3.2.2. 常見(jiàn)鏡像操作

這里我們?cè)俳榻B一下對(duì)鏡像常見(jiàn)的一些操作。

查看本地鏡像列表

docker images命令用來(lái)列出當(dāng)前系統(tǒng)中的所有本地鏡像，即我們已經(jīng)通過(guò)docker run或者docker pull下載下來(lái)的鏡像，鏡像文件保存在本地的/var/lib/docker文件夾下。

下載鏡像到本地

只需要運(yùn)行docker pull命令即可，命令非常簡(jiǎn)單，問(wèn)題在于你的網(wǎng)路速度和連通性。