DC/OS是什么
DC/OS能用来做什么？一句话，不管你的应用是什么形式的，何种语言开发，是独立的可执行程序，需要部署到容器中的应用，需要依赖缓存、MQ等中间件，需要多实例集群，还是具有更加复杂的物理拓扑，只要是能够部署到服务器集群中，就可以全部可视化的运行在DC/OS中。
想象这样一种场景，你有成百上千台服务器组成的网络，原本需要规划详细的清单，跟踪在每台服务器上安装的各种应用及其对应的依赖，一旦记录出错，很容易造成各种冲突甚至搞不清楚状况，出现各种各样的问题。作为开发人员，更是搞不清楚自己开发的系统部署成了何种拓扑结构，一旦出现问题，开发与运维在这个世界的各个角落中查找。
而现在，每台服务器除了安装基本操作系统，就只安装了DC/OS，然后所有的应用都通过DC/OS来部署安装，管理和监控，由DC/OS为你的应用提供CPU、内存、磁盘和网络资源并按需调度。作为开发人员，你通过WEB管理界面对所有的应用和中间件一目了然；作为运维人员，你只需要运维监控硬件、网络、操作系统和DC/OS，再也不用担心应用的各种奇葩依赖问题。
DC/OS在分布式的规模主机集群（Cloud或Bare Metal）之上构建了一个分布式操作系统，为上层业务应用按需提供资源。
开始探索DC/OS
下面我们尝试用类似面向数据流的分析方法来研究DC/OS。前文《领域修炼方法-论软件架构设计的思想及其适应性》讲过，面向数据流的分析是一种自外到内，自顶向下，逐层分解数据的输入/输出的结构化分析方法。
这里，我们对DC/OS的分析从外向内拆解。为三层：第一层将DC/OS作为一个整体，看其与外部的交互和职能（关于DC/OS职能的引导性阐述请参考《微服务和传统应用并存之道，极简架构：容器与DC/OS》一文的调度管理小节），第二层分析DC/OS的各个组成部分，看每一部分的职能极其为上层提供的支撑，第三层分析每一个组成部分的内部机制（限于篇幅，本层在后续文章中展开）。
第一层，将DC/OS看做一个整体
如下图所示，DC/OS为图中的中间层，下层为规模主机系统集群环境，上层为业务应用。
DC/OS依存的规模主机系统集群环境可分为三类。1）在本机搭建的Vagrant集群环境，2）基于云端服务实例集群构建的资源环境，3）本地物理主机集群或虚拟主机集群构建的弹性业务环境。
集群节点组成与划分
在一个DC/OS集群中，需要选择1/3/5台（当前，一旦选定安装后，集群master节点数将不能增加，如要变更，只能重建集群。集群节点数不是越多越好，生产环境推荐3/5个）主机安装master节点。
其余主机节点（下称Agent节点）安装DC/OS服务后，除了DC/OS自身占用的资源，其它所有空闲的CPU、内存、磁盘和网络端口等都被master归集在一起形成一个资源池。
为了网络安全，这些Agent节点划分为两类，一类为Public节点，通常会配置公网IP，可通过IP或DNS访问。DC/OS通常会在这些节点上部署Marathon-LB做负载均衡或者部署API网关。另一类为Private节点，DC/OS会将所有内部服务在这些节点上按需调度。
外部交互，CLI & GUI
DC/OS提供了强大的CLI命令行管理工具，可以安装、配置、更新和卸载服务，查看服务状态，跟踪服务日志等。特定服务也可以扩展CLI接口，提供自己特定的命令行管理操作。
Command line utility for the Mesosphere Datacenter OperatingSystem (DC/OS). The Mesosphere DC/OS is a distributed operatingsystem built around Apache Mesos. This utility provides tools for easy management of a DC/OS installation.
Available DC/OS commands:
auth Authenticate to DC/OS cluster
config Manage the DC/OS configuration file
help Display help information about DC/OS
job Deploy and manage jobsin DC/OS
marathon Deploy and manage applications to DC/OS
node Administer and manage DC/OS cluster nodes
package Install and manage DC/OS software packages
service Manage DC/OS services
task Manage DC/OS tasks
Get detailed command description with 'dcos <command> --help'.
DC/OS的GUI管理工具让所有的管理操作以可视化的方式进行。当前DC/OS的GUI管理接口可以浏览和查看Universe仓库并安装卸载应用，监控所有agent节点的状态和资源分配情况，查看、部署和维护管理所有的业务服务，查看服务的运行日志，部署和管理定时任务等。
与上层应用对接
DC/OS通过Mesos可以支持各种调度框架，如Marathon本身，Aurora和Singularity等长期服务调度框架，Hadoop，Spark，Storm，MPI和Exelixi等大数据处理服务框架，Chronos，Jenkins等批处理计划服务框架，Alluxio，Cassandra，ElasticSearch和MrRedis等数据存储服务框架，Linkerd等微服务框架，Vamp等DevOps工具服务。
DC/OS内置了Marathon调度框架，可以用来调度任何AppC容器镜像和Docker容器镜像。DC/OS自1.9版本开始支持Pods。
通过DC/OS，这些业务服务、框架及中间件再也不需要去各个主机系统上规划，配置和安装，直接在DC/OS中就可以完成，并具备负载均衡和弹性伸缩等能力。如果是单实例的服务，其能够在DC/OS中自动迁移的特性，也可以有效避免节点故障导致的服务不可用问题。
交互接口
DC/OS通过各个内部组件提供了丰富的管理端口和GUI管理界面
第二层，构成DC/OS的各个部分
DC/OS的核心组件是Mesos，内置的Marathon和Metronome三大核心组件及一系列外围服务组件，涉及：集群管理，容器运行，网络，存储，日志，监控，安全和部署等。
Mesos
Mesos负责调度底层计算资源。Mesos采用两级调度来控制集群中的资源配给。不同于集中式的存储集群中的资源信息，它通过资源提供（resource offers）的概念，让运行的框架通过Master获取Agent节点所提供的资源，从而保持整个系统架构的简洁和可扩展性。
Marathon
dcos-marathon.service，内置的Marathon负责调度容器应用。
Metronome
dcos-metronome.service，Metronome负责调度Job任务。
Admin Router（Agent）
dcos-adminrouter-agent.service，高性能的WEB服务器和WEB反向代理服务器，用于保存集群中所有Agent节点的列表。
Admin Router（Master）
dcos-adminrouter.service，高性能的WEB服务器和WEB反向代理服务器，用于保存集群中所有Master节点的列表。
Admin Router Reloader Timer
dcos-adminrouter-(agent)-reload.timer，周期性（默认每小时一次）的重启Admin Router Nginx服务，启用新的DNS解析。
Admin Router Service
dcos-adminrouter.service，由Mesosphere创建的一个Nginx配置，用于中心授权，代理集群节点内部服务。Admin Router服务是DC/OS内部核心的负载均衡服务。Admin Router是一个定制的Nginx，它在端口80上代理所有内部的服务。
Diagnostics
dcos-3dt.service，DC/OS systemd组件的诊断工具服务。
DNS Dispatcher
dcos-spartan.service，RFC5625标准DNS转发器。
DNS Dispatcher Watchdog
dcos-spartan-watchdog.service，确保DNS Dispatcher正常运行，如果DNS Dispatcher状态异常，该服务会将其杀掉。
DNS Dispatcher Watchdog Timer
dcos-spartan-watchdog.timer，每5分钟唤醒一次DNS Dispatcher Watchdog，检查DC/OS是否需要重启DNS Dispatcher。
Erlang Port Mapping Daemon
dcos-epmd.service，为Minuteman的4层负载提供服务支撑。
Exhibitor/Zookeeper
dcos-exhibitor.service，由Netflix开发的，可以管理和自动部署Zookeeper的监控管理工具。
Generate resolv.conf
dcos-gen-resolvconf.service，动态提供“/etc/resolv.conf”，使得每一个集群节点都可以使用Mesos-DNS将任务名称解析为对应的IP地址和端口。
History Service
dcos-history.service，该服务让DC/OS UI可以展示集群服务状态统计，并将最新的24小时的数据存储在磁盘上，同时公开一个HTTP API接口让用户查询。
Layer 4 Load Balancer
dcos-minuteman.service，该服务也称为“Minuteman”，是一个4层负载均衡实现，可以用来编排多层微服务架构。
Logrotate Mesos
dcos-logrotate-master(agent).service，自动循环压缩、删除和传送Master节点上的日志，确保不会在磁盘上存储过多日志文件。
Mesos Agent
dcos-mesos-slave.service，运行在Private Agent节点上的mesos-slave进程。
Mesos Agent Public
dcos-mesos-slave-public.service，该服务是运行在Public Agent节点上的mesos-slave服务进程。
Mesos DNS
dcos-mesos-dns.service，该服务负责在集群内部提供服务发现功能，这是DC/OS集群的内部服务，它为集群服务提供了域名“$sevice.mesos”，如一个Master Leader节点，其域名为“leader.mesos”，在集群内部就可以通过“ssh leader.mesos”登录该节点。
Virtual Network Service
dcos-navstar.service，该服务是一个守护进程，用来提供虚拟网络和DNS服务。
OAuth
dcos-oauth.service，该服务负责DC/OS的安全检查。
Package service
dcos-cosmos.service，内部打包API服务。当每次通过CLI执行“dcos package install”时都会调用该服务。该服务将DC/OS服务包从DC/OS Universe部署到你的DC/OS集群。
Signal
dcos-signal.service，该组件为帮助完善DC/OS，会周期性的向Mesosphere发送当前集群的概要信息反馈，并为集群问题提供高级检测。Signal查询Master节点上的诊断服务“/system/health/v1/report”，并将数据发送到SegmentIO，用于跟踪度量和客户支持。
REX-Ray
dcos-rexray.service，REX-Ray存储方案实现，让Marathon能够使用外部存储。
System Package Manager API
dcos-pkgpanda-api.service，创建链接，安装systemd服务单元，为每个主机建立指定角色（Master，Private Agent， Public Agent）。
了解了DC/OS的这些构件组成，下一步就需要厘清每一步操作形成的数据流经过了哪些组件，产生了什么结果输出，对整体系统有什么样的影响。
总结
DC/OS的应用实践到现在，个人感觉，说简单也简单，说复杂也复杂。说其简单，是因为它是一个开箱即用的弹性业务服务平台，能够快速上手；说其复杂，作为一个平台，如果你想真正掌握它，你必须对操作系统，容器，存储，网络，监控，日志，安全和部署等各个领域有基本的概念理论认知，同时能够将这些理论概念映射到构成DC/OS的各个构成组件上。
