Docker 实战2案列：Nginx 负载均衡
2024-05-19 20:26:36
本篇概要：
- 1. 搭建 CentOS + Nginx 容器、commit 提交、在容器主机文件互拷；
- 2. Docker Compose 以及启动多个 Web 容器；
- 3. Docker network、容器网络、容器间互相访问；
- 4. （案例）Docker compose 创建网络、指定容器 IP、启动简单 Nginx 负载均衡；
1. 搭建 CentOS + Nginx 容器、commit 提交、在容器主机文件互拷；
搭建 Nginx 镜像
- 用最早的镜像 CentOS，利用交互式方式进入后安装（使用 yum 或者编译安装都是可以的）
- 提示：有些操作在 Dockerfile 里很难把它写出来（写完整或者写的完全没有问题），所以有时候需要进入容器对里面的内容进行操作。操作完成后，因为容器是不保存内容的，一旦容器被删除了，里面的内容就没有了。所以有时候会把代码文件放在主机里面，利用 -v 参数和容器进行映射，这时候要是容器宕掉了或者误删了，就没有关系，真实数据还是保留在主机里面的。
- 那在容器里面如果做了改动，要进行保存，操作如下
# 打开终端 1，创建临时容器
# --privileged 启动管理员权限
docker run -it --privileged --name tmp centos /usr/sbin/init# 运行上面命令后，会卡住
# 打开终端 2，进入容器
docker exec -it tmp /bin/bash# 安装 Nginx
rpm -Uvh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm
yum install nginx -y# 设置开机启动
systemctl enable nginx# 启动 Nginx
systemctl start nginx# yum 默认安装，配置文件会在 /etc/ 目录下
# 因为已经对这个容器做了一些操作，所以需要保存容器，下次就不需要重新安装一遍
# 所以把这个容器作为一个新的镜像保存起来，需要用到 docker commit
# 把修改好的容器，提交成一个新的镜像
# 文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/commit/#description
# 先退出镜像
exit# 这样就创建出一个新镜像
# 因为没有使用 Dockerfile，所以希望容器启动的时候执行一些命令，比如 usr/sbin/init 和暴露 80 端口
# 这些都是可以在 Dockerfile 里写的内容
# -c：应用 Dockfile 里的结构去创建一个 image，因为直接 commit 可能会出现问题，必须要用 Dockerfile 里的命令
# 如果有多个命令，就写多个 -c
docker commit -c 'CMD ["/usr/sbin/init"]' -c "EXPOSE 80" tmp centos:nginx# 接下去要基于新的镜像，创建一个新的容器，然后把容器里的文件映射到主机（比如配置文件）
# 配置文件肯定是需要持久化的，不能不做任何处理的存在容器里的，因此需要拷贝
# 首先把 Nginx 配置文件从容器里拷贝出来
# docker cp：容器里的文件拷贝到主机，也可以主机文件拷贝到容器
# 参考文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/cp/
# 现在执行从容器拷贝到主机
mkdir -p /home/[用户名]/nginx/conf
docker cp tmp:/etc/nginx/nginx.conf /home/[用户名]/nginx/conf/# 此时之前创建的 tmp 容器就可以删除了
# 创建一个新容器叫 mynginx
# 主机端口 9090 映射到 容器 80
# 主机的 nginx.conf 和容器里的对应
# 之后修改配置只需要改主机的 nginx.conf，不需要进入容器去改
# 实际操作中，尽量不要去反复操作容器，容器不是持久化的，也不可能每做一个改动就去 commit 一个新镜像
# centos:nginx 是刚才创建的镜像名
# 执行后 docker images 出现一个新镜像 mynginx
docker run --name mynginx --privileged \
-p 9090:80 -v /home/[用户名]/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-d centos:nginx
2. Docker Compose 以及启动多个 Web 容器；
# 准备工作
# 之前创建的 centos:jdk 容器，里面安装了apache 和 jdk，重复利用一下
mkdir -p /home/[用户名]/nginx/web1/
mkdir -p /home/[用户名]/nginx/web2/
docker run --name web1 -d -p 8080:80 --privileged -v /home/[用户名]/nginx/web1/:/var/www/html/ centos:jdk
docker run --name web2 -d -p 8081:80 --privileged -v /home/[用户名]/nginx/web2/:/var/www/html/ centos:jdk# 如果 web1 容器不想要了
docker stop web1 && docker stop web1# 总结，创建容器的话，会有很多复杂的参数，映射很多目录，很多端口，以及在实际开发中会有几十个容器
# 不可能每一个容器都去执行这么多命令（手工拷贝、一条条执行，删容器要一条条删）
# 所以需要用到编排工具 Docker Compose：https://docs.docker.com/compose/overview/
# Docker 构建工具、容器编排的工具，可以配置并启动多个容器，适合复杂业务场景（类似 js 工具 webpad）
# 需要创建一个配置文件，配置文件里写入一些相关配置和命令的参数
# 就可以一次性的把多个容器根据复杂的要求启动出来，也可以一次性的关闭和删除
# 比如现在只有一个 Dockerfile，镜像什么都没有，依然可以用 Docker Compose 来生成镜像并且启动容器
# 同时还能实现依赖管理
# 比如说之前创建的两个容器 web1 和 web2 做负载均衡用，所以创建容器之前必须有 Nginx 容器# Docker Compose 安装：https://docs.docker.com/compose/install/
# -L：有些网站有多次跳转，加入此参数随着网站跳转而跳转
# -o：把下载内容输出到指定路径的文件
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose# 对下载的文件赋予可执行权限
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose# 查看文件版本
docker-compose -v# 需要做一个配置，肯定要有配置文件叫 yaml
# yaml 类似于 json 或者 xml，但是格式更加简洁，使用一些缩进的方式编排
# 关于 yaml 检查的在线工具：http://www.yamllint.com
# 文档引导：https://docs.docker.com/compose/gettingstarted/#step-1-setup#step-3-define-services-in-a-compose-file
# 创建空文件夹
mkdir -p /home/[用户名]/mycompose
cd /home/[用户名]/mycompose
vim docker-compose.yml
# 写入如下内容
# services：服务，也可以认为是一些任务
# ports：如果是多个，就要写很多行
# volumes：代表映射
# version：支持的 compose 版本，最新的支持 version 3
# 还有一些参数，build（用于 Dockerfile）、command（Dockerfile 中的 CMD）
services: web1: container_name: web1image: "centos:jdk"ports: - "8080:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/web1/:/var/www/html/"web2: container_name: web2image: "centos:jdk"ports: - "8081:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/web2/:/var/www/html/"
version: "3"
# 写入内容结束
# 启动：https://docs.docker.com/compose/reference/up/
# up 命令可以对之前配置文件里是所写的内容进行启动
# 配置文件里创建的两个 service 全部启动，也可以指定单独的 service 启动
docker-compose up -d # 只停止一个容器
docker-compose stop web1# 删除容器
docker-compose rm web1
3. Docker network、容器网络、容器间互相访问；
目标：三个容器，一个 Nginx 两个 Web，通过容器和容器之间完成负载均衡
- 如果把 Nginx 放到主机上，就非常简单了，主机和容器之间有端口映射，只要在 Nginx 里做一个配置，立马就可以完成
- 如果 Nginx 本身也在一个容器里面，就涉及到容器和容器之间的访问（如何互相访问，IP 是什么）
一个 Nginx，两个 Web 启动的 Docker compose 配置文件
# 配置文件
services: nginx: container_name: mynginximage: "centos:nginx"ports: - "9090:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf"web1: container_name: web1image: "centos:jdk"ports: - "8080:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/web1/:/var/www/html/"web2: container_name: web2image: "centos:jdk"ports: - "8081:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/web2/:/var/www/html/"
version: "3"# 后台启动三个容器
docker-compose up -d
容器之间通过 IP 方式互相访问（docker network 网络设置）
- 参考文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network/#usage
# 查看网络
docker network ls
# 返回
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
ab368b5af331 bridge bridge local
1f23995f905a host host local
5c34a7a8f019 none null local
# bridge：创建并启动一个容器，如果没有设置并且指定网络名称，则会自动加入 bridge（桥接模式）
# 一般会使用 bridge 模式做主机和容器之间的互通
# host：一般不会使用 host 模式，影响了 docker 的隔离机制，不是很安全
# none：就是没有网络
# * 如果不指定任何的网络，会创建以“文件夹名”加上“_default”的网络，是一个桥接网络# 检查 network
docker network inspect bridge
# IPAM.Config：包含子网和网关
# Containers.Name/EndpointID/MacAddress/IPv4Address/IPv6Address：当启动了容器之后
# 会有容器加入 Containers 里，配置文件就是这么写的
# 它自动分配了 IP 地址（IPv4）
# 找一个容器，交互式进入一下
docker exec -it mynginx /bin/bash
# 把容器里默认是没有 ifconfig 的，可以安装，也可以如下操作，查看 IP
cat /etc/hosts
# ping 其它容器的 IP
ping 172.17.0.4
# 访问其它容器（容器之间通过 IP 互通）
# IP 的分配依赖默认的桥接模式，创建一个虚拟的网络地址
curl http://172.19.0.4# 之前通过 docker-compose 启动了三个容器，如果没有做任何设置
# docker network ls 会自动出现 NAME 为 mycompose_default
# 这个部分也是可以自定义的，当创建并启动的时候，会自己创建一个网络
# 如果通过单独的命令，去启动创建一个网络，并且设置子网，产生一些 IP# 首先创建网络，参考：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/network_create/
docker network create -d bridge mynginx
# 再启动容器，这时创建的容器会加入“mynginx”这个网络
docker run -d --network=mynginx# docker network create 创建的网络由于没有加参数，所以没有什么意义
# 一般来说需要去指定，比如子网
# 子网掩码的计算地址：http://tool.chinaz.com/Tools/subnetmask
# 设置子网地址
docker network create -d bridge --subnet=192.128.0.0/16 mynginx
# 查看网络列表
docker network ls
# 列出刚才创建的网络
NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE
d9fc9ab2d628 mynginx bridge local
...
# 查看指定网络
docker network inspect mynginx
# 返回 IPAM.Config.Subnet 为 192.128.0.0/16
# Containers 为空，因为当前没有任何容器加入到这个网络# 修改 Compose 配置，让三个容器全部加入到新的网络中
# 参考链接：https://docs.docker.com/compose/compose-file/#network-configuration-reference
# 如何对 Compose 的配置文件设置基本网络
cd /home/[用户名]/mycompose
vim docker-compose.yml
# 修改配置文件（根部加入 networks，三个 service 分别加入 networks，一个容器可以加入若干网络）
# 注意 mynginx 和 mynginx 一致
# mynginx-net 和 mynginx-net 一致（外部网络名称）
networks: mynginx-net: external: name: mynginx
services: nginx: container_name: mynginximage: "centos:nginx"networks: - mynginx-netports: - "9090:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf"web1: container_name: web1image: "centos:jdk"networks: - mynginx-netports: - "8080:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/web1/:/var/www/html/"web2: container_name: web2image: "centos:jdk"networks: - mynginx-netports: - "8081:80"privileged: truevolumes: - "/home/hua/nginx/web2/:/var/www/html/"
version: "3"
# 保存
# 之前三个容器（mynginx、web1、web2）被停掉了
# 由于使用的是外部容器，不需要使用 up 命令重新删、创建、启动容器
# 直接使用 start
docker-compose start# 查看网络
# Ccontainers 会出现三个容器，IPv4Address 加入了之前创建的网络
docker network inspect mynginx# 进入容器（容器名称和网络名称一样）
docker exec -it mynginx /bin/bash
cat /etc/hosts
4. （案例）Docker compose 创建网络、指定容器 IP、启动简单 Nginx 负载均衡；
目标
- 在 compose up 的时候或者启动容器的时候自动创建网络、而不需要在外部手动创建。在实战的时候、外部额外的操作越少越好。最好是一到两个文件、一条命令直接启动
- 容器 IP：在容器创建好之后，指定 IP。因为在做负载均衡、或者做一些需要和 IP 地址有关系的程序的调用，一定需要 IP 的参照（随机创建 IP 不好控制）
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