centos7+ docker 實踐部署docker及配置direct_lvm

轉載於博客園：http://www.cnblogs.com/Andrew-XinFei/p/6245330.html

前言

　　Docker現在在后端是那么的火熱..尤其當筆者了解了docker是什么、能做什么之后,真的是感覺特別的exciting,便迫不及待的去實踐部署一下. 但是在實際部署中,因為筆者使用的是阿里雲ecs服務器,centos7系統,因為centos7與ubuntu的差異性，所以,需要自己把后端存儲引擎devicemapper從loop_lvm模式配置為direct_lvm模式。在這其中又遇到了坑,所以覺得很有必要記錄下來,做個備忘.

 

為什么要配置devicemapper

　　幾點原因：

　　　　ubuntu與contos的差異: 在Ubuntu/Debian上有UnionFS可以使用,如aufs或者overlay2,而CentOS和RHEL的內核中沒有相關驅動。

　　　　Docker的背景: Docker最先就是跑在Ubuntu和Debian上的,使用的就是aufs存儲器.因為docker越來越流行,許多公司希望在rhel上使用,但是上游內核中並沒有包括aufs,所以rhel不能使用aufs. 最終,開發者們開發了一個新的后端存儲引擎devicemapper,基於已有的Device Mapper技術,並且使docker 支持可插拔,現在全世界有很多真實案例在生產環境中使用devicemapper. 

　　　　loop_lvm和direct_lvm區別：

　　　　　　因為上述的原因,對於centos/rhel這類沒有相關驅動的系統,一般使用devicemapper驅動利用LVM的一些機制來模擬分層存儲。這樣的做法除了性能比較差之外,穩定性一般也不好,而且配置相對復雜。Docker安裝在CentOS/RHEL 上后，會默認選擇 devicemapper，但是為了簡化配置，其 devicemapper 是跑在一個稀疏文件模擬的塊設備上，也被稱為 loop-lvm。這樣的選擇是因為不需要額外配置就可以運行 Docker，這是自動配置唯一能做到的事情。但是 loop-lvm 的做法非常不好，其穩定性、性能更差，無論是日志還是 docker info 中都會看到警告信息。官方文檔有明確的文章講解了如何配置塊設備給 devicemapper 驅動做存儲層的做法，這類做法也被稱為配置 direct-lvm。

　　　　　　除了前面說到的問題外，devicemapper + loop-lvm 還有一個缺陷，因為它是稀疏文件，所以它會不斷增長。用戶在使用過程中會注意到 /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data 不斷增長，而且無法控制。很多人會希望刪除鏡像或者可以解決這個問題，結果發現效果並不明顯。原因就是這個稀疏文件的空間釋放后基本不進行垃圾回收的問題。因此往往會出現即使刪除了文件內容，空間卻無法回收，隨着使用這個稀疏文件一直在不斷增長。

　　所以:

　　　　對於 CentOS/RHEL 的用戶來說，在沒有辦法使用 UnionFS 的情況下，一定要配置 direct-lvm 給 devicemapper，無論是為了性能、穩定性還是空間利用率。

　　　　　　或許有人注意到了 CentOS 7 中存在被 backports 回來的 overlay 驅動，不過 CentOS 里的這個驅動達不到生產環境使用的穩定程度，所以不推薦使用。

　　(參考自:Docker--從入門到實踐)

 

安裝及運行docker

　　比較easy,自己參考Docker--從入門到實踐,在其中講的有具體步驟,很詳細了。本文的重點是direct_lvm模式的配置,這里就不再細說。

為生產環境配置direct_lvm模式

　　生產環境下應該使用direct_lvm,如果之前有鏡像在loop_lvm模式下創建,需要切換,則需要把鏡像做備份(push到hub或者私有registry).所以最好的做法,還是: 在剛剛給centos服務器安裝docker的時候，直接做好配置.

　　1.停止docker daemon

[root@srv00 ~]# systemctl stop docker

　　2.創建相關的邏輯卷和thinpool

　　檢查磁盤

[root@iZ28uvczcf6Z mapper]# fdisk -l   <==檢查下磁盤

Disk /dev/xvda: 107.4 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x635e6c7d

    Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/xvda1   *        2048   209713151   104855552   8e  Linux LVM

Disk /dev/xvdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x021dd279

    Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/xvdb1            2048    41943039    20970496   8e  Linux LVM

　　創建pv

[root@srv00 ~]# pvcreate /dev/xvdb1
  Physical volume "/dev/xvdb" successfully created

　　注意: pvcreate 指令后面配置的硬盤(此處為"xvdb1")必須為獨立的掛載硬盤，而不能是系統盤，否則會報錯，創建失敗.

　　(關於掛載新硬盤后，如何對硬盤進行"初始化"、"分區" ，在本文最后會單獨講解。(比如在本代碼中，把Disk "/dev/xvdb"初始化成一塊分區 "/dev/xvdb1",大小等同於磁盤大小(約20G)。)

　　創建vg

[root@srv00 ~]# vgcreate vgdocker /dev/xvdb1
  Volume group "vgdocker" successfully created

　　創建一個thin pool,名字叫thinpool,先來創建邏輯卷

[root@srv00 ~]# lvcreate --wipesignatures y -n thinpool -l 95%VG vgdocker
  Logical volume "thinpool" created.
[root@srv00 ~]# lvcreate --wipesignatures y -n thinpoolmeta -l 1%VG vgdocker  
  Logical volume "thinpoolmeta" created.
[root@srv00 ~]# lvscan
  ACTIVE            '/dev/centos/swap' [4.00 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/centos/root' [35.47 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/vgdocker/thinpool' [28.50 GiB] inherit
  ACTIVE            '/dev/vgdocker/thinpoolmeta' [304.00 MiB] inherit

"剩余的4%留給它們自動擴展"

　　轉換成thin pool

[root@srv00 ~]# lvconvert -y --zero n -c 512K --thinpool vgdocker/thinpool --poolmetadata vgdocker/thinpoolmeta
  WARNING: Converting logical volume vgdocker/thinpool and vgdocker/thinpoolmeta to pool's data and metadata volumes.
  THIS WILL DESTROY CONTENT OF LOGICAL VOLUME (filesystem etc.)
  Converted vgdocker/thinpool to thin pool.

　　設置thinpool的自動擴展參數,並應用此profile

[root@srv00 ~]# vi /etc/lvm/profile/docker-thinpool.profile
activation {
    thin_pool_autoextend_threshold=80
    thin_pool_autoextend_percent=20
}
[root@srv00 ~]# lvchange --metadataprofile docker-thinpool vgdocker/thinpool
  Logical volume "thinpool" changed.

"當空間大於80%時進行擴展.擴展的大小是空閑空間的20%"

　　查看thinpool是否是已監視狀態

[root@srv00 ~]# lvs -o+seg_monitor
  LV       VG        Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert Monitor  
  root     centos    -wi-ao---- 35.47g                                                              
  swap     centos    -wi-ao----  4.00g                                                              
  thinpool vgdocker twi-a-t--- 28.50g             0.00   0.02                             monitored

　　3.備份並刪除docker存儲目錄(是否備份，根據自己需求)

　　　備份

$ mkdir /var/lib/docker.bk
$ mv /var/lib/docker/* /var/lib/docker.bk

　　　刪除原存儲目錄

[root@srv00 ~]# rm -rf /var/lib/docker/*

"注意備份重要鏡像等"

　　4.修改啟動參數並啟動

　　　我們通過systemd的drop-in方式修改,也是官方推薦的

　　編輯config文件

[root@srv00 ~]# mkdir /etc/systemd/system/docker.service.d
[root@srv00 ~]# vi /etc/systemd/system/docker.service.d/daemon.conf
[Service]
ExecStart=
ExecStart=/usr/bin/dockerd

"ExecStart= 第一行是空.否則啟動會報錯; "　　

　　實際啟動時,是需要一些參數的,我們把它配置在daemon.json文件中。文件的位置是/etc/docker/daemon.json 通過vi指令編輯、保存,即可. daemon.json文件內容如下:

{
  "storage-driver": "devicemapper",
   "storage-opts": [
     "dm.thinpooldev=/dev/mapper/vgdocker-thinpool",
     "dm.use_deferred_removal=true",
     "dm.use_deferred_deletion=true"
   ]
}

　　重新reload

[root@srv00 ~]# systemctl daemon-reload
[root@srv00 ~]# systemctl start docker

"修改daemon參數需要reload"

　　5.檢查確認

　　　可以看到,direct_lvm模式已經配置成功.

　　　注: 因為筆者機器已經配置完畢,無法重新配置前面的步驟,所以前面的一些代碼，均是從一篇他人的博客(點擊訪問)中粘貼過來的,並進行了一些整理。 不過差別只是硬盤名稱不一樣，流程和輸入指令完全可以直接照搬.

[root@iZ28uvczcf6Z mapper]# docker info
Containers: 0
 Running: 0
 Paused: 0
 Stopped: 0
Images: 1
Server Version: 1.12.5
Storage Driver: devicemapper
 Pool Name: vgdocker-thinpool
 Pool Blocksize: 524.3 kB
 Base Device Size: 10.74 GB
 Backing Filesystem: xfs
 Data file: 
 Metadata file: 
 Data Space Used: 990.4 MB
 Data Space Total: 20.4 GB
 Data Space Available: 19.41 GB
 Metadata Space Used: 233.5 kB
 Metadata Space Total: 213.9 MB
 Metadata Space Available: 213.7 MB
 Thin Pool Minimum Free Space: 2.039 GB
 Udev Sync Supported: true
 Deferred Removal Enabled: true
 Deferred Deletion Enabled: true
 Deferred Deleted Device Count: 0
 Library Version: 1.02.135-RHEL7 (2016-09-28)
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: cgroupfs
Plugins:
 Volume: local
 Network: null host bridge overlay
Swarm: inactive
Runtimes: runc
Default Runtime: runc
Security Options: seccomp
Kernel Version: 3.10.0-514.2.2.el7.x86_64
Operating System: CentOS Linux 7 (Core)
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 1
Total Memory: 991.2 MiB
Name: iZ28uvczcf6Z
ID: KJ44:XNL6:W5KM:VYDQ:WN4C:FDPF:U52P:27SJ:MCWA:Q6JA:D76Z:JXVC
Docker Root Dir: /var/lib/docker
Debug Mode (client): false
Debug Mode (server): false
Registry: https://index.docker.io/v1/
WARNING: bridge-nf-call-iptables is disabled
Insecure Registries:
 127.0.0.0/8
[root@iZ28uvczcf6Z mapper]#

　　

有哪些坑?

　　硬盤掛載

　　　　一定不能是系統盤

　　"Docker 1.12 on CentOS no longer uses socket activation"

　　　　因為Docker 1.12的一些新變化,基於網上的一些博客、文章,在配置時，就要有一些改變，否則你可能會遇到錯誤:"no sockets found via socket activation: make sure the service was started by systemd"。這個錯誤的解決方式,感興趣的可以自行查看此鏈接: "docker daemon -H fd://" fails with message "No sockets found" under Ubuntu 15.10 #22847

　　

　　　　

掛載硬盤的初始化和分區方式

　　

$ fdisk /dev/xvdb
    
    Command(m for help): n   n之后,根據自己需要配置,也可以連着3次enter就可以完成配置,初始化為一塊分區,分區大小=硬盤大小
    Command (m for help): t   t是個改類型的指令
    Partition number (1-3,default 3):
    Partition type (type L to list all types): 8e 最好是給配置為支持LVM的8e類型
    Command ( m for help): w  保存

partprobe  用partprobe可以使kernel重新讀取分區信息,從而避免重啟

//以下的指令非必須，僅做一個備錄
pvcreate /dev/sda3
vgextend vg00 /dev/sda3
vgdisplay
lvextend -L +80G /dev/vg00/lv_root
lvdisplay
resize2fs /dev/vg00/lv_root
df -h

 

 

后言

　　站在前人的肩膀上

　　　　筆者學習時也是參考了一些博客、文章, 在它們的基礎上,做了整理,並修改掉過時的配置信息. 其中一些筆者自己覺得說的挺清晰的,羅列在下面，方便參考:

　　　　devicemapper 最佳實踐

　　　　Docker官方教程 ： 官方教程,不用多說,只是英文閱讀起來費些力氣

 　　　　Docker--從入門到實踐 ：gitbook書籍,講的很詳細

　　　　

　　　　以及幾篇不錯的文章:

　　　　http://www.linuxtechi.com/thin-provisioned-logical-volumes-centos-7-rhel-7/ 

　　　　Docker一些啟動安裝指令

　　一種簡單的方式,配置direct_lvm模式

　　　　本文主要講的是自己手動配置direct_lvm模式的方式，還有一種簡單些的配置方式.如 Docker Device Mapper 使用direct_lvm，文章提到了一個工具: docker-storage-setup,貌似基於這個腳本可以比較便捷的進行配置,但是感覺文中內容,筆者看的不是很明白,所以就沒有繼續了. docker-storage-setup的github網址，筆者也已經找到了：projectatomic/docker-storage-setup 。如果你感興趣,研究有結果之后,歡迎回來在下方分享給筆者^_^。

　

 

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