第1次实践作业

目录

• 课程调查
• 了解微服务
  • 概念
  • 特点
  • 优点
  • 缺点
• 学习docker技术
  • docker的相关概念
  • 搭建的docker环境
  • docker基本操作

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。

这门课程可能着眼于具体系统的构建，构建稳定可靠的系统实现所需的功能。

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。

概念

2014年，Martin Fowler 与 James Lewis 共同提出了微服务的概念，定义了微服务是由以单一应用程序构成的小服务，自己拥有自己的行程与轻量化处理，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 通信。同时服务会使用最小的规模的集中管理 (例如 Docker) 能力，服务可以用不同的编程语言与数据库等组件实现。

特点

• 单一职责：每个微服务都需要满足单一职责原则，微服务本身是内聚的，因此微服务通常比较小。
• 自治：一个微服务就是一个独立的实体，它可以独立部署、升级，服务与服务之间通过REST等形式的标准接口进行通信，并且一个微服务实例可以被替换成另一种实现，而对其它的微服务不产生影响。

优点

• 逻辑清晰：这个特点是由微服务的单一职责的要求所带来的。
• 可扩展：应对系统业务增长的方法通常采用横向（Scale out）或纵向（Scale up）的方向进行扩展。
• 灵活组合：在微服务架构中，可以通过组合已有的微服务以达到功能重用的目的。
• 高可靠：微服务间独立部署，一个微服务的异常不会导致其它微服务同时异常。

缺点

• 复杂度高：微服务间通过REST、RPC等形式交互，相对于Monolithic模式下的API形式，需要考虑被调用方故障、过载、消息丢失等各种异常情况，代码逻辑更加复杂。
• 运维复杂：在采用微服务架构时，系统由多个独立运行的微服务构成，需要一个设计良好的监控系统对各个微服务的运行状态进行监控。
• 影响性能：相对于Monolithic架构，微服务的间通过REST、RPC等形式进行交互，通信的时延会受到较大的影响。

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的相关概念

• 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。

• 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、停止、删除、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。

• 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。

• k8s：Kubernetes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。

搭建的docker环境

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

添加 Docker 的官方 GPG 密钥：

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

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"

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:

sudo docker run hello-world

docker基本操作

• 拉取

docker image pull [username]/[repository]
docker image pull library/hello-world

• 查询

docker image ls
docker container ls
docker container ls --all

• 运行

docker container run hello-world

• 删除

docker container rm [containID]

• 登录 docker hub

sudo docker login

• 上传镜像

docker image push [username]/[repository]:[tag]