Docker如何在Ubuntu上实现容器编排

在 Ubuntu 上实现容器编排的可选路径

• Docker Compose：单机多容器编排，用一份 YAML 定义服务、网络、卷，一条命令即可拉起整套应用，适合开发、测试、单机生产。
• Docker Swarm：Docker 引擎内置的集群模式，提供服务编排、扩缩容、滚动更新、内置负载均衡，适合轻量集群与快速落地。
• Kubernetes：行业标准容器编排平台，提供自愈、自动扩缩容、复杂网络与策略、生态完备，适合中大型与高可用生产。
• 选型建议：单机优先用 Compose；需要多机简单集群可用 Swarm；追求规模化与生态能力选择 Kubernetes。

方案一 Docker Compose 快速上手

• 安装（Ubuntu 20.04+ 推荐方式）
  • 更新索引并安装依赖
    sudo apt update & & sudo apt install -y curl apt-transport-https ca-certificates gnupg lsb-release
  • 添加 Docker 官方 GPG 与仓库
    curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
    echo “deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable” | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
  • 安装 Docker 与 Docker Compose 插件
    sudo apt update & & sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
  • 验证
    docker compose version
• 定义与启动应用（示例）
  • 在项目目录创建 docker-compose.yml version: “3.8” services: web: image: nginx:alpine ports: - “8080:80” volumes: - ./html:/usr/share/nginx/html:ro restart: unless-stopped redis: image: redis:alpine volumes: - redis_data:/data restart: unless-stopped volumes: redis_data:
  • 启动与常用操作
    • 后台启动：docker compose up -d
    • 查看日志：docker compose logs -f
    • 停止/删除：docker compose down
• 设置开机自启（systemd 方式）

  • 创建服务文件：sudo nano /etc/systemd/system/myapp.service [Unit] Description=My Docker Compose App Requires=docker.service After=docker.service

    [Service] Type=oneshot RemainAfterExit=yes WorkingDirectory=/opt/myapp ExecStart=/usr/bin/docker compose up -d ExecStop=/usr/bin/docker compose down TimeoutStartSec=0

    [Install] WantedBy=multi-user.target

  • 启用并启动：sudo systemctl enable --now myapp.service
    说明：Compose 适合单机多容器应用，配置即代码、运维简单；如需系统级自启动，使用 systemd 管理 Compose 项目是常见做法。

方案二 Docker Swarm 集群编排

• 初始化 Swarm（在管理节点执行）
  • 初始化：docker swarm init --advertise-addr < 管理节点IP>
  • 查看加入命令：docker swarm join-token worker
• 部署服务与扩缩容
  • 部署应用栈（示例） version: “3.8” services: web: image: nginx:alpine ports: - “80:80” deploy: replicas: 3 update_config: parallelism: 2 delay: 10s restart_policy: condition: on-failure
  • 部署：docker stack deploy -c docker-compose.yml mystack
  • 扩容：docker service scale mystack_web=5
  • 查看：docker service ls、docker stack ps mystack
• 适用场景与特点
  • 优势：原生集成于 Docker Engine、上手快、具备服务编排、负载均衡、滚动更新等能力。
  • 局限：与最新 Compose 规范存在部分差异，生态与功能深度不及 Kubernetes。

方案三 Kubernetes 集群编排

• 单节点快速起步（kind/minikube 任选其一）
  • kind（本地多节点体验）
    • 安装 kind：curl -Lo ./kind https://kind.sigs.k8s.io/dl/v0.22.0/kind-linux-amd64 & & chmod +x ./kind & & sudo mv ./kind /usr/local/bin
    • 创建集群：kind create cluster --name demo
    • 验证：kubectl cluster-info
  • minikube（本地单节点）
    • 安装 minikube：curl -LO https://storage.googleapis.com/minikube/releases/latest/minikube-linux-amd64 & & sudo install minikube /usr/local/bin
    • 启动：minikube start
• 部署示例应用
  • 创建部署：kubectl create deployment web --image=nginx:alpine
  • 暴露服务：kubectl expose deployment web --type=NodePort --port=80
  • 查看访问地址：minikube service web --url 或 kubectl get svc
• 适用场景与特点
  • 优势：自愈、自动扩缩容、复杂网络与策略、生态完备，适合生产级与多环境统一管理。
  • 代价：学习曲线更陡、运维复杂度更高。

运维与最佳实践

• 配置管理：将镜像标签、副本数、端口等抽离为环境变量/多文件 Compose，便于不同环境复用。
• 数据持久化：数据库等状态服务使用命名卷/外部存储，避免容器重建导致数据丢失。
• 高可用：无状态服务优先，使用反亲和/拓扑分散；有状态服务使用 StatefulSet + PV。
• 可观测性：统一接入日志（stdout/fluentd）、指标（Prometheus）与追踪（Jaeger）。
• 安全：启用镜像签名、最小权限 RBAC、网络策略与Secrets管理。
• 升级策略：Compose/Swarm 使用滚动更新；Kubernetes 使用 RollingUpdate/Canary。
• 备份与恢复：定期备份持久卷数据与集群配置（如 etcd 快照、数据库 dump）。

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