为什么不考虑将Kubernetes与VMware Tanzu结合,实现容器编排与虚拟化资源的统一管理,从而简化DevOps流程?
如何使用 Docker 和 VMware 配合实现 DevOps 流程?
使用Docker与VMware配合实现DevOps流程时,可通过VMware提供虚拟机资源作为容器化基础设施,结合Docker实现应用打包与部署。延伸知识点:在VMware中配置Docker网络。VMware虚拟网络需开启混杂模式并允许伪传输,使Docker容器能通过桥接模式与宿主机及外部通信。例如,创建Docker自定义网络docker network create --driver=bridge my_network
后,需在VMware ESXi中配置虚拟交换机的安全策略,关闭MAC地址过滤,确保容器跨主机通信。此配置直接影响容器间服务发现和负载均衡,是DevOps自动化测试与部署的关键基础。
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环境准备
- 在VMware vSphere中创建Linux虚拟机(如Ubuntu),分配充足资源(4核/8GB/50GB)。
- 启用虚拟机嵌套虚拟化:在VMware ESXi主机执行
vim-cmd vmsvc/getallvms
获取VMID,然后执行vim-cmd vmsvc/changeconfig <VMID> nestedHV.enabled true
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Docker部署
- SSH登录虚拟机执行安装命令:
curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun systemctl enable docker && systemctl start docker
- 验证安装:
docker run hello-world
- SSH登录虚拟机执行安装命令:
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DevOps工具链集成
- 使用VMware模板快速克隆Jenkins服务器:
govc vm.clone -vm=template-ubuntu -on=false -annotation="Jenkins Server" jenkins-prod
- 在Jenkins中安装Docker Pipeline插件,配置云代理连接Docker主机(tcp://docker-host:2375)
- 使用VMware模板快速克隆Jenkins服务器:
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网络配置
- 在vSphere分布式交换机创建专用端口组"docker-net",启用混杂模式和MAC地址更改
- 创建Macvlan网络:
docker network create -d macvlan --subnet=192.168.100.0/24 --gateway=192.168.100.1 -o parent=ens192 docker-macvlan
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存储配置
- 通过vSAN创建10GB精简置备磁盘,挂载到Docker主机作为持久化存储:
docker volume create --driver local --opt type=ext4 --opt device=/dev/sdb1 app-data
- 通过vSAN创建10GB精简置备磁盘,挂载到Docker主机作为持久化存储:
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CI/CD流水线示例
pipeline { agent any stages { stage('Build') { steps { sh 'docker build -t app:${BUILD_NUMBER} .' } } stage('Deploy') { steps { sh ''' docker stop app-prod || true docker run -d --name app-prod --network docker-macvlan \ -v app-data:/var/lib/mysql \ --restart unless-stopped app:${BUILD_NUMBER} ''' } } } }
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监控配置
- 在vRealize Operations Manager中创建自定义仪表盘,监控指标包括:
- 容器CPU使用率(通过cAdvisor API)
- 虚拟机内存balloon状态
- Docker存储驱动性能(推荐使用overlay2)
- 设置当容器异常退出时自动触发vSphere快照回滚
结合 Docker 和 VMware 实现 DevOps 流程的核心在于利用两者的互补性:VMware 提供稳定的虚拟化基础设施,Docker 实现轻量级应用容器化。具体步骤如下:
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环境分层构建:
- 使用 VMware ESXi 或 vSphere 创建虚拟机集群,划分开发、测试、生产环境。
- 在虚拟机中部署 Docker Engine,通过
yum install docker-ce
或 APT 安装。
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CI/CD 管道集成:
- Jenkins/GitLab Runner 部署在 VMware 虚拟机,通过
docker build -t image:tag .
生成镜像。 - 利用 Harbor 私有仓库(部署在 VMware 虚机)存储镜像,通过
docker push harbor-host/project/image:tag
推送。
- Jenkins/GitLab Runner 部署在 VMware 虚拟机,通过
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混合编排管理:
- 使用 VMware Tanzu 或 vSphere with Kubernetes 管理容器集群。
- 通过
kubectl apply -f deployment.yaml
在 Tanzu 集群部署容器化应用。
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网络与存储优化:
- 通过 VMware NSX 实现容器网络微分段,使用
kubectl get svc
验证服务暴露。 - 利用 vSAN 为有状态容器提供持久卷,PVC 配置示例:
apiVersion: v1 kind: PersistentVolumeClaim metadata: name: app-data spec: storageClassName: vsphere-sc accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 10Gi
- 通过 VMware NSX 实现容器网络微分段,使用
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监控与治理:
- 在 VMware 虚机部署 Prometheus,配置
scrape_configs
抓取容器指标。 - 通过 vRealize Operations 监控虚拟机资源,结合 Grafana 仪表板展示全栈数据。
- 在 VMware 虚机部署 Prometheus,配置
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灾备策略:
- 使用 Velero 定期执行
velero backup create dev-env --include-namespaces dev
备份容器状态。 - 通过 SRM (Site Recovery Manager) 实现 VMware 虚拟机级灾备切换。
- 使用 Velero 定期执行
关键验证命令:
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Status}}"
检查容器状态govc vm.info -json TestVM
获取 VMware 虚拟机元数据kubectl get nodes -o wide
验证 Tanzu 节点就绪状态
此方案通过 VMware 的 SDDC(软件定义数据中心)能力保障底层稳定性,Docker/Kubernetes 实现应用敏捷交付,形成从代码提交到生产部署的完整 DevOps 闭环。
使用Docker容器化应用并集成CI/CD工具实现持续交付,同时通过VMware虚拟化平台管理底层资源,结合两者实现基础设施自动化与弹性扩缩容,提升DevOps流程效率。
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整合方案设计:
- 利用VMware vSphere构建底层资源池,通过Docker Swarm/Kubernetes实现容器编排
- 采用VMware Tanzu产品线直接集成Kubernetes运行时
- 使用vRealize Automation实现跨虚拟机与容器的统一编排
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实践路径: (1) 基础架构层:在ESXi主机上创建Docker专用虚拟机模板(Photon OS/RHEL Atomic) (2) 网络架构:配置NSX-T实现容器网络与虚拟机网络的扁平化互通,设置微分段安全策略 (3) 存储集成:通过vSphere CNS为容器提供持久化卷,实现存储策略自动匹配 (4) CI/CD流水线:
- Jenkins在vSphere VM中执行构建
- Harbor私有镜像仓库部署在ESXi集群
- 通过Terraform实现vSphere资源自动供应
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关键技术挑战:
- 网络性能损耗:容器Overlay网络与VDS的协同优化,需启用SR-IOV直通
- 资源争抢问题:通过vSphere DRS规则为容器主机设置独立资源池
- 混合环境监控:需同时集成vRealize Operations Manager和Prometheus
- 安全合规难点:需同步维护虚拟机安全基线与容器安全扫描策略
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典型故障案例:
- 容器PID泄漏导致ESXi主机资源耗尽:通过vSphere监控配置异常资源消耗告警
- 跨AZ网络延迟影响服务发现:采用NSX-T全局负载均衡优化流量分布
- 镜像仓库单点故障:基于vSAN构建Harbor高可用集群
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效能提升方案:
- 冷启动优化:利用vSphere Instant Clone技术快速扩展Docker节点
- GPU资源共享:通过vGPU Profile实现容器AI负载的动态分配
- 灾备策略:结合Velero和SRM实现跨数据中心的容器应用迁移