Docker三十分钟快速入门(下)

一、背景

  上篇文章我们进行了Docker的快速入门,基本命令的讲解,以及简单的实战,那么本篇我们就来实战一个真实的项目,看看怎么在产线上来通过容器技术来运行我们的项目,来达到学会容器间通信以及docker-compose学习以及docker网络模型学习的目的。

二、项目描述

  • 创建Todo应用,功能很简单,实现创建Task关联Task分类,以及更新Task的完成状态的功能。
  • 项目运行后的主界面如下:

三、启动项目

  • 因为是使用git管理的maven java项目,所以需要首先在服务器上安装java、maven、git 三大件

    传送门:Centos7下Java开发基本环境搭建

git clone https://github.com/hafizzhang/mysql-spring-boot-todo.git
  • 进入到项目根目录
cd mysql-spring-boot-todo
  • 使用maven命令进行打包项目并且使用docker命令进行build镜像
mvn clean package docker:build
  • 用容器启动mysql 5.6版本
docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password -e MYSQL_DATABASE=tododb -e MYSQL_USER=user -e MYSQL_PASSWORD=pass -d mysql:5.6
  • 查看mysql日志输出,确保mysql服务启动没有问题
docker logs mysql (因为上步中我们已经指定了运行mysql容器的名称为mysql,所以这里可以直接用容器名查看日志)
  • 用容器启动todo镜像
docker run -p 8080:8080 --name todo -d hafiz/todo-demo:1.0.0
  • 查看todo容器的日志,观察容器是否启动成功 我们会发现出现了以下错误:

这就说明了,同一个主机上的各个容器之间是相互隔离的,也就是他们直接不能直接相互访问,那我们怎么解决这个问题呢?最简单的办法我们可以直接在启动容器的时候指定--link参数把该容器链接到mysql容器上(虽说这种方式已经官方已经不推荐,但是对于同一个主机的不同容器间的通信却是最简单的,后面会介绍别的方式实现),这样我们的目标容器todo就可以跟mysql源容器进行通信了,来,说干就干 docker rm -f todo 首先删除已经存在的容器todo docker run -p 8080:8080 --name todo --link mysql -d hafiz/todo-demo:1.0.0 再查看todo容器启动的日志,发现可以成功启动了,然后打开浏览器输入主机ip:8080可以看到todo的运行主界面

docker logs todo
  • 我们在todo主界面上添加一条记录,然后通过mysql容器进行查看已经添加的记录,如下: 可以看到我们保存的记录已经进到mysql中了
docker exec -t -i mysql bash 进入到mysql容器
mysql -uuser -ppass 用户名为user,密码为pass
select category, IF(complete,'true','false') complete, name from todo_item;

四、使用link实现Docker容器间的通信的原理

todo项目和mysql项目的启动后通信模型如下:

那我们上面已经通过link方式实现了todo容器可以访问相同主机的mysql容器,那么这种方式如何实现的呢?

我们查看todo容器的/etc/hosts文件就会明白了,如下:

可以看出link的工作原理是在todo的hosts文件中写入mysql容器的地址信息

使用容器连接的好处

  • 运行在同一主机的独立容器间可以相互通讯
  • 容器间建立一个安全通讯隧道而不需要暴露容器的任何端口

五、使用Docker Compose管理多个容器

为什么需要使用Docker Compose管理多个容器

答:当多个容器相互之间需要通讯时,手动配置容器间连接变得非常复杂,而且官方也已经不推荐使用了。

什么是Docker Compose

  • Docker Compose是一个定义和管理多个Docker容器的工具
  • 它通过YAML文件定义Docker应用运行时的信息,如:端口、网络等。
  • 使用Docker Compose,一个简单命令可以管理多个容器应用。

Docker Compose使用场景

  • 快速构建开发环境
  • 自动化测试环境
  • 单一主机部署多个容器

安装Docker Compose

如何使用Docker Compose

  • 定义构建各个镜像所需的Dockerfile文件
  • 定义docker-compose.yml文件
  • 在docker-compose.yml和Dockerfile文件所在的目录下,通过docker-compose up [-d]启动docker-compose.yml 所定义的多个Docker应用

深入了解Docker Compose

  • 几个重要的Docker Compose命令
    • docker-compose up 启动YAML中定义的所有容器
    • docker-compose ps [-a] 查看[所有的]运行的容器
    • docker-compose logs containerId/containerName 查看运行的容器的日志
    • docker-compose stop containerId/containerName 停止运行的容器
    • docker-compose rm containerId/containername 删除已停止的容器
    • docker-compose build 重新创建所有的镜像
  • Tips
    • docker-compose只有在Docker镜像不存在的时候才创建镜像
    • 更新Dockerfile后一定要执行docker-compose build重新创建镜像才能生效

六、Docker网络模型

docker daemon启动以后,会默认创建一个名称为docker0的网桥,容器默认情况下是通过这个docker0网桥来和主机进行通信的。

docker网络模型有以下几种分类:

1. None网络模型

  • 实现了最大限度的网络隔离
  • 容器间不能通过网络通讯提供服务或者提供网络服务
  • 尽管None网络模型可以提供非常好的安全隔离,但其适用场景非常有限

2. Bridge网络模型(默认)

  • Bridge网络模型下默认有两个网络接口:loopback和eth0
  • 同一主机上相同bridge网络的所有容器可以相互间通信
  • 同一主机上不同bridge网络上所有容器间不能直接通讯
  • 不同主机间bridge网络的容器不能直接通讯
  • 演示:
docker run --rm -d --net bridge --name c1 imageName:imageTag sleep 1000
docker run --rm -d --net bridge --name c2 imageName:imageTag sleep 1000
docker exec -ti c1 ping c2 ip  显示网络访问成功

3. Host网络模型(和主机共享网络)

  • Host网络安全性相对于其他网络模型如:None、Bridge较低
  • Host网络跟主机共享网络栈
  • 所有主机可见的网络接口对以Host网络模型运行的容器均可见
  • 容器间网络不具有隔离性
  • 由于使用Host网络容器的请求无需经过docker0和Iptable的处理,它提供非常好的性能
  • 演示:
docker run --rm -d --net host --name c1 imageName:imageTag sleep 1000
docker exec -ti c1 ping 主机ip 

4. Overlay网络模型

  • 支持多主机间容器直接通讯
  • Swarm模式下使用overlay网络模型无需外部键值存储系统
  • 非Swarm模式下使用overlay网络模型需要外部键值存储系统,如Consul等

Docker网络管理命令

  • docker network ls 产看当前所有的docker网络
  • docker network create [-d] network-name 创建指定驱动的网络
    • -d选项可选,用来指定创建网络使用的驱动类型,但好像只能创建bridge驱动的网络
  • docker network rm network-name 删除自定义网络
  • docker network inspect network-name 查看指定docker网络的信息
  • docker network connect network-name containerId/containerName 把指定的容器链接到指定的网络上

七、使用Docker Compose管理网络

  • 默认执行docker-compose时将创建新网络
  • 新网络名字以docker-compose.yml当前所在目录名字跟默认driver的组合,比如当前目录为test,则docker-compose.yml不指定具体网络的时候,创建的网络名称为:test_default
  • 可以创建自定义的网络,在docker-compose.yml中自定义networks,如下图的标注1
  • 指定service使用特定的网络,如下图的标注2

八、如何在产线运行容器化的服务

我们要想在产线去运行容器集群,那我们首先需要COE(Container Orchestration Engine)工具。

1. COE的主要功能如下:

  • 主机配置(Provisioning)
  • 容器编排
  • 自我修复
  • Scale up/down 容器
  • 暴露服务给外界
  • 服务发现

2. COE工具:

  • Docker Swarm Mode
    • 原生集成Docker Engine的集群管理
    • 去中心化的设计
    • 声明式服务模型
    • Scale up/down 服务
    • 支持多主机网络
    • 服务发现
    • 负载均衡
    • 安全性高
    • 支持滚动升级
  • Kubernates
  • Mesos/Marathon
    • 高可用
    • 支持有状态服务
    • 支持多种容器引擎
    • 服务发现和负载均衡
    • 健康检测
    • 事件订阅
    • 丰富的API支持
    • 容器调度约束
  • Hashicorp Nomad
    • 简单且轻量级
    • 多云支持
    • 维护简单
    • 支持混合工作负载
    • 高可用
    • 支持多区域多数据中心

3. COE选择的准则

  • 抽象程度(Level of abstraction):支持混合还是只支持基于容器的工作负载(Hybrid Workloads)
  • 工具链(Tooling):编排工具相关生态圈,工具的集成程度
  • 架构(Architecture): 是否支持高可用、高稳定性以及灾难恢复

4. 如何选择COE工具

  • 是否支持企业DevOps框架和编排
  • 是否提供丰富的API
  • 集群支持主机数量大小
  • 容器运行在什么平台?物理机、私有云还是公有云?
  • 是否具有自我修复功能
  • 是否提供服务负载均衡
  • 如何Provision容器
  • 运维复杂性高低
  • 是否支持混合工作负载
  • 生态圈发展是否成熟
  • 社区是否活跃

5. 监控及指标

常用监控工具

  • Sensu
  • Prometheus
  • Grafana
  • Influxdb
  • Telegraf
  • Zabbix
  • cAdvisor
  • Sysdig

6. 日志

  • EFK(Elasticsearch Fluentd Kibana)
  • ELK (Elasticsearch Logstash Kibana)
  • Graylog

九、总结

  通过本文,我们就知道如何让同一主机上的不同容器进行通讯,如何进行docker 网络的管理,Docker的网络模型都有哪几种?如何在docker-compose.yml文件中自定义docker网络,如何给其中定义的service指定使用自定义的网络?如何在产线运行容器化服务?如何选择COE工具?以及容器化以后我们要注意的地方。对于不同主机间的容器通讯,本文没有设计,以后有机会,我们再来慢慢谈起。

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