我的docker随笔28：基于容器的升级方案实验

Posted 2021-06-13 李迟

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了我的docker随笔28：基于容器的升级方案实验相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本文涉及：
在容器化场合中，如何更快升级。涉及2方面：
docker镜像的设计。
升级方案。

docker镜像设计

充分利用docker镜像分层机制，减小升级的体积，减少流量消耗。

基础镜像设计

基础镜像可直接沿用官方的，也可自行制作，自行制作机动性强，可加定制内容，如nodejs依赖的node_modules目录，C++额外依赖的库（如cuda等）。
每次制作，在基础镜像基础上，而不是上一版本。因为docker是基础上一层制作的，即使版本间差别不大，但体积也只增不减。

分层测试示例如下。
制作二镜像，先做基础，在此基础上制作0.1版本。先下载基础镜像，再下载0.1版本。观察下载过程日志。

# docker pull latelee/nodejs_test:base

base: Pulling from latelee/nodejs_test
3cfb62949d9d: Pull complete 
34aecfb75a58: Pull complete 
3d83db6658b4: Pull complete 
c94ba0b8da75: Pull complete 
d7bff1b55288: Pull complete 
Digest: sha256:e17eefc913b842d944702fa008c3178e5f5cf6753b102954ee2426ff548aa6c4
Status: Downloaded newer image for latelee/nodejs_test:base

# docker pull latelee/nodejs_test:0.1

0.1: Pulling from latelee/nodejs_test
3cfb62949d9d: Already exists 
34aecfb75a58: Already exists 
3d83db6658b4: Already exists 
c94ba0b8da75: Already exists 
d7bff1b55288: Already exists 
7c1d066698dd: Pull complete 
Digest: sha256:f17bec3186ca681be8815adda298b217b6d0c1bcb248a0f57da4b03a8197db43
Status: Downloaded newer image for latelee/nodejs_test:0.1

第二次下载的，许多层已经存在了，无须再下载，故速度快。在磁盘上，也是重用镜像的，所以会节省空间。

其它测试：使用大文件，在基础镜像上制作0.1版本，再在0.1版本上制作0.2(只做小修改)，另再以0.2版本的文件，基于基础镜像做0.11版本，观察三者下载过程。

宿主机映射方案

一般地，容器作为运行环境，宿主机保存数据文件。如web服务即为典型者。这里反其义用之。即把文件放到镜像中，再把宿主机的运行环境映射到容器中，执行之。
示例：

docker run -it --rm -v /home/latelee/nodejs/nodejs_test/node_modules:/home/node/node_modules \\
-v /usr/local/bin/:/home/local/bin \\
-v /lib/:/home/lib \\
-v /usr/lib/:/home/usr/lib \\
nodejsdata sh 


export PATH=$PATH:/home/local/bin
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/lib
export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/home/usr/lib

/ # node -v
v10.20.1
/ # cd /home/node/
/ # node koa_test.js 
Running a koa server at localhost:  4000

docker run -it --rm -v /home/latelee/nodejs/nodejs_test/node_modules:/home/node/node_modules \\
-v /usr:/usr \\
-v /bin:/bin \\
-v /lib/:/lib \\
nodejs_test sh

尝试使用scratch制作，即只把相关的js文件拷贝到镜像中，不基于busybox等基础镜像，未挂载命令所在目录时提示：

docker: Error response from daemon: OCI runtime create failed: container_linux.go:345: starting container process caused "exec: \\"sh\\": executable file not found in $PATH": unknown.

挂载（如/bin/目录）后提示：

standard_init_linux.go:211: exec user process caused "no such file or directory"
failed to resize tty, using default size

似乎无法如此实施。此问题尚未研究深。

另，想过在容器A中使用容器B的目录，无果，或许无此应用方式。先挂载，再在容器中拷贝到宿主机，似乎可行，但多占用了存储空间，弃之。

另一个示例：

docker run -itd --rm --name nodejsapp -p 3000:3000 -v /home/node/node_modules/:/home/node/node_modules \\
-v /usr/:/usr \\
-v /lib/:/lib \\
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/latelee/nodejsdata

提供的：
docker run -itd --rm --name nodejsapp -p 3000:3000 \\
-v /mnt/data:/mnt/data \\
-v /home/node/node_modules/:/home/node/node_modules \\
-v /usr/:/usr \\
-v /lib/:/lib \\
nodejsdata

在 arm 上验证通过。前提：arm 板子安装了nodejs环境以及依赖的node_modules。将应用代码做成镜像，下载并运行之。为减小操作，直接挂载成相同目录。

升级方案

参考热启动和冷启动两种方式进行思考。目前只有构思，未动手编码。

热更新

云主机为服务器，终端/板子为客户端，两者保持长连接，可用websocket实现。
需要升级时（如用CICD触发，或手工触发，或发post请求），服务器收到升级事件，发指令到客户端，客户端执行docker pull命令，判断其返回值，同时判断新镜像是否正常（如下发指令时带md5或crc，也可用docker自身的ID），一切正常启动，监控些许时间后（如30秒~1分钟），容器未退出，方为正常。
客户端主动升级，需判断是否连网，可选择深夜升级，或业务非繁忙时段。

冷更新

制作随系统启动的脚本，在脚本中先执行docker pull，如果已是最新版本，会输出docker ID值，并带有Image is up to date for字样，可判断之。否则，会拉取镜像，此时，需先停止容器并删除容器，再启动（是否直接重启容器即可实现，此刻未研究）。此方式，需要重启设备，如果启动时间长，则服务停止时间长。在时间间隔允许情况下，可采用此法，方便。

小结

本文镜像已修改，所示者非真实镜像。

附

一个builtroot更新node的记录。

前端所所需版本为10.15，builtroot默认是8.15。
1、下载alpine版本镜像，取node，其库为musllibc，目标板库为glibc，运行提示Not found，原由是链接器不同。失败。下载armv7版本的镜像，从中取之。体积30MB余，较大。

2、观察buitroot配置，确认node为8.15，临时改配置，更新node为10.15，编译失败，重新改为8.15，成功，猜测openssl问题。查找官方代码路径https://git.busybox.net/buildroot/tree/package/nodejs/nodejs.mk?h=2019.05，选择不同版本号，发现 201905 版本较近，从中取配置文件，替换/新加原有目录。其依赖https://git.busybox.net/buildroot/tree/package/nghttp2?h=2019.05。make时下载慢，用云主机下载，再用scp拷贝之。编译依然失败，从提示日志看，还是openssl。想到将buitroot升级到201905，然又与内核等有关联，成本大，弃之。
3、恢复用用8.15编译，暂不烧写镜像（一是仅验证，二是耗时），拷贝/usr/bin/node到目标板，拷贝其依赖库libhttp_parser、libuv、libcares三个库。结果：应用程序依赖的sqlite为/sqlite3/lib/binding/node-v64-linux-arm，但是该版本的node认为依赖的是sqlite3/lib/binding/node-v57-linux-arm/node_sqlite3.node，不兼容，失败。
4、使用官方预编译版本，地址https://nodejs.org/dist/v10.15.0/。本文涉及：
在容器化场合中，如何更快升级。涉及2方面：
docker镜像的设计。
升级方案。