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入门教程传送门：谈谈分布式版本管理工具Git

• 接着把github上的项目源码clone到本地

  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 : --name todo -d hafiz/todo-demo:1.0.

• 查看todo容器的日志，观察容器是否启动成功

  docker logs todo

  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 : --name todo --link mysql -d hafiz/todo-demo:1.0.

  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

• 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：

  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;

  可以看到我们保存的记录已经进到mysql中了

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

• 传送门：Centos7安装docker-compse踩过的坑

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
  
  docker run --rm -d --net bridge --name c2 imageName:imageTag sleep
  
  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
  
  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。