在 EC2 上利用 Docker 部署與配置 Couchbase Server

– 8 分鐘閱讀

在現代雲端架構中，將 NoSQL 資料庫如 Couchbase Server 部署於虛擬化環境已是標準實踐。透過 Docker 容器化技術，開發與維運團隊能確保從開發到生產環境的一致性、隔離性與可攜性。本篇文章聚焦於在 Amazon EC2 雲端主機上部署 Couchbase 的標準作業流程，從基礎環境配置、Docker 鏡像管理，到容器啟動時的資源限制與數據持久化設定，皆是建立一個穩定高效資料庫服務的基石。此流程不僅簡化了傳統安裝的複雜性，更為後續的叢集擴展、備份與監控等進階管理操作奠定穩固基礎，體現了 DevOps 理念在資料庫管理中的實際應用。

Couchbase Server 部署與環境配置

本節將指導讀者如何在 Amazon EC2 實例上準備環境，並利用 Docker 部署 Couchbase Server，包括啟動容器、配置端口映射以及設置必要的系統限制。

環境準備與 Docker 驗證

在部署 Couchbase Server 之前，確保您的運行環境已準備就緒。

  1. SSH 連接至 EC2 實例： 使用提供的私鑰和 EC2 實例的公網 IP 地址，以 ubuntu 用戶身份通過 SSH 連接。

    ssh -i "docker.pem" ubuntu@54.152.90.139

  2. 配置 /etc/hosts 文件： 為了確保 Couchbase Server 能夠正確解析本地主機名，需要修改 /etc/hosts 文件。將 127.0.0.1 替換為 EC2 實例的公網 IP 地址。

    • 打開文件： 
      sudo vi /etc/hosts
    • 修改 127.0.0.1 localhost 為： 
      54.152.90.139 localhost

  3. 安裝與驗證 Docker： 若 Docker 未預裝，請參照先前章節的說明進行安裝。隨後，運行 hello-world 鏡像以驗證 Docker 安裝是否成功。

    sudo docker run hello-world

    若看到 Docker 的歡迎訊息，則表示 Docker 已正確安裝並運行。

下載 Couchbase Docker 鏡像

在啟動 Couchbase Server 之前，需要從 Docker Hub 下載官方鏡像。

  1. 拉取 Couchbase 鏡像： 使用 docker pull 命令獲取最新的 Couchbase 鏡像。 
    sudo docker pull couchbase
    鏡像下載完成後，您可以使用 docker images 命令查看。

啟動 Couchbase Server Docker 容器

現在，我們將使用下載的鏡像來創建並運行一個 Couchbase Server 實例。

  1. 運行 Couchbase 容器： 執行以下 docker run 命令來啟動 Couchbase Server。

    sudo docker run --name couchbasedb -v ~/couchbase/data:/opt/couchbase/var -d --ulimit nofile=40960:40960 --ulimit core=100000000:100000000 --ulimit memlock=100000000:100000000 -p 8091:8091 couchbase
    • --name couchbasedb：為容器指定名稱 couchbasedb。
    • -v ~/couchbase/data:/opt/couchbase/var：將主機上的 ~/couchbase/data 目錄掛載到容器內的 /opt/couchbase/var。這確保了 Couchbase 的數據持久化。
    • -d：以分離模式（後台）運行容器。
    • --ulimit ...：設置了 Docker 容器的資源限制。
      • nofile=40960:40960：設置打開文件數的軟硬限制為 40960。
      • core=100000000:100000000：設置核心轉儲文件大小限制為 100,000,000 字節（相當於無限制）。
      • memlock=100000000:100000000：設置鎖定內存的限制為 100,000,000 字節（相當於無限制）。
    • -p 8091:8091：將主機的 8091 端口映射到容器的 8091 端口。這是 Couchbase Web Console 的默認訪問端口。
    • couchbase：指定使用的 Docker 鏡像。

  2. 列出運行中的 Docker 容器： 執行 docker ps 命令來確認 Couchbase 容器是否正在運行。

    sudo docker ps

    您應該能在列表中看到名為 couchbasedb 的容器，以及其映射的端口。

@startuml
!define DISABLE_LINK
!define PLANTUML_FORMAT svg
!theme _none_

skinparam dpi auto
skinparam shadowing false
skinparam linetype ortho
skinparam roundcorner 5
skinparam defaultFontName "Microsoft JhengHei UI"
skinparam defaultFontSize 16
skinparam minClassWidth 100

object "使用者" as User
object "EC2 Instance (Ubuntu)" as EC2Instance
object "SSH Client" as SSHClient
object "Docker CLI" as DockerCLI
object "Docker Daemon" as DockerDaemon
object "Host Machine" as HostMachine
object "Docker Hub" as DockerHub
object "Couchbase Docker Image" as CouchbaseImage
object "Couchbase Container (couchbasedb)" as CouchbaseContainer
object "Couchbase Server Process" as CouchbaseServer

partition "環境準備與 Docker 驗證" {
  User --> SSHClient : 執行 SSH 連接
  SSHClient --> EC2Instance : 連接到 Ubuntu EC2
  EC2Instance --> User : 提供終端會話
  User --> HostMachine : 執行 sudo vi /etc/hosts (修改 localhost 映射)
  User --> HostMachine : 執行 sudo docker run hello-world
  HostMachine --> DockerDaemon : 啟動 hello-world 容器
  DockerDaemon --> User : 顯示 Docker 運行成功訊息
}

partition "獲取 Couchbase 鏡像" {
  User --> HostMachine : 執行 sudo docker pull couchbase
  HostMachine --> DockerHub : 下載 Couchbase 鏡像
  DockerHub --> HostMachine : 返回 Couchbase 鏡像
  User --> HostMachine : 執行 sudo docker images (可選)
  HostMachine --> User : 列出本地鏡像 (包含 couchbase)
}

partition "啟動 Couchbase 容器" {
  User --> HostMachine : 執行 docker run (配置名稱, 數據卷, ulimit, 端口映射)
  HostMachine --> DockerDaemon : 請求創建並運行容器
  DockerDaemon --> CouchbaseContainer : 啟動容器, 掛載數據卷, 設置 ulimit, 映射端口 (8091)
  CouchbaseContainer --> CouchbaseServer : 啟動 Couchbase 服務進程
  User --> HostMachine : 執行 sudo docker ps
  HostMachine --> DockerDaemon : 請求運行中容器列表
  DockerDaemon --> User : 列出 couchbasedb 容器 (含端口和 ID)
}

@enduml

看圖說話：

此圖示詳細展示了在 Amazon EC2 實例上準備環境並部署 Couchbase Server 的完整流程。首先，使用者通過 SSH 連接到 Ubuntu EC2 實例，並進行了必要的環境配置，包括修改 /etc/hosts 文件以正確解析 localhost，以及驗證 Docker 的安裝。接著，使用者從 Docker Hub 下載了最新的 Couchbase Docker 鏡像。核心步驟是啟動 Couchbase 容器，其中 docker run 命令詳細配置了容器名稱 (couchbasedb)、數據持久化（通過掛載主機目錄 ~/couchbase/data 到容器內的 /opt/couchbase/var）、必要的系統資源限制（ulimit 設置）以及端口映射（將主機的 8091 端口映射到容器的 8091 端口，用於訪問 Web Console）。最後，通過 docker ps 命令確認 Couchbase 容器已成功運行。整個流程圖清晰地呈現了從環境準備到服務啟動的關鍵步驟。

Couchbase Server 叢集初始化與配置

本節將引導讀者完成 Couchbase Server 的初始訪問、登錄，以及配置一個新的 Couchbase Server 集群的過程。

訪問 Couchbase Web Console

在容器啟動並運行後，可以通過 Web 瀏覽器訪問 Couchbase 的管理界面。

  1. 確定訪問 URL：

    • 如果您從運行 Docker 容器的同一台主機（例如，直接在 EC2 實例上）訪問，請使用該 EC2 實例的公網 IP 地址加上端口 8091。
    • 如果您從遠程機器訪問，則可以使用 EC2 實例的公網 DNS 或公網 IP 地址。
    • 格式通常為：http://<EC2_Public_IP_or_DNS>:8091。

  2. 打開瀏覽器： 在瀏覽器中輸入上述 URL。如果這是第一次訪問或集群尚未配置，您將看到 Couchbase 的初始設置界面。

  3. 登錄界面： 如果集群已經配置過，則會顯示登錄頁面。您需要輸入預設的管理員用戶名（通常是 Administrator）和密碼。

配置 Couchbase Server 集群

首次設置 Couchbase Server 時，需要進行集群的初始化配置。

  1. 進入配置界面： 通過 Web Console 訪問後，您將進入集群配置流程。

  2. 配置服務器主機名：

    • 在「Configure Server Hostname」步驟中，指定伺服器的主機名。
    • 重要：這裡必須使用 EC2 實例的公網 IP 地址，或者一個包含至少一個點的有效域名。單純的主機名（如 localhost）或沒有點的名稱將不被接受。

  3. 創建新集群或加入現有集群：

    • 在「Join Cluster / Start new cluster」選項中，由於我們是首次配置，請選擇「Start a new cluster」。
    • 您可以選擇使用默認設置，或根據伺服器總內存等因素進行調整。

  4. 配置數據桶 (Bucket)：

    • Couchbase Server 使用「數據桶 (Bucket)」來存儲數據。
    • 您可以選擇是否加載示例數據桶（通常不需要）。
    • 在「Create Default Bucket」屏幕，您可以創建一個默認數據桶。
      • Bucket Name：通常預設為 default。
      • Bucket Type：選擇 Couchbase。
      • Memory Size & Replicas：使用默認設置或根據需求調整。
      • Disk I/O Optimization：選擇默認設置。

  5. 啟用 Flush 操作：

    • 在「Flush」設置中，選擇「Enable」。
    • 啟用 Flush 功能允許您刪除（清空）數據桶中的所有數據，這在開發和測試環境中非常有用。

完成以上步驟後，Couchbase Server 集群將被初始化並準備好接收數據。

@startuml
!define DISABLE_LINK
!define PLANTUML_FORMAT svg
!theme _none_

skinparam dpi auto
skinparam shadowing false
skinparam linetype ortho
skinparam roundcorner 5
skinparam defaultFontName "Microsoft JhengHei UI"
skinparam defaultFontSize 16
skinparam minClassWidth 100

object "使用者" as User
object "Web Browser" as WebBrowser
object "Couchbase Web Console" as CouchbaseConsole
object "EC2 Instance" as EC2Instance
object "Couchbase Server Container" as CouchbaseContainer
object "Couchbase Server Process" as CouchbaseServer

partition "訪問與登錄" {
  User --> WebBrowser : 打開 URL (http://<EC2_IP>:8091)
  WebBrowser --> CouchbaseConsole : 請求訪問
  CouchbaseConsole --> User : 顯示初始配置或登錄頁面
  User --> CouchbaseConsole : 輸入 Administrator 憑證 (若已配置)
  CouchbaseConsole --> User : 成功登錄 (若憑證正確)
}

partition "集群初始化配置" {
  CouchbaseConsole --> User : 引導進入配置流程
  User --> CouchbaseConsole : 配置 Server Hostname (EC2 Public IP)
  User --> CouchbaseConsole : 選擇 "Start a new cluster"
  User --> CouchbaseConsole : 配置 Bucket (Name: default, Type: Couchbase)
  User --> CouchbaseConsole : 調整 Memory/Replicas/IO (可選)
  User --> CouchbaseConsole : 啟用 "Flush" 功能
  CouchbaseConsole --> CouchbaseServer : 應用配置, 初始化集群
}

partition "配置完成" {
  CouchbaseConsole --> User : 顯示配置完成訊息
  CouchbaseServer --> CouchbaseContainer : 啟動並準備服務
}

@enduml

看圖說話：

此圖示詳細描繪了 Couchbase Server 的初始訪問與集群配置流程。首先，使用者通過 Web 瀏覽器訪問 Couchbase Web Console，這一步驟根據集群是否已配置而呈現為初始設置界面或登錄頁面。接著，圖示重點展示了集群初始化配置的關鍵環節：使用者需要輸入 EC2 實例的公網 IP 地址作為伺服器主機名，並選擇「Start a new cluster」。隨後，配置過程涵蓋了創建一個名為 default 的 Couchbase 類型數據桶（Bucket），以及啟用 Flush 功能以允許後續數據清除操作。整個流程圖清晰地展示了從訪問管理界面到完成基本集群配置的步驟，為後續的數據操作奠定了基礎。

好的，這是一篇針對您提供的「Couchbase Server 部署與環境配置」技術文章所撰寫的結論，完全遵循「玄貓風格高階管理者個人與職場發展文章結論撰寫系統」的規範。

結論

縱觀現代化資料平台的部署策略，將 Couchbase Server 透過 Docker 容器化於雲端環境，已是兼顧開發彈性與維運標準化的主流實踐。本文詳述的部署流程不僅是技術操作指南，更深層地體現了成熟的系統架構思維。其中，透過 -v 參數實現數據卷掛載，巧妙地將資料生命週期與應用程式容器分離，為數據持久性、備份與未來升級奠定了堅實基礎；而 --ulimit 的精確設定，則是從底層預防資源爭搶與服務崩潰的穩定性保障，展現了專業的風險預判能力。

然而，此單節點配置雖為開發與測試環境的絕佳起點，但其真正的挑戰在於如何將此模型無縫擴展至具備高可用性與負載平衡能力的正式生產叢集。展望未來 2-3 年，從單機 Docker 部署走向 Kubernetes 或 Docker Swarm 等容器調度平台，將是必然的演進路徑。屆時，今日所學的數據卷、端口映射與資源限制等核心概念，將直接轉化為建構自動化擴展與故障轉移能力的關鍵知識。

玄貓認為，對於追求維運效率與系統韌性的技術團隊而言，精準掌握此類容器化部署的基礎配置，不僅是完成一次成功的部署任務，更是為未來建構可擴展、高韌性資料服務所奠定的最重要基石。

玄貓

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。