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环境准备与 Docker 安装

在开始跨主机管理 Docker 容器化应用之前，需要确保所有主机上都安装了 Docker 引擎，并且这些主机之间可以通过 SSH 协议进行通信。本节将详细介绍环境准备和 Docker 的安装步骤。

Docker 安装

以下是基于 CentOS 7 的 Docker 安装步骤：

# 更新软件包索引
sudo yum update -y# 安装依赖软件包
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2# 添加 Docker 软件源
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo# 安装 Docker 引擎
sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin# 启动 Docker 服务
sudo systemctl start docker# 设置 Docker 服务开机启动
sudo systemctl enable docker# 验证 Docker 安装
sudo docker run -it --rm hello-world

SSH 无密码登录配置

为了实现跨主机的无密管理，需要配置 SSH 密钥登录：

# 生成 SSH 密钥对
ssh-keygen -t rsa -b 4096# 将公钥复制到远程主机
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub user@remote-host# 测试无密码登录
ssh user@remote-host

Docker 容器的基本操作

掌握 Docker 容器的基本操作是跨主机管理的基础。本节将介绍容器的启动、停止、重启、删除等操作。

容器启动

启动一个新的 Docker 容器：

# 从镜像启动容器
docker run -it --name my-container -p 8080:80 nginx

容器停止

停止一个运行中的容器：

# 停止容器
docker stop my-container

容器重启

重启一个已停止的容器：

# 重启容器
docker restart my-container

容器删除

删除一个已停止的容器：

# 删除容器
docker rm my-container

跨主机容器管理

跨主机容器管理是 Docker 容器化应用部署中的关键环节。本节将介绍如何通过 Docker CLI、Docker Compose 和 Docker Swarm 实现跨主机容器管理。

基于 Docker CLI 的远程容器管理

Docker CLI 支持通过 SSH 协议连接到远程主机，进行容器管理：

# 远程登录到目标主机
ssh user@remote-host# 在远程主机上启动容器
docker run -it --name remote-container -p 8080:80 nginx

基于 Docker Compose 的容器编排

Docker Compose 可以定义多容器应用，并实现跨主机部署：

version: '3'services:web:image: nginxports:- "8080:80"networks:- app-networkdb:image: postgresenvironment:POSTGRES_USER: userPOSTGRES_PASSWORD: passwordnetworks:- app-networknetworks:app-network:driver: overlay

基于 Docker Swarm 的集群管理

Docker Swarm 提供了容器集群管理功能，适合大规模跨主机部署：

# 初始化 Swarm 集群
docker swarm init --advertise-addr 192.168.1.100# 加入 Swarm 集群
docker swarm join --token <token> 192.168.1.100:2377# 部署服务
docker service create --name my-service -p 8080:80 nginx

容器网络管理

容器网络管理是跨主机容器化应用部署中的重要环节。本节将介绍 Docker 的网络模式及跨主机网络配置。

Docker 网络模式

Docker 提供了以下几种网络模式：

bridge：默认网络模式，适合单主机部署。
host：容器使用主机网络栈，适合需要直接访问主机网络的场景。
none：容器没有网络连接，适合需要完全隔离的场景。
overlay：跨主机网络模式，适合 Swarm 集群部署。

跨主机网络配置

使用 Overlay 网络实现跨主机通信：

# 创建 Overlay 网络
docker network create -d overlay my-overlay-network# 连接容器到 Overlay 网络
docker network connect my-overlay-network my-container

持久化存储管理

容器的持久化存储是保障数据安全和持久性的关键。本节将介绍 Docker 的持久化存储解决方案。

Docker 卷（Volume）

Docker 卷是推荐的持久化存储方式：

# 创建卷
docker volume create my-volume# 挂载卷到容器
docker run -it --name my-container -v my-volume:/data nginx

数据容器

数据容器可以用于持久化数据：

# 创建数据容器
docker create -v /data --name data-container nginx# 启动应用容器并挂载数据容器卷
docker run -it --name app-container --volumes-from data-container nginx

网络存储集成

将 Docker 与 NFS、Ceph 等网络存储集成：

# 挂载 NFS 卷到主机
sudo mount -t nfs 192.168.1.100:/nfs/share /mnt/nfs# 将 NFS 卷挂载到容器
docker run -it --name my-container -v /mnt/nfs:/data nginx

容器安全管理

容器安全是跨主机部署中的重要考虑因素。本节将介绍 Docker 的安全管理策略。

用户认证与权限管理

配置 Docker 的用户认证和权限管理：

# 配置 Docker 用户和组
sudo usermod -aG docker user# 重启 Docker 服务
sudo systemctl restart docker

TLS 加密通信

启用 Docker 的 TLS 加密通信：

# 生成 TLS 证书和密钥
sudo docker swarm ca# 启用 TLS 加密
sudo docker swarm init --force-new-cluster --tls# 配置 Docker 客户端使用 TLS
export DOCKER_TLS_VERIFY=1
export DOCKER_HOST=:2376

容器日志管理

容器日志管理是监控和排错的重要工具。本节将介绍 Docker 的日志管理功能。

Docker 日志驱动

Docker 支持多种日志驱动，如 json-file、syslog、journald 等：

# 配置 json-file 日志驱动
docker run -it --log-driver json-file --name my-container nginx

集成 ELK 堆栈

将 Docker 日志与 ELK 堆栈集成：

# 启动 ELK 堆栈
docker-compose up -d# 配置 Docker 日志驱动为 syslog
docker run -it --log-driver syslog --name my-container nginx

容器备份与恢复

容器备份与恢复是保障业务连续性的重要措施。本节将介绍 Docker 的备份与恢复方法。

容器导出与导入

导出和导入容器镜像：

# 导出容器镜像
docker save -o my-image.tar nginx# 导入容器镜像
docker load -i my-image.tar

卷备份与恢复

备份和恢复 Docker 卷：

# 备份卷
docker run -it --name backup-container -v my-volume:/data busybox tar -czvf /backup/my-volume.tar.gz /data# 恢复卷
docker run -it --name restore-container -v my-volume:/data busybox tar -xzvf /backup/my-volume.tar.gz -C /data