当Azure遇上Docker

kaywang

　　容器技术现在发展的如火如荼，包括微软也会在下一代操作系统中提供原生支持，个人认为微软的优势在于其拥有成熟的集群工作环境（Nano Server）以及成熟的管理平台（System Center），除此之外还有一系列围绕容器的生态链，比如自动化（PowerShell DSC），比如监控，比如生命周期管理等等。当然目前如果想在Win平台上体验容器的话，除了Docker提供的boot2docker，最“土”的办法就是在Hyper-V里创建一台Linux虚拟机，然后去部署并使用Docker环境。那么还有没有一些方便快捷的方法呢？或者对于开源平台的运维人员来说，可否在公有云中可以快速的交付出一个Docker环境来，其实这正是Azure目前所支持的。说到这里就不得不提一下Docker的架构：
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　　Docker是C/S架构的，主要由client、daemon、registry构成，其中registry用于管理镜像（image），而container则是生于镜像之上，更多有关docker的基础概念我就不在这里耍大刀了，毕竟也是才接触容器没多久:) 这里主要关注一下client（客户端）与daemon（服务端也叫守护进程），daemon用来接收从client发来的指令然后进行处理，所以说通常都是在本地调用（通过unix socket），当然docker是支持远程调用的（通过TLS），也就是我本地只要有docker client（可以简单理解client就是docker.exe，或者是你直观看到的那个CLI console）就能够向远程的daemon端（可以简单理解daemon就是docker的后台服务进程）发起指令，比如pull或build一个镜像，构建自己的dockerfile等等所有操作。

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　　想在Azure上体验docker daemon模式就需要用到azure vm扩展，之前博文提到过几类实用的扩展程序，比如BGinfo，比如DSC等等，这次就会提到Docker extension，目前在azure global版本的新门户中（预览版）可以看到，当然要想在azure上快速的获取一个docker daemon交付还是需要一些准备工作的，首先要有一台支持docker相应版本的虚拟机，这里以目前流行的也是推荐的ubuntu 14.04 LTS为例，我在创建虚拟机时使用了SSH公钥认证方式（出于安全性和便捷性考虑建议大家选择这种方式），如下图：

　　新门户还是比较炫的，但是内容太多难免让人需要花时间去适应，可以看到当前ubuntu虚拟机正在创建中，如下图：

　　这台叫做dockertemp的ubuntu虚拟机创建好之后，可以快速的浏览相关信息，比如dns名称，IP地址信息等等，如下图：

　　通过本地的xshell登陆之后确认版本为14.04.2 LTS，接下来就该在这台机器上准备docker daemon环境了

　　一般来讲，可以在这台机器上完全手动的去安装docker，然后修改docker的启动方式是daemon模式，并指定tls所需的证书，不过为了省事或者是面向新手，Azure的docker扩展程序就是来帮助你完成这些工作，不过前面提到因为远程调用不再使用unix socket而是基于tls加密所以还需要证书，下图中是我另外一台vm已经配置好的截图，在~/.docker目录下有六个.pem文件是我们接下来要创建的，说白了是“三对密钥”，它们分别是ca密钥对（ca-key.pem/ca.pem），服务器密钥对（server-key.pem/server-cert.pem）以及客户端密钥对（key.pem/cert.pem）；所有的证书准备工作可以完全参考docker官方说明文档来操作，链接：http://docs.docker.com/articles/https/

　　回到刚才创建好的dockertemp这台虚拟机，一步一步来创建所需要的证书和密钥文件，使用openssl生成ca证书，并且注意FQDN要与dockertemp这台虚拟机所在的云服务名称一致，如下图：

　　接下来准备服务器证书，期间需要生成一个请求文件，创建如下图：

　　最后是客户端证书，如下图：

　　由于目前Azure只认base64编码，因此要把服务端的三个证书格式转换一下，它们分别是ca.pem/server-cert.pem/server-key.pem，剩下三个key用来本地docker client使用，如下图：

　　把需要上传到Azure的三个证书下载到本地，也可以全部下载，如下图：

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　　上文中对TLS加密认证所需要的文件进行了准备，接下来就是傻瓜的下一步下一步了~首先对dockertemp这台虚拟机安装docker扩展，如下图：

　　可以看到几个可用扩展，新门户中很多操作都可以通过图形化界面来进行方便了许多，这里可以看到docker扩展的作用，它会安装docker daemon服务并接受来自远程client的请求，如下图：

　　此时需要提供相应的证书，这里把刚才下载的证书ca64.pem/server-cert64.pem/server-key64.pem上传，然后Azure提供了默认的daemon模式端口4243，如果有需要可以在这里修改，确认无误后就能够进行扩展程序的安装了，如下图：

　　等待一会时间会获得成功提示，新门户的通知中心还是比较美观的，如下图：

　　接下来还需要手动为dockertemp这台虚拟机开发一个4243的端点（端口映射），如下图：

　　此时回到虚拟机详情，查看扩展程序状态，当前的docker extension status显示success，如下图：

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　　到此为止Azure上的docker daemon模式就启用了，只要你本地有docker client并配合一致的密钥对就可以使用TLS加密认证与云端的docker daemon进行交互了，我在本地先把client需要的证书下载（不需要转换成base64），如下图：

　　我的客户端就用boot2docker来演示，从桌面或者开始菜单启动boot2docker start，此时它就是client，如下图显示默认的证书存放路径是红框部分，那么我就把上文中下载的三个证书拷贝到这里

　　此时还需要注意DOCKER_TLS_VERIFY是否为“1”，若不是的话用export修改一下即可，另外还要使用export指定HOST路径，这里就是我Azure上dockertemp的云服务名称加端口，如下图：

　　配置好之后直接运行docker info，显示的是Azure上dockertemp（基本A1规格）的信息，1颗vCPU，1.7GB内存，且名称确认无误，证明当前成功的连接上了远端docker daemon，如下图：

　　接下来就直接给daemon发号施令吧，例如可以search一下镜像名称，如下图：

　　或者干脆pull一个ubunut镜像到本地，如下图：

　　这里我做一个非常非常简单的demo，从本地通过TLS连接Azure上的daemon并创建一个分布式的容器应用（这里以大家耳熟能详的wordpress为例）；首先下载两个镜像，分别是wordpress与mysql，如下图：

　　基于mysql创建一个容器，名为mysql_wordpress，指定mysql的root密码，并使用-d作为后台常驻运行；另外再基于wordpress镜像创建一个容器名为wordpress_demo，使用--link参数链接到已存在的mysql_wordpress容器，并将容器内部80端口映射到外部，同样使用-d做后台运行，完成之后通过docker ps显示两个容器正常运行，如下图：

　　接下来将dockertemp虚拟机创建一个新端点，就是把80端口发布出来以便可以从外部访问这个wordpress站点，如下图：

　　然后~~~~打开浏览器访问云服务名称（DNS）dockertemp.cloudapp.net，可以正常显示wordpress初始化配置页面了，这样就完成了一个容器应用的部署，真的是so easy :)

　　通过Xshell登陆到dockertemp虚拟机并查看docker启动配置文件，可以清楚的看到当前启动方式为指定的tls验证方式，且声明了监听端口为4243，如下图：

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　　综上所述，要想在Azure上使用docker服务，其实就是微软帮我们自动化实现了docker daemon模式的部署和启用，但是在过程中我们需要手动的准备证书文件和端口映射，熟悉一遍之后感觉还是比较简单的，另外需要注意的是，如果docker client使用的是boot2docker，则每次重启时boot2docker默认会生成新的证书，如果不想每次都修改一边TLS配置并指定远程host地址，则需要使用boot2docker ssh登陆到virtualbox里面的虚拟机进行操作，具体可以参见boot2docker官方文档，在此不做赘述；当然了~Azure遇上Docker，故事才刚刚开始。