如何在Ubuntu上使用Traefik作为Docker容器的反向代理

介绍

Docker是在生产中运行Web应用程序的有效方法，但您可能希望在同一个Docker主机上运行多个应用程序。在这种情况下，如果只有端口80和443可用，您需要设置反向代理。

Traefik是一个支持Docker的反向代理，包括自己的监控仪表板。在本教程中，您将使用Traefik请求路由到两个不同的Web应用程序容器：Wordpress容器和Adminer容器，每个容器都与MySQL数据库通信。

准备

要继续学习本教程，您需要具备以下条件：

• Ubuntu 16.04初始服务器，包括一个可以使用sudo命令的非root用户。
• 正在运行的Docker主机。如果您还没有Docker，请按照教程：如何在Ubuntu16.04上安装和使用Docker。
• 安装的Docker Compose。
• 一个域和三个A记录， db-admin，blog和monitor，每个对应docker主机的IP地址。

第1步 - 配置和运行Traefik

Traefik项目有一个官方Docker镜像，因此我们将使用它在Docker容器中运行Traefik。

但在我们启动并运行Traefik容器之前，我们需要创建配置文件并设置加密密码，以便我们可以访问监控仪表板。

我们将使用htpasswd实用程序创建此加密密码。首先，安装apache2-utils包中包含的实用程序：

$ sudo apt-get install apache2-utils

然后生成密码htpasswd。用secure_password替换您想要用于Traefik管理员用户的密码：

$ htpasswd -nb admin secure_password

程序的输出如下所示：

admin:$apr1$ruca84Hq$mbjdMZBAG.KWn7vfN/SNK/

您将在Traefic配置文件中使用此输出为Traefik运行状况检查和监视仪表板设置HTTP基本身份验证。复制整个输出行，以便稍后粘贴。

要配置Traefik服务器，我们将创建一个使用TOML格式调用的新配置文件traefik.toml。TOML是一种类似于INI文件的配置语言，但它是标准化的。该文件允许我们配置Traefik服务器以及我们想要使用的各种集成或提供程序。在本教程中，我们将使用三个Traefik的可用提供商：web，docker，和acme，这是用于支持TLS加密。

$ nano traefik.toml

首先，添加两个命名的入口点，http和https，默认情况下所有后端都可以访问：

traefik.toml

defaultEntryPoints = ["http", "https"]

我们稍后将在此文件中配置http和https。

接下来，配置web提供程序，使您可以访问仪表板界面。您可以在此处粘贴htpasswd命令的输出：

traefik.toml

...
[web]
address = ":8080"
  [web.auth.basic]
  users = ["admin:your_encrypted_password"]

仪表板是一个单独的Web应用程序，将在Traefik容器中运行。我们将仪表板设置为在端口8080上运行。

该web.auth.basic部分为仪表板配置HTTP基本身份验证。使用您刚刚运行的htpasswd命令的输出作为users条目的值。您可以通过用逗号分隔来指定其他登录。

接下来，定义入口点。该entryPoints部分配置Traefik和代理容器可以侦听的地址。将这些行添加到文件中：

traefik.toml

...
[entryPoints]
  [entryPoints.http]
  address = ":80"
    [entryPoints.http.redirect]
      entryPoint = "https"
  [entryPoints.https]
  address = ":443"
    [entryPoints.https.tls]

该http入口点处理端口80，而https入口点为TLS /SSL使用的端口443。我们自动将端口80上的所有流量重定向到https入口点，以强制所有请求的安全连接。

最后，添加此部分以配置Traefik的Let's Encrypt证书支持：

traefik.toml

...
[acme]
email = "your_email@example.com"
storage = "acme.json"
entryPoint = "https"
onHostRule = true
onDemand = false

调用此acme部分是因为ACME是用于与Let’s Encrypt进行通信以管理证书的协议的名称。要让Traefik为我们的主机生成证书，我们会将email密钥设置为您的电子邮件地址。然后，我们指定将把接收的信息存储在JSON文件中，命名为acme.json。在entryPoint关键的需求为指向切入点端口443，这对我们来说是https切入点。

最后两个关键步骤，onHostRule和onDemand指示Traefik应该如何生成证书。我们希望在创建具有指定主机名的容器后立即获取证书，这就是onHostRule设置的作用。该onDemand设置将尝试在第一次发出请求时生成证书。这会减慢第一个请求速度并使访问者可见，所以我们会避免这种情况。

保存文件并退出编辑器。有了所有这些配置，我们就可以启动Traefik了。

第2步 - 运行Traefik容器

接下来，为代理创建一个Docker网络以与容器共享。Docker网络是必需的，以便我们可以将它与使用Docker Compose运行的应用程序一起使用。我们把这个网络称为proxy。

$ docker network create proxy

当Traefik容器启动时，我们会将其添加到此网络中。然后，我们可以稍后向此网络添加其他容器，以便Traefik代理。

接下来，创建一个空文件，它将保存我们的信息。我们将这个分享到容器中，以便Traefik可以使用它：

$ touch acme.json

然后锁定此文件的权限，以便只有root用户可以读取和写入此文件。如果你不这样做，Traefik将无法启动。

$ chmod 600 acme.json

最后，使用以下命令创建Traefik容器：

$ docker run -d \
$   -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
$   -v $PWD/traefik.toml:/traefik.toml \
$   -v $PWD/acme.json:/acme.json \
$   -p 80:80 \
$   -p 443:443 \
$   -l traefik.frontend.rule=Host:monitor.example.com \
$   -l traefik.port=8080 \
$   --network proxy \
$   --name traefik \
$   traefik:1.3.6-alpine --docker

命令有点长，让我们逐行分析。

我们使用该-d标志在后台运行容器作为守护进程。然后，我们将docker.sock文件共享到容器中，以便Traefik进程可以监听容器的更改。我们还将traefik.toml配置文件和我们创建的acme.json文件共享到容器中。

接下来，我们将端口:80和:443 Docker主机映射到Traefik容器中的相同端口，以便Traefik接收到服务器的所有HTTP和HTTPS流量。

然后我们设置两个Docker标签，告诉Traefik将流量引导到Traefik容器内的主机名monitor.example.com到端口:8080，从而显示监控仪表板。我们将容器的网络设置为proxy，并将容器命名为traefik。

最后，我们使用此容器的镜像traefik:1.3.6-alpine，因为它很小。

Docker镜像ENTRYPOINT是一个始终在从图像创建容器时运行的命令。在这种情况下，该命令是traefik容器内的二进制文件。启动容器时，可以将其他参数传递给该命令。在我们的例子中，我们将参数--docker传递给ENTRYPOINT确保docker提供者使用默认设置注册的参数。该docker提供程序使Traefik能够在Docker容器前充当代理。Docker提供程序的默认配置对我们很有用，因此我们不需要在我们的配置traefik.toml中进行配置。

启动容器后，您现在可以访问仪表板以查看容器的运行状况。您还可以使用此仪表板显示Traefik已注册的前端和后端。通过指向您的浏览器访问监控仪表板。系统将提示您输入用户名和密码，即管理员和您在步骤1中配置的密码。https://monitor.example.com

登录后，你会看到类似这样的界面：

Empty Traefik dashboard

目前还没有太多东西可以看，但是打开这个窗口，当你为Traefik添加容器时，你会看到内容发生了变化。

我们现在运行Traefik代理，配置为与Docker一起使用，并准备监视其他Docker容器。让我们为Traefik开始一些容器作为代理。

第3步 - 使用Traefik注册容器

运行Traefik容器后，您就可以在其后面运行应用程序了。让我们在Traefik后面推出以下cotainers：

1. 使用官方Wordpress镜像的博客。
2. 使用官方Adminer映像的数据库管理服务器。

我们将使用Docker Compose管理这两个docker-compose.yml文件应用程序：

$ nano docker-compose.yml

将以下行添加到文件中以指定我们将使用的版本和网络：

docker-compose.yml

version: "3"

networks:
  proxy:
    external: true
  internal:
    external: false

我们使用Docker Compose版本3，因为它是Compose文件格式的最新主要版本。

对于Traefik来识别我们的应用程序，它们必须是同一网络的一部分，并且由于我们手动创建了网络，我们通过指定网络名称proxy和设置external来将其拉入true。然后我们定义另一个网络，以便我们可以将我们公开的容器连接到我们不会通过Traefik公开的数据库容器。我们称之为网络internal。

接下来，我们将逐个定义services。让我们从blog容器开始，我们将基于官方的WordPress镜像。将此配置添加到文件中：

docker-compose.yml

version: "3"
...

services:
  blog:
    image: wordpress:4.7.5-apache
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD:
    labels:
      - traefik.backend=blog
      - traefik.frontend.rule=Host:blog.example.com
      - traefik.docker.network=proxy
      - traefik.port=80
    networks:
      - internal
      - proxy
    depends_on:
      - mysql

该environment键允许您指定将在容器内设置的环境变量。但不要将值设置为WORDPRESS_DB_PASSWORD，我们告诉Docker Compose从我们的shell获取值并在创建容器时传递它。我们将在启动容器之前在shell中定义此环境变量。这样我们就不会将密码硬编码到配置文件中。

该labels部分是您为Traefik指定配置值的部分。Docker标签本身不做任何事情，但Traefik会读取这些内容，因此它知道如何处理容器。以下是每个标签的作用：

• traefik.backend指定Traefik中后端服务的名称（指向实际blog容器）。
• traefik.frontend.rule=Host:blog.example.com告诉Traefik检查所请求的主机，如果它匹配它的blog.example.com模式，应该将流量路由到blog容器。
• traefik.docker.network=proxy指定Traefik查找哪个网络以查找此容器的内部IP。由于我们的Traefik容器可以访问所有Docker信息，internal如果我们没有指定它，它可能会占用网络的IP 。
• traefik.port 指定Traefik用于将流量路由到此容器的公开端口。

使用此配置，发送到Docker主机80端口的所有流量都将路由到blog容器。

我们将此容器分配给两个不同的网络，以便Traefik可以通过proxy网络找到它，并且可以通过网络与数据库容器进行internal通信。

最后，该depends_on密钥告诉Docker Compose该容器需要在其依赖项运行后启动。由于WordPress需要运行数据库，因此我们必须在启动容器mysql之前运行我们的blog容器。

接下来，通过将此配置添加到您的文件来配置MySQL服务：

docker-compose.yml

services:
...
  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:
    networks:
      - internal
    labels:
      - traefik.enable=false

我们正在使用这个容器的官方MySQL 5.7映像。您会注意到我们再次使用没有值的environment项目。该MYSQL_ROOT_PASSWORD和WORDPRESS_DB_PASSWORD变量需要被设置为相同的值，以确保我们的WordPress的容器可以与MySQL进行通信。我们不希望将mysql容器暴露给Traefik或其他地方，因此我们只将此容器分配给internal网络。由于Traefik可以访问Docker socket，因此默认情况下该进程仍会暴露容器mysql的前端，因此我们将添加标签traefik.enable=false以指定Traefik不应公开此容器。

最后，添加此配置以定义Adminer容器：

docker-compose.yml

services:
...

  adminer:
    image: adminer:4.3.1-standalone
    labels:
      - traefik.backend=adminer
      - traefik.frontend.rule=Host:db-admin.example.com
      - traefik.docker.network=proxy
      - traefik.port=8080
    networks:
      - internal
      - proxy
    depends_on:
      - mysql

此容器基于官方Adminer镜像。在network与depends_on此容器的配置完全符合我们使用什么blog容器。

但是，由于我们将所有流量直接导向Docker主机上的端口80到blog容器，因此我们需要以不同方式配置此容器，以便将流量传输到adminer容器。该traefik.frontend.rule=Host:db-admin.example.com行告诉Traefik检查所请求的主机。如果匹配Traefik 的模式将流量db-admin.example.com路由到adminer容器。保存文件并退出文本编辑器。

接下来，在启动容器之前，在shell中为WORDPRESS_DB_PASSWORD和MYSQL_ROOT_PASSWORD变量设置值：

• export WORDPRESS_DB_PASSWORD=secure_database_password
• export MYSQL_ROOT_PASSWORD=secure_database_password

secure_database_password用您想要的数据库密码替换。

设置这些变量后，使用以下命令运行容器docker-compose：

$ docker-compose up -d

现在再看一下Traefik管理仪表板。你会看到现在有一个backend和一个frontend显示的服务器：

Populated Traefik dashboard

导航到blog.example.com并替换您的域名example.com。您将被重定向到TLS连接，现在可以完成Wordpress设置：

WordPress setup screen

现在用Adminer浏览器访问db-admin.example.com，再次使用您的域名example.com替换。该mysql容器未显示在外界，但adminer容器仍可以通过internal docker访问它。

在Adminer登录屏幕上，使用用户名root，mysql用于服务器，并使用您为密码设置的MYSQL_ROOT_PASSWORD值。登录后，您将看到Adminer用户界面：

Adminer 连接到MySQL

这两个站点现在都在monitor.example.com工作，您可以使用仪表板来监视您的应用程序。

结论

在本教程中，您将Traefik配置为将请求代理到Docker容器中的其他应用程序。

Traefik在应用程序容器级别的声明性配置使得配置更多服务变得容易，并且在traefik向代理流量添加新应用程序时无需重新启动容器，因为Traefik会通过它正在监视的Docker socket文件立即进行更改。

参考文献：《How to Use Traefik as a Reverse Proxy for Docker Containers on Ubuntu 16.04》