java - 技术分享 | 如何让上千容器同时"存活" - 个人文章

最近接到一个需求，用户可以申请创建一个或者多个 docker 容器，容器要一直存在，用户不管过了多长时间都可以访问，而且用户产生的数据一直存在，换而言之就是要做到容器持久化，也就是说我们要提供一个小型的服务器，但是久而久之服务器资源就会被容器占满，就只能扩容了，我要做的就是在尽可能节省服务器的情况下，提供尽可能多的 docker 容器。

简要思路

在用户使用一段时间后，把用户产生的差异数据持久化，然后停止容器，当用户再次访问，通过拦截访问地址去新建容器并把持久化数据放到新的容器中，然后重定向，用户就可以访问到与之前相同的容器，仿佛容器一直存在。

实现流程

1.当用户请求接口生成一个容器，返回域名
2.一段时间后，停止容器，并配置下次访问启动容器
3.用户访问，通过之前的配置重启容器，重定向返回用户之前的数据
具体如下图

工具支持

docker-client

因为我要用java操作docker,启动、停止、删除、执行命令等操作，所以找了一个快捷使用的工具。

附上官网 https://github.com/docker-jav...

kong api

因为在用户访问容器内接口的时候，容器如果已经删了，那就没有办法访问了，所以我在外层做了一层代理，用的工具是 kong API，kong是基于nginx开发的 API Gateway，可以通过代码控制，而不像nginx那样去手动修改配置文件。

简单介绍一下我用到的几个功能：

Route：是请求的转发规则，按照 Hostname 和PATH，将请求转发给 Service。（我理解的就是 nginx 的 location）

Services：是多个 Upstream 的集合，是 Route的转发目标。（我理解的就是 nginx 的 server）

Plugin：是插件，plugin 可以是全局的，绑定到Service，绑定到 Router，绑定到 Consumer。(有鉴权，访问限制，监控，日志记录等插件，我这里用的是 request-transformer，要在请求里携带一些参数用于重定向)

附上官网 https://docs.konghq.com/

具体实现
一、生成容器

用户在访问接口的时候，后台创建并启动容器，并生成 kong 的配置，后续用户访问容器走的都是 kong 的代理，Route -> Services -> docker，设置心跳和失效时间，心跳是用户的操作产生的，失效时间是可以停止容器的时间，有心跳会更新失效时间。

代码示例

// 创建容器
CreateContainerCmd createContainerCmd = dockerClient
     .createContainerCmd(docker.getImage())
     .withTty(true)
     .withName(this.generateContainerName(docker))
     .withCmd(managerUrl + docker.getId())
     .withHostConfig(hostConfig);
CreateContainerResponse containerResponse = createContainerCmd.exec();
// 启动容器
dockerClient.startContainerCmd(containerResponse.getId()).exec();

二、停止容器

停止容器要保证下一次用户访问请求的时候容器可以再次启动，所以在停止容器后要把用户访问容器的请求，通过代理转到后台的接口，这里的代理 kong 。具体步骤就是后台会有一个job来控制让非活跃的容器持久化数据，然后停止容器，配置 kong，让下一次请求分发到后台服务。

具体实现：

1.增加 services 设置 http 接口请求地址

JKongAdmin admin = new JKongAdmin(kongAdminUrl);
ServiceResp resp = admin.addService(new ServiceReq.Builder()
                    .host(recoverHost)
                    .port(recoverPort)
                    .path(recoverPath)
                    .build());

2.增加 route 设置 serviceId, 用户访问域名

JKongAdmin admin = new JKongAdmin(kongAdminUrl);
RouteResp resp = admin.addRoute(new RouteReq.Builder()
                      .serviceId(serviceId)
                      .host(host)
                      .build());

3.增加 plugin 设置 serviceId，后台地址主要用于重启容器是带入参数

JKongAdmin admin = new JKongAdmin(kongAdminUrl);
Map<String, String> replaceConfigMap = new HashMap<>();
replaceConfigMap.put("uri", recoverPath);
PluginResp resp = admin.addPlugin(new PluginReq.Builder()
                       .name("request-transformer")
                       .serviceId(serviceId)
                       .config("replace",replaceConfigMap)
                       .enabled(true)
                       .build());

三、重启容器
用户通过域名访问到达 route，route 转发到对应的 service，在访问 service 配置的 http 接口，然后 http 接口启动容器，浏览器重定向，因为容器已经存在，只需要启动即可，速度可以达到秒级,以此达到容器“存活”的假象。

@GetMapping("/recover")
@ApiOperation(value = "资源恢复")
public void recover(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws IOException {
    String host = request.getHeader("x-forwarded-host");
    String path = request.getHeader("x-forwarded-path");
    this.playgroundService.recover(host);
    response.sendRedirect(host + ":" + kongClientPort + path);
}

总结

最后再分析一下需求，其实难点主要在容器停止之后，页面访问，再把容器启动，因为用户访问的是容器绑定的域名，没有 http 接口，所以只能用 kong API拦截域名转发到后台服务器去启动 docker 和重定向，让空闲的容器停止，节省内存，需要的时候再启动，通过处理好像容器一直是启动状态，后台虽然转发的比较多，但是前台页面没有感知.

以上就是今天要讲的内容，技术上主要用到的是 kong API 和 docker-java，其实技术使用上没有什么难度，主要是分享思路。