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2021-02-10
Docker系列教程-Docker Compose(九)
简介Compose 项目是 Docker 官方的开源项目,负责实现对 Docker 容器集群的快速编排。从功能上看,跟 OpenStack 中的 Heat 十分类似。其代码目前在 https://github.com/docker/compose 上开源。Compose 定位是 「定义和运行多个 Docker 容器的应用(Defining and running multi-container Docker applications)」,其前身是开源项目 Fig。通过第一部分中的介绍,我们知道使用一个 Dockerfile 模板文件,可以让用户很方便的定义一个单独的应用容器。然而,在日常工作中,经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个 Web 项目,除了 Web 服务容器本身,往往还需要再加上后端的数据库服务容器,甚至还包括负载均衡容器等。Compose 恰好满足了这样的需求。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件(YAML 格式)来定义一组相关联的应用容器为一个项目(project)。Compose 中有两个重要的概念: 服务 (service):一个应用的容器,实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。 项目 (project):由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元,在 docker-compose.yml 文件中定义。 Compose 的默认管理对象是项目,通过子命令对项目中的一组容器进行便捷地生命周期管理。Compose 项目由 Python 编写,实现上调用了 Docker 服务提供的 API 来对容器进行管理。因此,只要所操作的平台支持 Docker API,就可以在其上利用 Compose 来进行编排管理。安装与卸载Compose 支持 Linux、macOS、Windows 10 三大平台。Compose 可以通过 Python 的包管理工具 pip 进行安装,也可以直接下载编译好的二进制文件使用,甚至能够直接在 Docker 容器中运行。Docker Desktop for Mac/Windows 自带 docker-compose 二进制文件,安装 Docker 之后可以直接使用。# docker-compose --version docker-compose version 1.27.4, build 40524192Linux 系统请使用以下介绍的方法安装。二进制包在 Linux 上的也安装十分简单,从 官方 GitHub Release 处直接下载编译好的二进制文件即可。例如,在 Linux 64 位系统上直接下载对应的二进制包。# curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.27.4/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose # 国内用户可以使用以下方式加快下载 # curl -L https://download.fastgit.org/docker/compose/releases/download/1.27.4/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose # chmod +x /usr/local/bin/docker-compose卸载如果是二进制包方式安装的,删除二进制文件即可。#rm /usr/local/bin/docker-compose使用首先介绍几个术语。 服务 (service):一个应用容器,实际上可以运行多个相同镜像的实例。 项目 (project):由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元。 可见,一个项目可以由多个服务(容器)关联而成,Compose 面向项目进行管理。场景最常见的项目是 web 网站,该项目应该包含 web 应用和缓存。下面我们用 Python 来建立一个能够记录页面访问次数的 web 网站。web 应用新建文件夹,在该目录中编写 app.py 文件from flask import Flask from redis import Redis app = Flask(__name__) redis = Redis(host='redis', port=6379) @app.route('/') def hello(): count = redis.incr('hits') return 'Hello World! 该页面已被访问 {} 次。\n'.format(count) if __name__ == "__main__": app.run(host="0.0.0.0", debug=True)Dockerfile编写 Dockerfile 文件,内容为FROM python:3.6-alpine ADD . /code WORKDIR /code RUN pip install redis flask CMD ["python", "app.py"]docker-compose.yml编写 docker-compose.yml 文件,这个是 Compose 使用的主模板文件。version: '3' services: web: build: . ports: - "5000:5000" redis: image: "redis:alpine"运行 compose 项目# docker-compose up此时访问本地 5000 端口,每次刷新页面,计数就会加 1。Compose 模板文件模板文件是使用 Compose 的核心,涉及到的指令关键字也比较多。但大家不用担心,这里面大部分指令跟 docker run 相关参数的含义都是类似的。默认的模板文件名称为 docker-compose.yml,格式为 YAML 格式。version: "3" services: webapp: image: examples/web ports: - "80:80" volumes: - "/data"注意每个服务都必须通过 image 指令指定镜像或 build 指令(需要 Dockerfile)等来自动构建生成镜像。如果使用 build 指令,在 Dockerfile 中设置的选项(例如:CMD, EXPOSE, VOLUME, ENV 等) 将会自动被获取,无需在 docker-compose.yml 中重复设置。下面分别介绍各个指令的用法。build指定 Dockerfile 所在文件夹的路径(可以是绝对路径,或者相对 docker-compose.yml 文件的路径)。 Compose 将会利用它自动构建这个镜像,然后使用这个镜像。version: '3' services: webapp: build: ./dir你也可以使用 context 指令指定 Dockerfile 所在文件夹的路径。使用 dockerfile 指令指定 Dockerfile 文件名。使用 arg 指令指定构建镜像时的变量。version: '3' services: webapp: build: context: ./dir dockerfile: Dockerfile-alternate args: buildno: 1使用 cache_from 指定构建镜像的缓存build: context: . cache_from: - alpine:latest - corp/web_app:3.14cap_add, cap_drop指定容器的内核能力(capacity)分配。例如,让容器拥有所有能力可以指定为:cap_add: - ALL去掉 NET_ADMIN 能力可以指定为:cap_drop: - NET_ADMINcommand覆盖容器启动后默认执行的命令。command: echo "hello world"configs仅用于 Swarm mode,详细内容请查看 Swarm mode 一节。cgroup_parent指定父 cgroup 组,意味着将继承该组的资源限制。例如,创建了一个 cgroup 组名称为 cgroups_1。cgroup_parent: cgroups_1container_name指定容器名称。默认将会使用 项目名称_服务名称_序号 这样的格式。container_name: docker-web-container注意: 指定容器名称后,该服务将无法进行扩展(scale),因为 Docker 不允许多个容器具有相同的名称。deploy仅用于 Swarm mode,详细内容请查看 Swarm mode 一节devices指定设备映射关系。devices: - "/dev/ttyUSB1:/dev/ttyUSB0"depends_on解决容器的依赖、启动先后的问题。以下例子中会先启动 redis db 再启动 webversion: '3' services: web: build: . depends_on: - db - redis redis: image: redis db: image: postgres注意:web 服务不会等待 redis db 「完全启动」之后才启动。dns自定义 DNS 服务器。可以是一个值,也可以是一个列表。dns: 8.8.8.8 dns: - 8.8.8.8 - 114.114.114.114dns_search配置 DNS 搜索域。可以是一个值,也可以是一个列表。dns_search: example.com dns_search: - domain1.example.com - domain2.example.comtmpfs挂载一个 tmpfs 文件系统到容器。tmpfs: /run tmpfs: - /run - /tmpenv_file从文件中获取环境变量,可以为单独的文件路径或列表。如果通过 docker-compose -f FILE 方式来指定 Compose 模板文件,则 env_file 中变量的路径会基于模板文件路径。如果有变量名称与 environment 指令冲突,则按照惯例,以后者为准。env_file: .env env_file: - ./common.env - ./apps/web.env - /opt/secrets.env环境变量文件中每一行必须符合格式,支持 # 开头的注释行。# common.env: Set development environment PROG_ENV=developmentenvironment设置环境变量。你可以使用数组或字典两种格式。只给定名称的变量会自动获取运行 Compose 主机上对应变量的值,可以用来防止泄露不必要的数据。environment: RACK_ENV: development SESSION_SECRET: environment: - RACK_ENV=development - SESSION_SECRET如果变量名称或者值中用到 true|false,yes|no 等表达 布尔 含义的词汇,最好放到引号里,避免 YAML 自动解析某些内容为对应的布尔语义。这些特定词汇,包括y|Y|yes|Yes|YES|n|N|no|No|NO|true|True|TRUE|false|False|FALSE|on|On|ON|off|Off|OFFexpose暴露端口,但不映射到宿主机,只被连接的服务访问。仅可以指定内部端口为参数expose: - "3000" - "8000"external_links注意:不建议使用该指令。链接到 docker-compose.yml 外部的容器,甚至并非 Compose 管理的外部容器。external_links: - redis_1 - project_db_1:mysql - project_db_1:postgresqlextra_hosts类似 Docker 中的 --add-host 参数,指定额外的 host 名称映射信息。extra_hosts: - "googledns:8.8.8.8" - "dockerhub:52.1.157.61"会在启动后的服务容器中 /etc/hosts 文件中添加如下两条条目。8.8.8.8 googledns 52.1.157.61 dockerhubhealthcheck通过命令检查容器是否健康运行。healthcheck: test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost"] interval: 1m30s timeout: 10s retries: 3image指定为镜像名称或镜像 ID。如果镜像在本地不存在,Compose 将会尝试拉取这个镜像。image: ubuntu image: orchardup/postgresql image: a4bc65fdlabels为容器添加 Docker 元数据(metadata)信息。例如可以为容器添加辅助说明信息。labels: com.startupteam.description: "webapp for a startup team" com.startupteam.department: "devops department" com.startupteam.release: "rc3 for v1.0"links注意:不推荐使用该指令。logging配置日志选项。logging: driver: syslog options: syslog-address: "tcp://192.168.0.42:123"目前支持三种日志驱动类型。driver: "json-file" driver: "syslog" driver: "none"options 配置日志驱动的相关参数。options: max-size: "200k" max-file: "10"network_mode设置网络模式。使用和 docker run 的 --network 参数一样的值。network_mode: "bridge" network_mode: "host" network_mode: "none" network_mode: "service:[service name]" network_mode: "container:[container name/id]"networks配置容器连接的网络。version: "3" services: some-service: networks: - some-network - other-network networks: some-network: other-network:pid跟主机系统共享进程命名空间。打开该选项的容器之间,以及容器和宿主机系统之间可以通过进程 ID 来相互访问和操作。pid: "host"ports暴露端口信息。使用宿主端口:容器端口 (HOST:CONTAINER) 格式,或者仅仅指定容器的端口(宿主将会随机选择端口)都可以。ports: - "3000" - "8000:8000" - "49100:22" - "127.0.0.1:8001:8001"注意:当使用 HOST:CONTAINER 格式来映射端口时,如果你使用的容器端口小于 60 并且没放到引号里,可能会得到错误结果,因为 YAML 会自动解析 xx:yy 这种数字格式为 60 进制。为避免出现这种问题,建议数字串都采用引号包括起来的字符串格式。secrets存储敏感数据,例如 mysql 服务密码。version: "3.1" services: mysql: image: mysql environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD_FILE: /run/secrets/db_root_password secrets: - db_root_password - my_other_secret secrets: my_secret: file: ./my_secret.txt my_other_secret: external: truesecurity_opt指定容器模板标签(label)机制的默认属性(用户、角色、类型、级别等)。例如配置标签的用户名和角色名。security_opt: - label:user:USER - label:role:ROLEstop_signal设置另一个信号来停止容器。在默认情况下使用的是 SIGTERM 停止容器。stop_signal: SIGUSR1sysctls配置容器内核参数。sysctls: net.core.somaxconn: 1024 net.ipv4.tcp_syncookies: 0 sysctls: - net.core.somaxconn=1024 - net.ipv4.tcp_syncookies=0ulimits指定容器的 ulimits 限制值。例如,指定最大进程数为 65535,指定文件句柄数为 20000(软限制,应用可以随时修改,不能超过硬限制) 和 40000(系统硬限制,只能 root 用户提高)。 ulimits: nproc: 65535 nofile: soft: 20000 hard: 40000volumes数据卷所挂载路径设置。可以设置为宿主机路径(HOST:CONTAINER)或者数据卷名称(VOLUME:CONTAINER),并且可以设置访问模式 (HOST:CONTAINER:ro)。该指令中路径支持相对路径。volumes: - /var/lib/mysql - cache/:/tmp/cache - ~/configs:/etc/configs/:ro如果路径为数据卷名称,必须在文件中配置数据卷。version: "3" services: my_src: image: mysql:8.0 volumes: - mysql_data:/var/lib/mysql volumes: mysql_data:其它指令此外,还有包括 domainname, entrypoint, hostname, ipc, mac_address, privileged, read_only, shm_size, restart, stdin_open, tty, user, working_dir 等指令,基本跟 docker run 中对应参数的功能一致。指定服务容器启动后执行的入口文件。entrypoint: /code/entrypoint.sh指定容器中运行应用的用户名。user: nginx指定容器中工作目录。working_dir: /code指定容器中搜索域名、主机名、mac 地址等。domainname: your_website.com hostname: test mac_address: 08-00-27-00-0C-0A允许容器中运行一些特权命令。privileged: true指定容器退出后的重启策略为始终重启。该命令对保持服务始终运行十分有效,在生产环境中推荐配置为 always 或者 unless-stopped。restart: always以只读模式挂载容器的 root 文件系统,意味着不能对容器内容进行修改。read_only: true打开标准输入,可以接受外部输入。stdin_open: true模拟一个伪终端。tty: true读取变量Compose 模板文件支持动态读取主机的系统环境变量和当前目录下的 .env 文件中的变量。例如,下面的 Compose 文件将从运行它的环境中读取变量 ${MONGO_VERSION} 的值,并写入执行的指令中。 ··· version: "3" services: db: image: "mongo:${MONGO_VERSION}" ··· 如果执行 MONGO_VERSION=3.2 docker-compose up 则会启动一个 mongo:3.2 镜像的容器;如果执行 MONGO_VERSION=2.8 docker-compose up 则会启动一个 mongo:2.8 镜像的容器。若当前目录存在 .env 文件,执行 docker-compose 命令时将从该文件中读取变量。在当前目录新建 .env 文件并写入以下内容。# 支持 # 号注释 MONGO_VERSION=3.6执行 docker-compose up 则会启动一个 mongo:3.6 镜像的容器。实战 WordPress本小节内容适合 PHP 开发人员阅读。Compose 可以很便捷的让 Wordpress 运行在一个独立的环境中。创建空文件夹假设新建一个名为 wordpress 的文件夹,然后进入这个文件夹。创建 docker-compose.yml 文件docker-compose.yml 文件将开启一个 wordpress 服务和一个独立的 MySQL 实例:version: "3" services: db: image: mysql:8.0 command: - --default_authentication_plugin=mysql_native_password - --character-set-server=utf8mb4 - --collation-server=utf8mb4_unicode_ci volumes: - db_data:/var/lib/mysql restart: always environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: somewordpress MYSQL_DATABASE: wordpress MYSQL_USER: wordpress MYSQL_PASSWORD: wordpress wordpress: depends_on: - db image: wordpress:latest ports: - "8000:80" restart: always environment: WORDPRESS_DB_HOST: db:3306 WORDPRESS_DB_USER: wordpress WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress volumes: db_data:构建并运行项目运行 docker-compose up -d Compose 就会拉取镜像再创建我们所需要的镜像,然后启动 wordpress 和数据库容器。 接着浏览器访问 127.0.0.1:8000 端口就能看到 WordPress 安装界面了。
2021年02月10日
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