centos7+ docker1.12 实践部署docker及配置direct_lvm

前言

　　Docker现在在后端是那么的火热..尤其当笔者了解了docker是什么、能做什么之后,真的是感觉特别的exciting,便迫不及待的去实践部署一下. 但是在实际部署中,因为笔者使用的是阿里云ecs服务器,centos7系统,因为centos7与ubuntu的差异性，所以,需要自己把后端存储引擎devicemapper从loop_lvm模式配置为direct_lvm模式。在这其中又遇到了坑,所以觉得很有必要记录下来,做个备忘.

为什么要配置devicemapper

　　几点原因：

　　　　ubuntu与contos的差异: 在Ubuntu/Debian上有UnionFS可以使用,如aufs或者overlay2,而CentOS和RHEL的内核中没有相关驱动。

　　　　Docker的背景: Docker最先就是跑在Ubuntu和Debian上的,使用的就是aufs存储器.因为docker越来越流行,许多公司希望在rhel上使用,但是上游内核中并没有包括aufs,所以rhel不能使用aufs. 最终,开发者们开发了一个新的后端存储引擎devicemapper,基于已有的Device Mapper技术,并且使docker 支持可插拔,现在全世界有很多真实案例在生产环境中使用devicemapper.

　　　　loop_lvm和direct_lvm区别：

　　　　　　因为上述的原因,对于centos/rhel这类没有相关驱动的系统,一般使用devicemapper驱动利用LVM的一些机制来模拟分层存储。这样的做法除了性能比较差之外,稳定性一般也不好,而且配置相对复杂。Docker安装在CentOS/RHEL 上后，会默认选择 devicemapper，但是为了简化配置，其 devicemapper 是跑在一个稀疏文件模拟的块设备上，也被称为 loop-lvm。这样的选择是因为不需要额外配置就可以运行 Docker，这是自动配置唯一能做到的事情。但是 loop-lvm 的做法非常不好，其稳定性、性能更差，无论是日志还是 docker info 中都会看到警告信息。官方文档有明确的文章讲解了如何配置块设备给 devicemapper 驱动做存储层的做法，这类做法也被称为配置 direct-lvm。

　　　　　　除了前面说到的问题外，devicemapper + loop-lvm 还有一个缺陷，因为它是稀疏文件，所以它会不断增长。用户在使用过程中会注意到 /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data 不断增长，而且无法控制。很多人会希望删除镜像或者可以解决这个问题，结果发现效果并不明显。原因就是这个稀疏文件的空间释放后基本不进行垃圾回收的问题。因此往往会出现即使删除了文件内容，空间却无法回收，随着使用这个稀疏文件一直在不断增长。

　　所以:

　　　　对于 CentOS/RHEL 的用户来说，在没有办法使用 UnionFS 的情况下，一定要配置 direct-lvm 给 devicemapper，无论是为了性能、稳定性还是空间利用率。

　　　　　　或许有人注意到了 CentOS 7 中存在被 backports 回来的 overlay 驱动，不过 CentOS 里的这个驱动达不到生产环境使用的稳定程度，所以不推荐使用。

　　(参考自:Docker--从入门到实践)

安装及运行docker

　　比较easy,自己参考Docker--从入门到实践,在其中讲的有具体步骤,很详细了。本文的重点是direct_lvm模式的配置,这里就不再细说。

为生产环境配置direct_lvm模式

　　生产环境下应该使用direct_lvm,如果之前有镜像在loop_lvm模式下创建,需要切换,则需要把镜像做备份(push到hub或者私有registry).所以最好的做法,还是: 在刚刚给centos服务器安装docker的时候，直接做好配置.

　　1.停止docker daemon

[root@srv00 ~]# systemctl stop docker

　　2.创建相关的逻辑卷和thinpool

　　检查磁盘

[root@iZ28uvczcf6Z mapper]# fdisk -l   <==检查下磁盘

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

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

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

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

　　创建pv

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

　　注意: pvcreate 指令后面配置的硬盘(此处为"xvdb1")必须为独立的挂载硬盘，而不能是系统盘，否则会报错，创建失败.

　　(关于挂载新硬盘后，如何对硬盘进行"初始化"、"分区" ，在本文最后会单独讲解。(比如在本代码中，把Disk "/dev/xvdb"初始化成一块分区 "/dev/xvdb1",大小等同于磁盘大小(约20G)。)

　　创建vg

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

　　创建一个thin pool,名字叫thinpool,先来创建逻辑卷

[root@srv00 ~]# lvcreate --wipesignatures y -n thinpool -l %VG vgdocker
  Logical volume "thinpool" created.
[root@srv00 ~]# lvcreate --wipesignatures y -n thinpoolmeta -l %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%留给它们自动扩展"

　　转换成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.

　　设置thinpool的自动扩展参数,并应用此profile

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

"当空间大于80%时进行扩展.扩展的大小是空闲空间的20%"

　　查看thinpool是否是已监视状态

[root@srv00 ~]# lvs -o+seg_monitor
  LV       VG        Attr       LSize  Pool Origin Data%  Meta%  Move Log Cpy%Sync Convert Monitor
  root     centos    -wi-ao---- .47g
  swap     centos    -wi-ao----  .00g
  thinpool vgdocker twi-a-t--- .50g             0.00   0.02                             monitored

　　3.备份并删除docker存储目录(是否备份，根据自己需求)

　　　备份

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

　　　删除原存储目录

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

"注意备份重要镜像等"

　　4.修改启动参数并启动

　　　我们通过systemd的drop-in方式修改,也是官方推荐的

　　编辑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.否则启动会报错; "　　

　　实际启动时,是需要一些参数的,我们把它配置在daemon.json文件中。文件的位置是/etc/docker/daemon.json  通过vi指令编辑、保存,即可.  daemon.json文件内容如下:

{
  "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参数需要reload"

　　5.检查确认

　　　可以看到,direct_lvm模式已经配置成功.

　　　注: 因为笔者机器已经配置完毕,无法重新配置前面的步骤,所以前面的一些代码，均是从一篇他人的博客(点击访问)中粘贴过来的,并进行了一些整理。 不过差别只是硬盘名称不一样，流程和输入指令完全可以直接照搬.

[root@iZ28uvczcf6Z mapper]# docker info
Containers:
 Running:
 Paused:
 Stopped:
Images:
Server Version: 1.12.
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:
 Library Version: 1.02.-RHEL7 (--)
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.-514.2..el7.x86_64
Operating System: CentOS Linux  (Core)
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs:
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/
[root@iZ28uvczcf6Z mapper]#

　　

有哪些坑?

　　硬盘挂载

　　　　一定不能是系统盘

　　"Docker 1.12 on CentOS no longer uses socket activation"

　　　　因为Docker 1.12的一些新变化,基于网上的一些博客、文章,在配置时，就要有一些改变，否则你可能会遇到错误:"no sockets found via socket activation: make sure the service was started by systemd"。这个错误的解决方式,感兴趣的可以自行查看此链接: "docker daemon -H fd://" fails with message "No sockets found" under Ubuntu 15.10 #22847

　　

　　　　

挂载硬盘的初始化和分区方式

　　

$ fdisk /dev/xvdb

    Command(m for help): n   n之后,根据自己需要配置,也可以连着3次enter就可以完成配置,初始化为一块分区,分区大小=硬盘大小
    Command (m for help): t   t是个改类型的指令
    Partition number (-,default ):
    Partition type (type L to list all types): 8e 最好是给配置为支持LVM的8e类型
    Command ( m for help): w  保存

partprobe  用partprobe可以使kernel重新读取分区信息,从而避免重启

//以下的指令非必须，仅做一个备录
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

　　　　笔者学习时也是参考了一些博客、文章, 在它们的基础上,做了整理,并修改掉过时的配置信息. 其中一些笔者自己觉得说的挺清晰的,罗列在下面，方便参考:

　　　　devicemapper 最佳实践

　　　　Docker官方教程 ： 官方教程,不用多说,只是英文阅读起来费些力气

　　　　Docker--从入门到实践 ：gitbook书籍,讲的很详细

　　　　

　　　　以及几篇不错的文章:

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

　　　　Docker一些启动安装指令

　　一种简单的方式,配置direct_lvm模式

　　　　本文主要讲的是自己手动配置direct_lvm模式的方式，还有一种简单些的配置方式.如 Docker Device Mapper 使用direct_lvm，文章提到了一个工具: docker-storage-setup,貌似基于这个脚本可以比较便捷的进行配置,但是感觉文中内容,笔者看的不是很明白,所以就没有继续了. docker-storage-setup的github网址，笔者也已经找到了：projectatomic/docker-storage-setup 。如果你感兴趣,研究有结果之后,欢迎回来在下方分享给笔者^_^。

　

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