Docker容器下企業(yè)資源管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

康耀龍 馮麗露 張景安

（1.山西大同大學(xué)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)工程學(xué)院 山西省大同市 037009 2.山西大同大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 山西省大同市 037009）

（3.山西大同大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心 山西省大同市 037009）

近年來(lái)，虛擬化得到大規(guī)模的應(yīng)用。區(qū)別于傳統(tǒng)硬件虛擬技術(shù)，Docker 實(shí)現(xiàn)了輕量級(jí)的操作系統(tǒng)虛擬化。Docker 具有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，當(dāng)開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)完代碼之后，只需要將代碼打包到配置好所有環(huán)境變量的Docker 容器就可以運(yùn)行，這對(duì)于開(kāi)發(fā)人員尤其是新手來(lái)說(shuō)，提高了開(kāi)發(fā)的效率。其次，Docker 打包部署功能，使其具有很好的兼容性和可移植性。當(dāng)需要部署系統(tǒng)到多個(gè)主機(jī)時(shí)，只需要根據(jù)已配置好的容器生成鏡像，然后上傳到倉(cāng)庫(kù)，這樣其他可以訪(fǎng)問(wèn)到倉(cāng)庫(kù)的主機(jī)就可以下載這個(gè)鏡像并運(yùn)行容器。同時(shí)Docker通過(guò)沙箱機(jī)制將容器之間相互“隔離”達(dá)到互不干擾的效果。本文所實(shí)現(xiàn)的企業(yè)資源管理系統(tǒng)不僅方便了企業(yè)管理人員進(jìn)行線(xiàn)上的企業(yè)信息、合同信息的管理，而且利用Docker 容器自身特點(diǎn)，集成Tomcat，Java，MySQL 這些開(kāi)發(fā)工具，隔離了運(yùn)行環(huán)境，同時(shí)方便項(xiàng)目的移植。

1 系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)的企業(yè)在資源管理方面面臨著人工巨大的成本，企業(yè)管理人員需要人工對(duì)企業(yè)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和操作，但是現(xiàn)在的企業(yè)具有分布范圍廣，涉及領(lǐng)域多的特點(diǎn)，不再適合進(jìn)行人工操作。

本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)企業(yè)管理需要的信息進(jìn)行設(shè)計(jì)，方便企業(yè)人員進(jìn)行線(xiàn)上管理。整個(gè)系統(tǒng)包括三大模塊：登錄模塊，基本的操作模塊（包括：企業(yè)信息管理模塊，合同信息管理模塊，外圍機(jī)構(gòu)管理模塊）和統(tǒng)計(jì)模塊。

2 主要開(kāi)發(fā)工具

2.1 Docker

Docker 是由DotCloud 公司開(kāi)發(fā)的基于Go 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的開(kāi)源容器項(xiàng)目[1]?，F(xiàn)在主流的操作系統(tǒng)都支持Docker。Docker 主要是通過(guò)對(duì)應(yīng)用的整個(gè)生命周期進(jìn)行管理，達(dá)到應(yīng)用組件級(jí)別的“一次封裝，到處運(yùn)行”，即將封裝好的鏡像發(fā)布就可以下載進(jìn)行多次運(yùn)行。這些應(yīng)用組件，可以是一個(gè)Web 應(yīng)用，一個(gè)編譯環(huán)境，甚至可以是一個(gè)操作系統(tǒng)和集群。最重要的一點(diǎn)，Docker 是一個(gè)輕量級(jí)的虛擬化解決工具，可以實(shí)現(xiàn)秒級(jí)的虛擬機(jī)啟動(dòng)。

2.2 Servlet

Servlet 是一個(gè)Java 類(lèi)，主要針對(duì)瀏覽器發(fā)出的請(qǐng)求進(jìn)行處理以及響應(yīng)。前臺(tái)頁(yè)面通過(guò)瀏覽器使用HTTP 協(xié)議發(fā)送消息到后臺(tái)，Servlet 作為控制器將消息傳至業(yè)務(wù)層，并將處理結(jié)果返回給前臺(tái)頁(yè)面[2]。本系統(tǒng)使用了Servlet 技術(shù)對(duì)用戶(hù)的請(qǐng)求進(jìn)行處理，當(dāng)需要增加新的功能的時(shí)候，只需要增加新的Sevlet 模塊即可。

2.3 MySQL

MySQL 是一個(gè)開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)機(jī)器性能要求不是很高，目前很多互聯(lián)網(wǎng)公司都將MySQL 作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的首選[3]。

3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)企業(yè)資源管理的實(shí)際調(diào)查和可行性分析，該系統(tǒng)有以下幾大主要功能模塊：

（1）系統(tǒng)登錄模塊。輸入賬號(hào)密碼登錄系統(tǒng)，登錄成功后才能進(jìn)入主頁(yè)面,在主頁(yè)面進(jìn)行各種需要的操作。如果沒(méi)有賬號(hào)，需要先注冊(cè)。

（2）企業(yè)信息功能模塊。點(diǎn)擊導(dǎo)航欄“企業(yè)信息管理”，可以對(duì)企業(yè)信息進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)處理。

（3）合同信息功能模塊。點(diǎn)擊導(dǎo)航欄“合同信息管理”，可以對(duì)合同信息進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)處理。

（4）接入外圍機(jī)構(gòu)信息功能模塊。點(diǎn)擊導(dǎo)航欄“機(jī)構(gòu)信息管理”，可以對(duì)機(jī)構(gòu)信息進(jìn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)處理。

（5）企業(yè)信息統(tǒng)計(jì)和合同信息統(tǒng)計(jì)功能。點(diǎn)擊相應(yīng)的“統(tǒng)計(jì)”按鈕，頁(yè)面上會(huì)顯示對(duì)所有信息統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，方便進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)了6 個(gè)數(shù)據(jù)表，分別如下：

（1）enterprise_information 企業(yè)信息表用于存放企業(yè)詳細(xì)信息，該表所包含的字段有企業(yè)名稱(chēng)、通訊地址、營(yíng)業(yè)執(zhí)照號(hào)、經(jīng)營(yíng)地址、所屬行業(yè)、注冊(cè)資本、企業(yè)法人、聯(lián)系電話(huà)、聯(lián)系人、傳真號(hào)、電子郵件等。

（2）contract 合同信息表用于存放合同的詳細(xì)信息，該表所包含的字段有企業(yè)名稱(chēng)、合同編號(hào)、合同名稱(chēng)、機(jī)構(gòu)名稱(chēng)、合同金額、簽訂時(shí)間。

（3）organizationt 機(jī)構(gòu)信息表用于存放機(jī)構(gòu)的詳細(xì)信息，該表所包含的字段有機(jī)構(gòu)名稱(chēng)、機(jī)構(gòu)地址、機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)人、發(fā)放總數(shù)、發(fā)放金額。

（4）oc_connection 企業(yè)-機(jī)構(gòu)信息表用于關(guān)聯(lián)企業(yè)與機(jī)構(gòu)，該表所包含的字段有id、機(jī)構(gòu)名稱(chēng)、企業(yè)名稱(chēng)、審核狀態(tài)。

（5）development_situation 企業(yè)發(fā)展表用于存放企業(yè)發(fā)展的相關(guān)信息，該表所包含的字段有id、企業(yè)名稱(chēng)、營(yíng)業(yè)收入總額、利潤(rùn)總額、納稅總額、職工人數(shù)。

（6）user 表用于存放用戶(hù)的信息，主要是保存用戶(hù)登錄系統(tǒng)時(shí)所需要的賬號(hào)和密碼。包含的字段有用戶(hù)id，用戶(hù)名、密碼。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

圖1：企業(yè)信息展示頁(yè)面

圖2：測(cè)試結(jié)果對(duì)比

4.1 登錄功能實(shí)現(xiàn)

企業(yè)管理員必須進(jìn)行注冊(cè)后才能夠登錄本系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)流程的處理。通過(guò)點(diǎn)擊登錄按鈕，將靜態(tài)頁(yè)面上的用戶(hù)名和密碼通過(guò)Ajax技術(shù)傳到服務(wù)器上。業(yè)務(wù)層在對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)通過(guò)，則登錄成功，若不通過(guò)，則提示相應(yīng)的信息。

4.2 企業(yè)信息管理功能實(shí)現(xiàn)

企業(yè)信息功能模塊是本系統(tǒng)用于展示企業(yè)詳細(xì)信息，從而方便對(duì)企業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)企業(yè)基本信息的新增，還可以對(duì)已錄入企業(yè)信息進(jìn)行查看、更新和刪除等操作。企業(yè)信息展示頁(yè)面如圖1 所示。

4.3 合同信息管理功能實(shí)現(xiàn)

該模塊用于展示企業(yè)相關(guān)合同信息，從而實(shí)現(xiàn)簽訂合同企業(yè)之間的聯(lián)系。該模塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)已簽訂合同信息的新增，還可以對(duì)已錄入合同信息進(jìn)行查看、修改操作。對(duì)于無(wú)用的合同信息可以進(jìn)行刪除操作。

4.4 統(tǒng)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)

統(tǒng)計(jì)功能模塊可以按照地（區(qū)）域進(jìn)行分類(lèi)，統(tǒng)計(jì)出總的注冊(cè)資本、職工人數(shù)、營(yíng)業(yè)收入總額、利潤(rùn)總額、納稅總額、合同金額、服務(wù)類(lèi)型等數(shù)據(jù)，可以為企業(yè)決策者提供更多的參考依據(jù)。

5 Docker容器配置

代碼開(kāi)發(fā)完成后，我們將系統(tǒng)部署在Docker 容器下，可以使系統(tǒng)具備更佳的運(yùn)行效果。

5.1 Docker安裝及鏡像創(chuàng)建

具體安裝步驟為：

（1）使用sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistentdata lvm2，sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo 命令[4]，將容器Docker 運(yùn)行需要用到的文件進(jìn)行安裝。

（2）使用sudo yum install docker-ce 命令安裝Docker。

（3）安裝完成之后輸入sudo systemctl start docker 命令啟動(dòng)Docker，然后用sudo systemctl enable docker 命令加入開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。

（4）用Centos 鏡像來(lái)作為Web 項(xiàng)目的基本環(huán)境，然后通過(guò)docker images 命令可以查看到當(dāng)前的基礎(chǔ)鏡像。

5.2 軟件應(yīng)用部署

使用命令創(chuàng)建一個(gè)基于CentOS 基礎(chǔ)鏡像的容器，同時(shí)根據(jù)具體情況選擇合適的端口方便訪(fǎng)問(wèn)。將需要的文件通過(guò)SecureFX 軟件傳輸?shù)街鳈C(jī)上，并解壓；然后將JDK，Tomcat 的安裝包和Web項(xiàng)目從虛擬機(jī)的文件目錄上傳至容器中的root 目錄下，啟動(dòng)容器并進(jìn)入到容器的目錄中。

配置JDK 環(huán)境變量，需要在容器的/etc/profile 文件中填加內(nèi)容，并通過(guò)source /etc/profile 命令使其生效。安裝yum install glibc.i686之后[5]，測(cè)試JDK 安裝成功。啟動(dòng)服務(wù)器，進(jìn)入Tomcat 的bin 目錄下雙擊啟動(dòng)腳本驗(yàn)證是否能夠正常運(yùn)行。

基本環(huán)境已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，現(xiàn)在只需要將項(xiàng)目的war 包復(fù)制到Tomcat 的webapps 目錄下就可以訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)。

6 系統(tǒng)性能測(cè)試

為了驗(yàn)證項(xiàng)目在哪個(gè)環(huán)境下性能更好，我在Windows 環(huán)境和Linux 環(huán)境中安裝Nginx 以及其運(yùn)行需要的內(nèi)容，并使用Ab 壓力測(cè)試工具來(lái)驗(yàn)證在哪個(gè)環(huán)境下運(yùn)行效果更好。設(shè)置好nginx.conf 配置文件中需要監(jiān)聽(tīng)的端口之后，安裝基于Nginx 的ab 壓力測(cè)試工具[6]。對(duì)項(xiàng)目部署到兩個(gè)環(huán)境的性能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

Apache ab 壓力測(cè)試工具的測(cè)試結(jié)果會(huì)受到機(jī)器配置的影響。本次測(cè)試，Windows 環(huán)境采用4 核處理器，8G 內(nèi)存，而Linux 環(huán)境機(jī)器配置為單核處理器，內(nèi)存1GB。圖2 左側(cè)為Windows 環(huán)境測(cè)試數(shù)據(jù)，右側(cè)為L(zhǎng)inux 環(huán)境測(cè)試數(shù)據(jù)。對(duì)比二者的執(zhí)行結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在Linux 環(huán)境硬件性能遠(yuǎn)低于Windows 環(huán)境的性能的情況下，部署到Docker 容器中的項(xiàng)目比部署在Windows 環(huán)境中普通服務(wù)器中的性能更佳，不僅僅體現(xiàn)在請(qǐng)求的速度上，而且在資源吞吐率方面的表現(xiàn)也更為優(yōu)秀，從而驗(yàn)證了Docker 容器輕量級(jí)的優(yōu)點(diǎn)。

7 總結(jié)

本系統(tǒng)基于Docker 容器所開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)包括了企業(yè)信息，合同信息，統(tǒng)計(jì)功能等模塊，方便企業(yè)人員進(jìn)行信息管理。代碼開(kāi)發(fā)完成后，將系統(tǒng)部署在Docker 容器下，只需要根據(jù)鏡像運(yùn)行容器便能訪(fǎng)問(wèn)系統(tǒng)。當(dāng)需要移植時(shí)，只需要重新下載鏡像即可。本文最后，將企業(yè)資源管理系統(tǒng)分別部署到Windows 環(huán)境和Docker 容器環(huán)境進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，部署在Docker 容器中運(yùn)行更佳，從而體現(xiàn)出Docker 容器輕量級(jí)、可移植性強(qiáng)、兼容性好等優(yōu)點(diǎn)。