Docker在Ubuntu中的容器编排

在 Ubuntu 上，容器编排通常有三种落地方式：Docker Compose（单机/轻量多容器）、Docker Swarm（Docker 原生集群）、Kubernetes（企业级生产编排）。下面给出各自的适用场景、快速上手与常用命令，便于你按规模与复杂度选型与实施。

一、方案速览与选型建议

• 选型建议：
  • 个人项目/小型服务优先用 Compose；
  • 多节点且追求“开箱即用”的集群可用 Swarm；
  • 需要弹性伸缩、精细调度与丰富生态的生产环境选择 Kubernetes。

二、Docker Compose 快速上手（单机多容器）

• 安装 Docker 与 Compose 插件（Ubuntu 22.04/24.04 推荐方式）

  • 安装 Docker Engine 与 Compose 插件：
    • sudo apt-get update
    • sudo apt-get install -y ca-certificates curl gnupg lsb-release
    • sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
    • curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
    • echo “deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable” | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
    • sudo apt-get update
    • sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
  • 验证：docker --version 与 docker compose version（注意是“compose”而非“docker-compose”）
  • 可选：将当前用户加入 docker 组以避免每次 sudo（newgrp docker 或重登生效）。

• 示例 compose 文件与常用命令

  • 示例（docker-compose.yml）：
    • version: “3.8”
    • services:
      • web:
        • image: nginx:latest
        • ports: [“80:80”]
        • volumes: [“./html:/usr/share/nginx/html”]
      • db:
        • image: postgres:13
        • environment:
          • POSTGRES_PASSWORD=example
          • POSTGRES_DB=mydb
        • volumes: [“db-data:/var/lib/postgresql/data”]
    • volumes:
      • db-data:
  • 常用命令：
    • 启动：docker compose up -d（加 --build 可在构建镜像后启动）
    • 查看：docker compose ps
    • 日志：docker compose logs -f
    • 停止：docker compose down
    • 扩缩：docker compose up -d --scale web=3（注意有状态服务扩缩需谨慎）

三、Docker Swarm 快速上手（多节点集群）

• 前提与网络

  • 至少 2 台 Ubuntu 主机（1 管理节点 + 1+ 工作节点），安装 Docker Engine
  • 开放端口：2377/tcp（集群管理）、7946/tcp/udp（节点发现）、4789/udp（覆盖网络 VXLAN）

• 初始化与加入集群

  • 管理节点：docker swarm init --advertise-addr <管理节点IP>
  • 工作节点：执行上条命令输出的 docker swarm join … 令牌命令
  • 查看节点：docker node ls

• 部署与运维

  • 部署服务：docker service create --name nginx --replicas 3 -p 8080:80 nginx:latest
  • 查看服务：docker service ls
  • 滚动更新：docker service update --image nginx:1.25 nginx
  • 扩缩容：docker service scale nginx=5

四、Kubernetes 快速上手（生产级编排）

• 安装与初始化（单主示例）

  • 安装组件：sudo apt-get update && sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl
  • 初始化：sudo kubeadm init --pod-network-cidr=10.244.0.0/16
  • 配置 kubectl：
    • mkdir -p $HOME/.kube
    • sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
    • sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config
  • 部署网络插件（如 Calico）：kubectl apply -f https://docs.projectcalico.org/manifests/calico.yaml
  • 加入工作节点：kubeadm join : --token --discovery-token-ca-cert-hash sha256:

• 部署示例应用

  • 使用 Deployment 与 Service 的 YAML（如 nginx-deployment.yaml）进行声明式部署：kubectl apply -f nginx-deployment.yaml
  • 常用：kubectl get pods,svc,deploy 等

五、实践要点与常见问题

• 持久化与配置

  • 数据库等状态服务务必使用 Volumes/Bind Mounts 持久化数据；敏感信息用 Secrets 或环境文件管理。

• 网络与端口

  • Swarm 使用 覆盖网络 实现跨主机服务通信；Kubernetes 使用 Pod 网络 与 Service 抽象。

• 安全与防火墙

  • Docker 暴露端口可能绕过 UFW 默认策略，可在 iptables 的 DOCKER-USER 链中添加精细化规则以限制来源网段访问。

• 扩展与升级

  • Compose 扩缩容便捷；Swarm/Kubernetes 支持滚动升级与副本扩缩，建议配合健康检查与就绪探针。

• 选型落地

  • 个人/小团队优先 Compose；需要多节点且快速交付选 Swarm；追求弹性、可观测与生态选 Kubernetes。