Docker 在 Bilibili 的实战：由痛点推动的容器化

数人云上海&深圳两地“容器之 Mesos/K8S/Swarm 三国演义”的嘉宾精彩实录持续更新^_^今天小数带来的是 Bilibili 运维开发工程师吴佳兴的分享。相信不少小伙伴都是 B 站的粉丝，快来看看他们在业务高峰是如何利用容器技术应对各种压力的吧。

吴佳兴， Bilibili 运维开发工程师 同时也是 Dockone.io 社区译者，在配置管理、运维自动化、 Python 开发、 CICD 及容器方面有一定经验。

今天主要讲 B 站在 Docker 的一些收获和实践经验。我叫吴佳兴，现任 Bilibili 运维开发工程师，同时也是 dockone.io 社区翻译，过去做过 Salt 配置管理、基础运维，目前工作重点是容器方面的一些建设。 Bilibili 是一家弹幕视频网站，深耕于垂直领域，流量可观，有一亿的活跃用户， 100 万的活跃 UP 主，主要做直播、游戏、视频等。

上图是本次演讲的纲要， B 站定位是一家创业型的公司，并不是为了容器化而容器化，使用容器技术是为了解决问题。 B 站在 2015 年曾做过容器的尝试，把 SLB 的节点容器化，当时用的版本是 1.9 ，去年 8 月份重点评估了能否解决线上或者测试环境遇到的问题。

Problems ：很多……

主要存在如下列出的问题。首先应用部署不够标准化，有很多历史存留的问题，有些应用是 supervisord 跑起来的，有些应用没有服务脚本，而且物理机上的混布非常严重，比如直播弹幕的一些消息组件在业务高峰的时候把物理机打爆，其他的应用可能会误伤掉。 B 站也分 BU ，各个业务方有调用的关系，这个调用的关系在测试环境没有一个稳定的集成环境来做集成测试，也是需要解决的。

B 站经常遇到测试环境炸了的情况，这是运维一直比较头疼的问题，也是推动容器的一个出发点，即用故障或者是痛点来推动，这样的推动进程会更快一点，解决方案自然就是容器化。

解决方案： Jenkins married Mesos ！

如何产出镜像，是首先要解决的问题。有两种方案，一种是运维帮忙做好镜像，可以直接用，但是代码没有办法打包进去， B 站选择的方案是用 Jenkins 加上 Mesos 来做动态可扩缩的 CI 基础设施，实际用到的组件核心是 Mesos plugin ， Jenkins-Master 可以通过 Mesos plugin 在 Mesos Master 起一个 Jenkins framework ， framework 是一个调度层，可以在 Mesos Slave 上进行调度和决策，用 Mesos Plugin 组件相当于在 Slave 上动态地起 Jenkins Slave 进行构建，主要的构建就是从 Gitlab push 触发第一次构建。构建用到了 Jenkins2.0 的 Pipeline ，就是 Pipeline as Code ，所有都可以用 groovy 脚本实现。我们会为每一种语言都定制一种 Pipeline 模版。

这是实际运行情况的截图，指定 Jenkins Slave 在 Mesos 上面起起来，并且定义环境变量，一些用来做构建的变量，调用 Pipeline 实现镜像的产出，通过它可以直接构建镜像。另外， Jenkins2.0 也有非常多值得吸引人的特性，因为 Jenkins 在 1.0 的时候是主打是 CI 部分， 2.0 重点在 CD 部分有耕耘，主要是并发测试包括与 Docker 的结合。 Jenkins Pipeline 会分为几个步骤，从构建、打包、 Docker build 以及最终在 Marathon 运行起来。

B 站测试环境一直面临一个问题。举例来说，一个依赖服务有一个 V1 的稳定版本，假如这个依赖服务需要进行迭代，发布 V2 版本，但在集成环境发布 V2 版本，其他的依赖方调用可能会有问题。 B 站的做法与业界没有大差异，即做一些环境的区分。如果使用容器化基础设施，环境的区分会非常的弱化，可以简单理解为在 Slave 上有一个环境的属性， attribute 就是 Env 等于 UAT 或者 FAT 。 B 站做到了一个效果，在跑完单元测试后，根据用户的需求，去部署到 FAT 环境或者是 UAT 环境，为每一个跑起来的 API 对应地绑上一个 DNS 的域名，比如功能测试环境想访问集成环境的服务，可以通过 Add-host 的方式进行访问。此外，从集成环境到生产环境是有一个 tag image 的过程，在集成环境产出的镜像，经过测试通过的步骤，经过 retag 的方式，最后产出一个正式环境可以用的镜像。

容器化基础运行设施

为了支撑这套构建以及实际容器的运行，需要建设容器化的基础运行设施，在 CI 方面最终的产出物是一个镜像，如何支撑它的运行？首先是服务发现。因为 Docker 容器是飘动的，要做到在 LB 上可发现。 B 站使用的 Consul ，即 Marathon 的 app 在启动的时候会有 instance 出来，我们会监听 Marathon 的 eventbus ，并把这个事件记录到 Consul 里面，同时对应的会有一个 APP-LB ，在上面绑定一个 consul template 做动态渲染，实现服务的注册和服务发现。

容器监控，之前也有调研过 Cadvisor 、普罗米修斯之类。因为一些痛点， B 站最终选择的方案是自研，主要是收集基础层面的还有应用层面的监控数据，应用层面可以复用现有的部分，比如代码埋点或者定期采集的数据，这里提供一个自研的 monitor agent ，可以通过 Docker exec 的方式去采集容器的监控数据，然后打到 influxdb 并用 grafana 做展示。

网络也是做容器的时候一个令人苦恼的问题， B 站之前花了很多时间在网络选型方面做调研，最终选择的方案是 Macvlan 。调研过 VXLAN 、 Calico ，最终选择 Macvlan 的原因是因为 VXLAN 做过压力测试，发现私有云方面覆盖网络的损耗比较大。如果使用 Calico 的话要做一个 BGP 网络，当时网络工程师否决了这个建议，最终选择了 Macvlan 这个损耗和侵入性比较小的方式。我们自研了一个 ipam plugin ，因为 Docker12 开始就支持 network plugin ，可以通过 ipam plugin 来实现 IP 地址的管理，并且注册到 consul 。

Logging 方面比较简单。 Docker 提供 log driver ，通过 syslog 的方式打到远端。另外 APP 应用层面的一些日志，直接与原有的 VM 一样，用 UDP 或者是 TCP 打到 Flume 。

Registry 没有使用 Harbor ，目前是 LVS 后面挂了两台 Docker Registry ， registry 是 V2 版本。也遇到一些痛点，比如镜像， Docker Registry V2 版本之前许诺使可以实现镜像完全删除的，但 Docker 官方也说暂时还没有实现这一点，如果要完全删除一个镜像，还需要通过 GC 的手段，目前在考虑 Habor ，因为 Harbor 可以实现很关键的一点就是镜像权限的区分。

B 站开发了一套 BiliPaaS 管理工具，做用户的入口或者是镜像发布的需求，包括镜像的管理，并开发了一个 Web Console 直接登录到容器进行操作，包括监控、告警、配置等。 Jenkins 发布出来的镜像，打到集成环境之后，通过 retag ， retag 成 v5.1.3 ，在生产环境做一个灰度发布的界面。容器 Console 可以在 Web 上进行编辑。

Autoscale ，即弹性扩缩，目前决策的依据监控数据是基础的监控数据，也做过一些尝试，发现不太理想，因为 CPU 跟 memory 飙升很可能是异常情况造成的，并不是业务的上升导致的，后期会考虑加入 QPS ， SLB 或者 CDN 层面的监控数据业务层面来做这个 Autoscale 决策。

在容器的基础设施建设过程中， B 站遇到了很多问题。我们使用的是 1.12 ，在 3.16 的使用过程中发现内核 CFS 支持的时候会有一个 crash 的情况，只能升到 4.4.27 ，但是 4.4.27 已经把 AUFS 默认的内置给取消掉了，于是只能被迫升到了 overlayfs2 ， overlayfs2 也遇到了问题， XFS 与 overlayfs2 搭配起来后，比如镜像，会出现镜像文件的损坏，还有 Docker registry 删除的问题，以及 Docker 自身的问题、 Mesos 的问题，刚才提到的 Jenkins 拉起过程中也遇到一些坑，它会突然拉不起来了，变得不可控，因为是 Mesos Plugin 直接通过 Jenkins Framework 调用的。

后期展望

B 站会通过 QPS 的业务层指标实现弹性扩缩，另外想引入 Harbor 做开发环境的即开即用，这方面开发已经提过需求，比如希望消费镜像，在开发环境做开发。 B 站目前实现的是 web 服务和无状态服务容器化，如大数据无状态服务的容器化，一些 TCP 应用包括 Cache 、 MQ 还没有实现容器化。 B 站会有短暂性的业务高峰或者是波动性的数次高峰，需要进行弹性扩缩，这方面也在调研，做混合云方面的基础建设。

分享就到这里，谢谢大家。