掘金后端 ( ) • 2024-03-22 00:10

温馨提示：所有文章中所提及的Docker相关的案例的安装包和工具，都可以在我的网盘中直接下载并跟着实操：

链接：https://pan.baidu.com/s/1pgboR8O5DjZoZK9f1NvK9g

提取码：30in

13. Docker容器编排

编排功能，是复杂系统是否具有灵活可操作性的关键。特别在Docker应用场景中，编排意味着用户可以灵活地对各种容器资源实现定义和管理。例如：在基于微服务架构的应用系统一般都包含若干个微服务，每个微服务一般都会集群部署多个实例，如果每个微服务都要手动启动与停止，那么效率非常低、工作量也非常大。或是有一些微服务和应用之间有部署的先后关系，当前一个有依赖性的服务还没有完成部署时，另一个有依赖性的服务先完成了部署就会导致部署失败。那么使用 Docker Compose可以轻松、高效地管理和编排多个容器。

Docker Compose 作为Docker官方编排工具，其重要性不言而喻，它可以让用户通过编写一个简单的模板文件（yaml格式），然后使用一个命令即可创建并启动配置文件中所配置的所有服务，实现快速地创建和管理基于Docker容器的应用集群。

13.1 Docker-Compose安装

下载Compose二进制安装包（可以使用我们下载好的）：

下载地址：https://github.com/docker/compose/releases，我们下载Linux版本

上传这些二进制文件到执行路径到/usr/local/bin/目录下，并添加执行权限即可

#进入/usr/local/bin目录
cd /usr/local/bin

#修改文件名字
mv docker-compose-linux-x86_64 docker-compose

#添加执行权
chmod +x docker-compose

测试安装结果

#打印docker-compose版本号
docker-compose --version

13.2 Docker-Compose模板文件

模板文件是使用Compose的核心，涉及的指令也比较多，但大部分的指令与docker命令创建或启动容器时所填写的参数类似。默认的模板文件名称为docker-compose.yml，格式为YAML格式，目前最新的版本为v3

版本v1的Compose文件结构十分简单，每个顶级元素为服务名，次级元素为服务容器的配置信息，例如：

tomcat:
    image: my_tomcat:9
    ports:
        - "8080:8080"
    volumes:
        - "/mydata/tomcat"

版本v2和版本v3扩展了Compose的语法，同时尽量保持跟旧版本的兼容，除了可以声明网络和存储外，最大的不同一个是添加了版本信息，另一个是需要将所有的服务放到services元素下面，例如我们将上面的例子改为版本v3：

version:"3"
services:
    tomcat:
        image: my_tocamt:9
        ports:
            - "8080:8080"
        volumes:
            - "/mydata/tomcat"

注意：每个服务的编排都必须通过image指令指定镜像或 build指令通过Dockerfile构建镜像，如果使用build指令，在Dockerfile中设置的一系列指令，例如CMD，EXPOSE都会自动被执行，无需再次设置

Compose模板文件常用指令列表参考如下表格内容：（这里只列出一些我认为很常用的）

指令功能 image 指定镜像名或镜像id，如果镜像在本地不存在，会尝试去拉取这个镜像 ports 暴露容器的端口，可指定多个。 volumes 数据卷或数据目录的挂载设置，可指定多个 build 指定Dockerfile所在路径，会自动构建这个镜像，并使用这个镜像 container_name 指定容器名称，默认将会使用"项目名称服务名称序号"的格式，如果我们自己指定了容器名，该服务将无法进行集群扩展，因为Docker不允许多个容器实例名重复 command 覆盖容器启动后默认执行的命令 depends_on 指定多个服务之间的依赖关系，启动时，会先启动被依赖服务 dns 自定义DNS服务器，可以指定多个 dns_serach 配置DNS搜索域，可以指定多个 dockerfile 指定额外的编译镜像的Dockerfile文件，该指令不能跟image同时使用 entrypoint 覆盖容器中默认的入口命令，也会取消镜像中指定的入口命令和默认启动命令 pid 跟宿主机共享进程命名空间，打开该选项容器之间，以及容器额宿主机之间可以通过进程ID来互相访问和操作 expose 指定容器暴露的端口 extends 基于其他模板文件进行扩展，可以有多个yaml文件，他们之间可以有继承关系 restart 指定重启策略，可以为no(不重启)，always(总是)，on-failure(失败时),unless-stopped(停止时) ulimits 指定容器的限制值，例如，指定最大进程数 network_mode 设置网络模式，bridger、host、none、containner networks 指定加入的网络名 environment 设置环境变量

13.3 Docker-Compose命令

Docker-Compose的命令与docker命令极为相似，用法上没有太大区别，其基本格式是docker-compose 命令参数，下面列出一些常用命令：

查看帮助命令：

docker-compose --help

效验和查看Compose文件的配置信息

docker-compose config

创建并启动容器

docker-compose up -d --scale 服务名=数字
d表示后台运行，scale是表示对应的服务同时启动几个容器

停止容器，但不删除

docker-compose stop

启动容器

docker-compose start

停止并删除容器

docker-compose down

13.4 Docker-Compose部署

我们以之前的SpirngBoot项目部署例子来进行改造实验，目前我们需要在同一个宿主机中实现的一个MySQL数据库和两个SpirngBoot程序的实例部署：

创建用于存储yml文件的目录

#进入到/mydata目录
cd /mydata

#创建compose目录
mkdir compose

编写docker-compose.yml文件

#在/mydata/compose目录下编写
vim docker-compose.yml

version: "3"
services:
    mysql:
        container_name: my_mysql
        image: mysql
        privileged: true
        restart: always
        volumes:
            - "/mydata/mysql/data:/var/lib/mysql"
            - "/mydata/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
            - "/mydata/mysql/logs:/var/log/mysql"
        ports:
            - "3306:3306"
        expose:
            - "3306"
        environment: 
            - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
        networks:
            - my_network
    springboot:
        image: springboot_jxc
        ports:
            - "80-81:80"
        depends_on:
            - mysql
        restart: always
        networks:
            - my_network
networks:
    my_network:

以上配置文件注释版讲解：

#指定yaml版本v3
version: "3"
#服务配置
services:
    #第一个服务mysql
    mysql:
        #容器名，如果指定了，就不能部署多个容器
        container_name: my_mysql
        #镜像名
        image: mysql
        #为了防止出现Centos7安全Selinux禁止了一些安全权限
        privileged: true
        #自动重启容器
        restart: always
        #数据挂载
        volumes:
            - "/mydata/mysql/data:/var/lib/mysql"
            - "/mydata/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
            - "/mydata/mysql/logs:/var/log/mysql"
        #映射端口
        ports:
            - "3306:3306"
        #暴露端口
        expose:
            - "3306"
        #环境配置
        environment: 
            - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
        #加入的自定义网络
        networks:
            - my_network
    #第二个服务springboot
    springboot:
        #镜像名，我们之前自己通过Dockerfile制作的JXC项目的镜像
        image: springboot_jxc
        #映射端口，"80-81:80"这种写法会在启动多个实例的时候，自动为我们分配端口在80-81这个区间的容器映射
        ports:
            - "80-81:80"
        #依赖某个服务
        depends_on:
            - mysql
        #自动重启
        restart: always
        #加入的自定义网络
        networks:
            - my_network
#自定义网络配置
networks:
    #自定义网络名
    my_network:

启动服务

#在/mydata/compose目录下执行
docker-compose up -d --scale springboot=2

-d:后台启动容器
--scale:启动多个实例

进行访问测试

在Windows浏览器中分别访问80和81两个端口号的实例，访问如下地址，访问后如出现如下登录页面，则部署成功，登录账号：admin，登录密码：admin123
```
http://192.168.177.128:80
http://192.168.177.128:81
```

关闭服务，并删除容器

#在/mydata/compose目录下执行
docker-compose down

14. Docker容器管理

目前，已经有若干开源项目试图实现强大和便捷的Docker管理工具，包括Portainer、Panamax、Seagull等。本例，我们以Portainer为例为大家讲解如何安装使用Docker的容器管理工具。

Portainer是一个Docker官方推荐的轻量级的docker管理工具，它具有可视化ui界面，只需简单的TCP连接就能实现对Docker容器的全面管理和监控。官方网站为：https://portainer.io，该项目最早于2013年12月发起，主要基于HTML/JS语言实现。

14.1 Portainer安装

下载Portainer镜像

#我们可以在Docker Hub中找到MySQL镜像
https://hub.docker.com/r/portainer/portainer

#拉取portainer镜像，默认拉取的版本是latest的
docker pull portainer/portainer-ce

创建数据卷
```
docker volume create portainer_data
```

启动容器

docker run --name portainer -p 9000:9000 \
-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
-v portainer_data:/data \
-d portainer/portainer-ce

#以上命令解析
--name:容器的名称

-p:端口映射

-v:目录挂载
-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
将宿主机的/var/run/docker.sock目录挂载到容器中的/var/run/docker.sock目录中(该目录是docker的套接字目录，主要就是发送指令给docker的守护进程的)
-v portainer_data:/data
将宿主机的portainer_data数据卷挂载到容器中的/data目录(这是portainer容器默认的数据目录)

-d:后台启动

创建管理员账号

容器启动完毕之后，我们可以在Windows浏览器中输入以下地址访问管理平台
```
http://192.168.177.128:9000
```
我们需要管理员账号的创建，如果5分钟不创建该账号，Portainner会出于安全考虑而自动关闭容器，常见完毕之后就会进入下面的页面，那么整个Portainer就安装完毕了

14.2 Portainer本地连接

Portainer安装完毕之后，我们就可以开始进行使用了，Portainer支持很多种管理和监控方式，这里我们以Local和Remote两种方式为例。Local指的是管理当前安装Portainer宿主机的Docker环境，而Remote指的是管理其他宿主机的Docker环境。

访问本地Docker

选择Local ->点击Connect即可进行连接。

连接后就会进入如下列表界面，该列表会显示出所有正处于Portainner管理的机器信息
管理本地Docker

在列表中，点击local本地机器，就可以进入当前机器的管理页面，该页面可对当前选定机器的栈，容器，镜像，数据卷，网络进行管理

14.3 Portainer远程连接

Portainer连接其他机器需要使用tcp协议，端口号默认为2375。我们以192.168.177.129机器node2为例来进行演示

在node2机器中修改docker.service文件，开放2375端口

#打开node2的docker.service文件
vim /usr/lib/systemd/system/docker.service

#找到ExecStart字段修改如下
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix://var/run/docker.sock

#重启daemon
systemctl daemon-reload

#重启docker服务
systemctl restart docker

添加远程机器管理

回到Portainer页面，在左侧导航栏选择Endpoint，在打开的页面中选择Add endpoint选项

在弹出页面中选择Docker，并填写机器名remote和机器地址192.168.177.129:2375，之后点击下方Add endpoint按钮进行添加
查看添加的远程机器

添加完毕后，点击左侧导航栏选择Home，就可以看到如下页面，出现remote说明node2机器的Docker也被Portainner进行管理了

点击remote机器就可以查看node2机器中Docker的栈，容器，镜像，数据卷，网络情况了，至此我们就完成了对远程Docker机器的连接

14.4 Portainner镜像管理

我们以本地node1上的Docker为例，演示Portainner对镜像的操作

进入镜像管理页面

选择左侧导航栏的Home按钮，进入以下主机列表页面，然后选择local本地机器

之后检查左侧导航栏Home下的机器是否正确切换到LOCAL字样，我们可以选择左侧导航栏的Images或是点击当前列表页中的Images图标进入镜像管理页面
单个镜像删除

我们在镜像列表页选择需要删除的惊险，点击Remove即可进行删除，例如这里我们删除hello-world:latest，如下图所示
多个镜像删除

如果我们需要删除的镜像包含多个tags标签，那么直接点解Remove删除按钮是不被允许的，例如我们这里的Tomcat镜像，有3个Tags，那么我们需要点击该镜像，进入到如下页面进行逐一删除
从DockerHub拉取镜像

要拉取镜像，我需要在该页面的上方选择Registry仓库，填写要拉取的镜像，然后点击Pull the image拉取镜像
从私有仓库拉取镜像

这里我们以阿里云为例，从私有仓库拉取镜像。找到左侧导航栏，选择Registrles，然后点击Add registry添加注册仓库

登录自己的阿里云镜像仓库，地址https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances，找到自己的镜像仓库，查看自己仓库的信息

回到Portainner页面，填写如下仓库信息，然后添加该仓库

添加完自己的镜像仓库后，点击左侧导航栏选择images，在该页面的上方选择Registry仓库，填写要拉取的镜像，然后点击Pull the image拉取镜像
镜像的导出

在镜像页面，选择需要导出的镜像，点击Export按钮，例如这里我们导出hello-world:latest，导出后浏览器会自动进行下载
镜像的导入

我们把之前导出的镜像进行导入，再导入之前，先将hello-world:latest镜像手动删除掉。然后点击Import按钮找到之前导出的镜像进行导入即可
使用Dockerfile构建镜像

在镜像页面，选择Build a new image来构建镜像，再弹出的新页面中，编写构建镜像的镜像名和Dockerfile文件

在使用Portainner进行Dockerfile构建镜像时，Portainner官方文档专门有说明，Dockerfile里的ADD COPY指令不允许使用相对路径，而应该采用URL远程资源地址进行资源的下载。这里我们制作一个包含JDK17的centos7镜像，填下内容如下
```
FROM centos:7
MAINTAINER gucaini
ADD https://download.oracle.com/java/17/archive/jdk-17.0.6_linux-x64_bin.tar.gz /usr/local/java
ENV JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk-17.0.6
ENV PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
CMD ["java","-version"]
```
填写完毕之后点击下方Build the image，进行构建，构建结果，可以通过切换到Output页面来查看

14.5 Portainner容器管理

我们以本地node1上的Docker为例，演示Portainner对容器的操作

进入容器管理页

选择左侧导航栏的Containers进入容器管理页

进入容器管理页后，会出现容器的操作功能按钮以及当前宿主机中的Docker容器列表，其中容器的操作功能按钮各个功能含义如下：
按钮键功能含义 Start 启动一个停止中的容器 Stop 停止一个正在运行的容器 Kill 与Stop的作用相似，区别在于Stop是优雅关闭容器，而Kill是强制关闭 Restart 重启一个容器 Pause 暂停一个容器中的所有进程 Resume 恢复一个容器中的所有进程 Remove 删除一个容器 Add container 添加一个新的容器
Docker容器列表中每一个属性的作用及含义如下：
列表属性功能含义 Name 容器名 State 容器的运行状态，Running是正在运行，Stop是停止 Quick actions 可以查看容器的日志、容器的详情、容器的运行情况、进入容器命令行 Stack 堆栈名称，这里指的是使用类似Docker-Compose容器编排来创建容器时的堆栈名称 Image 镜像名 Created 容器创建的时间 Published Ports 端口映射列表 Ownership 容器的所有权
创建一个容器

这里以启动一个MySQL容器为例，我们在容器列表页点击Add container，首先填写容器名my_mysql，选择镜像仓库服务器DockerHub，填写镜像名mysql:latest，如下：

接下来，我们添加端口映射，选择publish a new network port，然后填写宿主机和容器的端口映射配置3306:3306，如下图：

在下方容器设置中，找到Volumes标签页配置数据挂载，点击map additional volume添加一组新的数据挂载配置项，其中Volume配置的是数据卷挂载，Bind配置的是目录挂载，这里使用Bind目录挂载，分别填下如下挂载路径
```
/mydata/mysql/data:/var/lib/mysql
/mydata/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d
/mydata/mysql/logs:/var/log/mysql
```
在下方容器设置中，找到Env标签页配置环境变量，点击add environment variable添加一组新的环境变量配置项，其中name配置的是环境变量的名字，value配置的是环境变量的值，填下如下内容：
```
MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
```
接着找到Restart policy标签页配置重启策略，点击Always，设置为总是自动重启，如下图：

再接着找到Runtime & Resource标签页配置运行时资源，打开Privileged mode特权模式，如下图：

最后点击页面中的Deploy the container按钮进行容器的创建

容器创建成功后，会自动跳转到容器列表页进行展示，如下图：
使用Compose容器编排来创建容器

在Portainner中，可以非常方便的使用容器堆栈的方式来创建容器，它相当于Docker-Compose容器编排。这里仍然SpringBoot程序部署为例，在左侧导航栏中找到Stacks按钮进入堆栈列表，填写堆栈名称，以及编写docker-compose.yml文件，如下图：
```
version: "3"
services:
  mysql:
    container_name: my_mysql
    image: mysql
    privileged: true
    restart: always
    volumes:
      - "/mydata/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "/mydata/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d"
      - "/mydata/mysql/logs:/var/log/mysql"
    ports:
      - "3306:3306"
    expose:
      - "3306"
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
    networks:
      - my_network
  springboot:
    image: springboot_jxc
    deploy:
      replicas: 2
    ports:
      - "80-81:80"
    depends_on:
      - mysql
    restart: always
    networks:
      - my_network
networks:
  my_network:
```
编写完毕之后，点击Deploy the stack按钮进行容器的创建，如下图：

部署完毕之后，我们可以通过列表查看详情，至此完成了Compose的部署：

进行访问测试：

在Windows浏览器中分别访问80和81两个端口号的实例，访问如下地址，访问后如出现如下登录页面，则部署成功，登录账号：admin，登录密码：admin123
```
http://192.168.177.128:80
http://192.168.177.128:81
```