Docker Swarm上寫一個(gè)聊天室應(yīng)用chitchat

這篇文章主要介紹“Docker Swarm上寫一個(gè)聊天室應(yīng)用chitchat”，在日常操作中，相信很多人在Docker Swarm上寫一個(gè)聊天室應(yīng)用chitchat問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”Docker Swarm上寫一個(gè)聊天室應(yīng)用chitchat”的疑惑有所幫助！接下來，請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

Phoenix web應(yīng)用和其他語言/框架實(shí)現(xiàn)的web應(yīng)用相比最大的不同點(diǎn)在于，Phoenix應(yīng)用能在有狀態(tài)的情況下依然保持很好的橫向擴(kuò)展能力，這得益于其底層的Erlang OTP支持。為了能在集群中的各節(jié)點(diǎn)之間共享狀態(tài)，各節(jié)點(diǎn)只需相互認(rèn)識(shí)即可，并不需要單獨(dú)開一個(gè)狀態(tài)容器（如Redis），這也使得Phoenix應(yīng)用的架構(gòu)更為簡單明了。Elixir 1.9更加入了對(duì)release的支持，也使得打包部署更加方便。但是，這些都僅限于傳統(tǒng)的、預(yù)先知道集群容量和各節(jié)點(diǎn)IP的部署方式。如何能在Docker Swarm上，在不預(yù)先知道各節(jié)點(diǎn)IP的情況下部署Phoenix應(yīng)用并做到動(dòng)態(tài)擴(kuò)容成了下一個(gè)挑戰(zhàn)。今天就來嘗試部署一下最典型的有狀態(tài)web應(yīng)用——基于WebSocket的聊天室。

寫一個(gè)聊天室應(yīng)用chitchat

因?yàn)椴皇侵攸c(diǎn)所以不寫了。如果你不會(huì)寫，直接去GitHub上拉代碼

Release準(zhǔn)備

這里只做最簡單的準(zhǔn)備。

$ mix release.init

我們還需要在config/prod.secret.exs里加一行代碼讓我們r(jià)elease出來的包（artifact）知道要啟動(dòng)所有相關(guān)的application。

config :chitchat, ChitchatWeb.Endpoint, server: true

創(chuàng)建Docker鏡像

在項(xiàng)目的根目錄下創(chuàng)建Dockerfile，并加入以下內(nèi)容：

FROM elixir:1.9.1-alpine as build

# install build dependencies
RUN apk add --update git build-base nodejs npm yarn python

# prepare build dir
RUN mkdir /app
WORKDIR /app

# install hex + rebar
RUN mix local.hex --force && \
    mix local.rebar --force

# set build ENV
ENV MIX_ENV=prod

# install mix dependencies
COPY mix.exs mix.lock ./
COPY config config
RUN mix deps.get
RUN mix deps.compile

# build assets
COPY assets assets
RUN cd assets && npm install && npm run deploy
RUN mix phx.digest

# build project
COPY priv priv
COPY lib lib
RUN mix compile

# build release
COPY rel rel
RUN mix release

# prepare release image
FROM alpine:3.9 AS app
RUN apk add --update bash openssl

RUN mkdir /app
WORKDIR /app

COPY --from=build /app/_build/prod/rel/chitchat ./
RUN chown -R nobody: /app
USER nobody

ENV HOME=/app

這是從Phoenix官方文檔里直接復(fù)制過來的，除了改了一下應(yīng)用名稱和在apk add里添加了npm以及把COPY rel rel放出來以外什么都沒改。

這是一個(gè)multi-stage的Dockerfile，為了使最終生成的鏡像盡可能小，我們把Elixir、Mix、node.js等運(yùn)行時(shí)不需要的東西全都留在了build階段的鏡像里，只把最終release出來的東西（包含Erlang運(yùn)行時(shí)）放進(jìn)了最終鏡像。我這里構(gòu)建出來的docker鏡像約35MB。雖然現(xiàn)在已經(jīng)能構(gòu)建了，但我暫時(shí)不構(gòu)建。

創(chuàng)建Swarm

為了圖方便，我只做了單節(jié)點(diǎn)swarm：

$ docker swarm init

如果你手上有3臺(tái)以上的電腦，你也可以做全尺寸swarm。這不是重點(diǎn)所以略過。如果你不知道怎么做，參考官方教程。

本地化Docker Registry

由于部署到swarm集群里的服務(wù)必須使用預(yù)先構(gòu)建好的鏡像（如果每個(gè)節(jié)點(diǎn)各自構(gòu)建鏡像又慢又耗資源），而實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境下每個(gè)鏡像可能會(huì)很大（上G），所以我們需要一個(gè)在內(nèi)網(wǎng)里的Docker Registry來注冊(cè)并在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上共享鏡像。

在任意manager節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行

$ docker service create --name registry -p 5000:5000 registry:2

這一句會(huì)在你的swarm里創(chuàng)建一個(gè)名為registry的服務(wù)，用的鏡像是Docker官方的registry:2，公開5000端口。它只有一個(gè)replica。

構(gòu)建鏡像并推上Registry

運(yùn)行命令

$ docker build --tag 127.0.0.1:5000/chitchat:0.1.0 .

即可構(gòu)建出鏡像。版本號(hào)最好和mix.exs里的保持一致。注意，Docker Registry貌似不會(huì)覆蓋已有鏡像（待考證），所以版本號(hào)最好不要用latest。127.0.0.1:5000是registry的IP地址和端口號(hào)，根據(jù)你的swarm的實(shí)際情況改之。構(gòu)建完后運(yùn)行命令

$ docker push 127.0.0.1:5000/chitchat:0.1.0

就能將這個(gè)鏡像推到本地的registry上了。

docker-compose.yml

在項(xiàng)目的根目錄下創(chuàng)建docker-compose.yml，并添加下列內(nèi)容：

version: '3.7'

services:
  app:
    image: 127.0.0.1:5000/chitchat:0.1.0
    ports:
      - 80:4000
    entrypoint: ./bin/chitchat start
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 3

除了deploy項(xiàng)之外，這可以算是最簡單的docker-compose配置文件了。先跑跑看

$ docker-compose up

它應(yīng)該能直接跑起來（雖然會(huì)有警告說deploy項(xiàng)無效），訪問80端口、連接ws應(yīng)該都沒問題。

接著我們嘗試部署到swarm上（單節(jié)點(diǎn)的同學(xué)記得把剛才的試運(yùn)行關(guān)掉哦）：

$ docker stack  deploy -c ./docker-compose.yml chitchat

確認(rèn)服務(wù)都起來了

$ docker stack services chitchat

應(yīng)該看到如下內(nèi)容：

ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE                           PORTS
x2eym27lc2b8        chitchat_app        replicated          3/3                 127.0.0.1:5000/chitchat:0.1.0   *:80->4000/tcp

如果看到REPLICAS是3/3，說明部署成功，如果一直是0/3，則檢查你的代碼有沒有問題。

為了接下來的調(diào)試，先跟蹤一下日志：

$ docker service logs -f chitchat_app

然后打開兩個(gè)瀏覽器窗口/標(biāo)簽，訪問一下 http://127.0.0.1/rooms/1 ，看一下日志確保ws連接到了不同的replica上，如果連在了同一個(gè)上面，則刷新其中一個(gè)窗口，直到它連到了不同的replica為止。發(fā)一條消息試試，你會(huì)發(fā)現(xiàn) 另一個(gè)窗口收不到消息！

問題出在哪兒了？問題出在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的epmd（Erlang Process Manager）各自為政，沒有連接到一起。所以下一步就是想辦法把它們連起來。

我們知道Elixir有一個(gè)函數(shù)Node.connect/1可以連接到其他節(jié)點(diǎn)，只要它們有相同的cookie。問題在于，這種連接方式需要預(yù)先知道對(duì)方的IP或域名或主機(jī)名。但是在一個(gè)容器編排系統(tǒng)（container orchestration system）里，容器的IP、域名和主機(jī)名都是動(dòng)態(tài)分配的，尤其是在容器宕掉重啟后，它的IP、域名和主機(jī)名很可能會(huì)改變。在這種動(dòng)態(tài)的集群里，怎么才能讓容器找到自己的兄弟呢？

思路是利用Docker的基于DNS的服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制。在Docker Swarm里，每個(gè)服務(wù)都帶有一個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)用的域名，它是tasks.<服務(wù)名>，在我們的這套配置里，它是tasks.chitchat_app。如果你在任意一個(gè)replica容器里運(yùn)行nslookup tasks.chitchat_app，你會(huì)看到所有replica的IP地址。有了IP地址，接下來只要知道節(jié)點(diǎn)的基本名稱（節(jié)點(diǎn)名稱@前面的部分）就行了。這個(gè)名稱很容易找，因?yàn)镋lixir的release啟動(dòng)時(shí)，環(huán)境變量$RELEASE_NAME已經(jīng)設(shè)好了這個(gè)名稱。

看起來不錯(cuò)，先試一下。讓我們先登上1號(hào)容器（把那個(gè)xxx換成實(shí)際值，其實(shí)只需要敲Tab就行了）：

$ docker exec -it chitchat_app.1.xxx sh

獲得其他容器的IP地址：

$ nslookup tasks.chitchat_app

然后attach到正在運(yùn)行的chitchat進(jìn)程，并嘗試連接其他節(jié)點(diǎn)（假定它的IP是10.0.0.3）：

$ ./bin/chitchat remote
iex> Node.connect(:"chitchat@10.0.0.3")

你會(huì)發(fā)現(xiàn)連不上。問題在哪兒？看看當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的名稱是啥：

iex> Node.self()
:"nonode@nohost"

問題就在這兒。我們的節(jié)點(diǎn)沒有名稱！為了讓每個(gè)節(jié)點(diǎn)有自己的名稱，我們需要修改rel/env.sh.eex。

修改rel/env.sh.eex

放開下面兩行：

export RELEASE_DISTRIBUTION=name
export RELEASE_NODE="<%= @release.name %>@127.0.0.1"

這個(gè)文件用于生成env.sh，而env.sh會(huì)在每次應(yīng)用啟動(dòng)的時(shí)候運(yùn)行，用來設(shè)置環(huán)境變量。

還有一個(gè)問題，怎么把127.0.0.1替換成真正的容器的IP？如果你在某個(gè)容器里運(yùn)行hostname -i，你會(huì)得到當(dāng)前的IP（比較有意思的是，如果你在自己的PC上運(yùn)行這句命令，你只能拿到127.0.1.1）。所以我們只要把RELEASE_NODE那一行改成

export RELEASE_NODE="<%= @release.name %>@$(hostname -i)"

就一切OK了。順帶一提，rel/env.bat.eex可以不改，因?yàn)槲覀兊娜萜髋艿牟皇荳indows而是Alpine Linux。

重新部署一下，再嘗試一下連接其他節(jié)點(diǎn)，可以看到這次就能連上了。

下一個(gè)問題就是怎么讓它自動(dòng)連，而且周期性地反復(fù)連。這里我用了一個(gè)第三方庫Peerage。

集成Peerage

安裝方式請(qǐng)自行看官網(wǎng)。我只將我的配置貼出來：

# config/prod.exs
config :peerage, via: Peerage.Via.Dns,
  dns_name: "tasks.chitchat_app",
  app_name: {:system, "RELEASE_NAME"}

這里的dns_name就是Peerage去訪問的DNS域名。而app_name則是節(jié)點(diǎn)名稱@前面的部分。{:system, "RELEASE_NAME"} 告訴Peerage這個(gè)名稱要去環(huán)境變量$RELEASE_NAME里找。Peerage會(huì)周期性地訪問DNS獲取IP，并在每個(gè)IP前面加上<app_name>@，然后嘗試連接這些節(jié)點(diǎn)。

重新部署一下，然后在某個(gè)replica上運(yùn)行

$ ./bin/chitchat rpc "IO.inspect Node.list"

你會(huì)看到其他節(jié)點(diǎn)的名稱，這表明所有節(jié)點(diǎn)都已連上了。

你還可以嘗試擴(kuò)張/縮水當(dāng)前的服務(wù)（參考docker service scale），殺掉某個(gè)容器（docker kill）等操作，看看行為是否和預(yù)期一樣。

到此，關(guān)于“Docker Swarm上寫一個(gè)聊天室應(yīng)用chitchat”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！