docker-production

Docker 生产环境 — 生产环境部署

关于在生产环境中部署和管理 Docker 的指南。

适用场景

用户提到以下内容时，务必使用此技能：

• “生产部署”、“production Docker”
• “docker swarm”、“docker stack”、“swarm cluster”
• “Kubernetes migration”、“kompose”、“K8s”
• “零停机部署”、“rolling update”
• “容器监控”、“监控”、“Prometheus”

Docker Swarm 快速入门

# Initialize cluster
docker swarm init --advertise-addr <MANAGER-IP>

# Join workers (run on worker nodes)
docker swarm join --token <TOKEN> <MANAGER-IP>:2377

# Deploy a stack
docker stack deploy -c docker-compose.yml myapp

# Manage services
docker service ls
docker service scale myapp_web=5
docker service update --image myapp:v2 myapp_web
docker service logs -f myapp_web

Swarm Compose 示例

version: '3.8'
services:
  web:
    image: myapp:${TAG:-latest}
    deploy:
      replicas: 3
      update_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s
        order: start-first
      rollback_config:
        parallelism: 1
        delay: 10s
      resources:
        limits:
          cpus: '0.5'
          memory: 512M
    ports:
      - "80:8080"

零停机部署

Rolling Update Flow:

┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐     Old replicas (v1)
│ v1  │  │ v1  │  │ v1  │
└──────┘  └──────┘  └──────┘

docker service update --image myapp:v2 web

Step 1: Start v2
┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐
│ v1  │  │ v1  │  │ v1  │  │ v2  │    ← 1 new
└──────┘  └──────┘  └──────┘  └──────┘

Step 2: Replace one v1 with v2
┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐  ┌──────┐
│ v1  │  │ v1  │  │ v2  │  │ v2  │    ← 2 new
└──────┘  └──────┘  └──────┘  └──────┘

... until all v2

Kubernetes 迁移

# Convert compose to K8s
kompose convert -f docker-compose.yml

# Output:
# web-deployment.yaml
# web-service.yaml
# ...

# Apply
kubectl apply -f .

Compose	K8s
services	Deployments + Services
networks	Network Policies
volumes	PersistentVolumeClaims
deploy.replicas	Deployment.spec.replicas
secrets	Secrets

监控技术栈

cAdvisor + Prometheus + Grafana

# docker-compose.monitoring.yml
services:
  cadvisor:
    image: gcr.io/cadvisor/cadvisor:latest
    ports: ["8080:8080"]
    volumes:
      - /:/rootfs:ro
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock:ro
      - /sys:/sys:ro

  prometheus:
    image: prom/prometheus:latest
    ports: ["9090:9090"]
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml

  grafana:
    image: grafana/grafana:latest
    ports: ["3000:3000"]

工作流 — 推荐部署流程

步骤 1：单机部署：compose.yml + restart: unless-stopped + systemd 守护 步骤 2：Swarm 集群：docker swarm init → docker stack deploy -c compose.yml myapp 步骤 3：滚动更新：docker service update --image myapp:v2 + 健康检查 + 回滚 步骤 4：接入监控：Prometheus + cAdvisor + Grafana 绑定额仪表盘 步骤 5：迁移至 K8s：kompose convert → 手动添加资源限制 + 健康检查 → Helm Chart

注意事项 — 常见陷阱

• Swarm 管理器只有一个：如果唯一的管理器宕机，集群将无法响应。→ 恢复方法：使用 3 个或 5 个管理器；使用 docker node promote <worker> 添加管理器；定期备份 /var/lib/docker/swarm/。
• 滚动更新健康检查：没有健康检查时，更新可能会部署有问题的容器。→ 恢复方法：在 Dockerfile 中定义 HEALTHCHECK，并配置服务健康检查；使用 --update-failure-action rollback。
• 未使用卷的数据：生产数据库必须使用卷。容器重启后，若未使用卷，将获得新的文件系统。→ 恢复方法：docker service create --mount type=volume,src=db_data,target=/var/lib/mysql。
• 直接迁移至 K8s：kompose 只是起点，生成的配置并非可直接用于生产环境的 K8s 配置。→ 恢复方法：运行 kompose convert 后，手动添加资源限制、健康检查、初始化容器，以及 ConfigMap/Secret 引用。

能力边界 — 适用与不适用场景

分类	场景	说明
✅ 能做	单机 Compose 生产部署	compose.yml + systemd 守护
✅ 能做	Swarm 集群管理	init/join/stack deploy/rolling update
✅ 能做	K8s 迁移方案	kompose + 手动调整 + Helm Chart
✅ 能做	生产监控搭建	Prometheus + cAdvisor + Grafana + Loki
⚠️ 需条件	多数据中心 Swarm	需要 overlay 网络 + 低延迟连接
⚠️ 需条件	零停机迁移至 K8s	需要蓝绿/金丝雀发布策略
❌ 超范围	应用代码部署	各语言 CI/CD 管道
❌ 超范围	K8s 集群搭建	请参阅 K8s 官方文档
❌ 超范围	数据库高可用	DBA 专业领域 + 数据库原生方案

不适用场景

❌ 跳过	✅ 改用
开发/调试	docker-run
单容器应用	docker-run + systemd
从一开始就采用 K8s 原生方案	跳过 Swarm，直接使用 K8s
Docker 基础知识	docker-basics

安全与稳定性

• 定期轮换 Swarm 加入令牌。泄露的 worker 令牌可能导致未经授权的节点加入。
• 在生产环境的所有堆栈中，使用 Docker Secrets 存储所有敏感配置。
• 在生产环境中为 Docker 守护进程启用 TLS（tlsverify 模式）。
• 为所有生产服务设置资源限制，以防止嘈杂邻居问题。
• 定期备份 Swarm Raft 数据：/var/lib/docker/swarm/。
• 监控节点健康状况，并为节点故障设置告警。

📚 官方文档参考

文档	地址
Docker Swarm	https://docs.docker.com/engine/swarm/
Docker Stack	https://docs.docker.com/engine/swarm/stack-deploy/
管理指南	https://docs.docker.com/admin/
生产环境 Compose	https://docs.docker.com/compose/production/
安全部署	https://docs.docker.com/engine/security/
Docker 引擎	https://docs.docker.com/engine/

🧭 Docker 技能之旅

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FAQ

Q1: 如何快速上手此技能？ A: 参考上方的快速开始章节，按步骤操作即可。

Q2: 遇到版本不兼容问题怎么办？ A: 检查依赖版本，使用 lock 文件锁定，参考常见陷阱章节。

Q3: 如何在生产环境使用？ A: 参考最佳实践章节，确保配置正确，做好监控和日志。

Q4: 性能如何优化？ A: 参考性能优化相关文档，使用缓存、索引等手段。

Q5: 如何贡献或反馈问题？ A: 在 GitHub 仓库提交 Issue 或 Pull Request。

Q6: 是否支持中文？ A: 支持中文文档和中文注释，详见国内适配章节。