Docker基礎介紹與實戰

2018 年 10 月 17 日2019 年 7 月 17 日
Ops

Docker簡介

Docker是2013年由DotCloud開發的開源專案，因為軟體的成功，公司之後也改名為Docker.Inc
其實Docker的前身是象龜(@gordonTheTurtle)，之後改成鯨魚

Docker的重要性

容器將會是未來最有影響力的基礎架構
不管你是開發、維運、系統管理、部屬都會須要學一下
成長最快的雲端技術
Infrastructure as code

Docker的優點

過去底層的基礎架構都是為sysops或sysadmins設計的，但Docker的解決方案考慮了developer的使用情境
就是快：develop faster, build faster, test faster, deploy faster, update faster, recover faster
使用容器來減少不同應用程式、不同系統、不同相依性的複雜度
大部分現存的軟體開發得少維護得多，Docker可以減輕我們維護的難度，增加開發的時間

安裝前要注意的

在不同環境下的安裝：

Linux: 直接安裝，不過有分版本
Windows: Win10不直接支援，需要透過virtual machine來安裝，在安裝的流程中會設定到；因為Windows Containers的出現，新的Windows Server 2016之後會開始直接支援Docker，不用再透過Linux Container
Mac: 也是要透過vm，據說不要用brew來裝
Cloud: Docker for GCP/AWS/Azure

看更多有關windows container：

Stable vs Edge(beta)

開源版本的Edge每個月會更新一次，Stable大概四個月更新一次，付費的企業版本會有更穩定的支援

安裝

Windows 10 Pro / Enterprise

使用Pro跟Enterprice的用戶算是比較吃香，會有比較好的體驗
請在此下載安裝Docker for Windows
命令界面(CLI)會建議使用PowerShell
如果你的系統已經有在使用VirtualBox或VMware，Hyper-V啟用可能會發生資源互搶的問題

Windows 7, 8, or 10 Home Edition

Win7, 8與Pro/Enterprise的主要差別是Hyper-V過舊不支援，Win10 Home則是沒有Hyper-V，因此要額外安裝Docker Toolbox，然後透過VirtualBox安裝Linux VM(Linux Container)，也就是 docker-machine 使用網路位址轉換(NAT)存取網路
需要把Toolbox的 http://localhost 改成 http://192.168.99.100

Mac

OSX Yosemite 10.10.3以下版本的需要裝Toolbox，以上版本安裝Docker for Mac

Linux

不要用系統預設的packages直接下指令安裝，例如 apt install docker.io，你可能會裝到過舊的版本
可以經由Docker automated script來安裝相依的程式，例如 curl -ssl https://get.docker.com/ | sh
或者先看過官網上的要求來手動下載安裝檔

1 2	$ sudo curl -ssl https://get.docker.com/ \| sh

Docker會動用到系統核心的功能，需要root權限來操作你可以將使用者加入Docker group，註：有些版本的linux如Red Hat, Fedora沒有此選項，每個指令都要透過 sudo

$ sudo usermod -aG docker <--username-->

$ docker version

Client:

Version: 18.06.1-ce

API version: 1.38

Go version: go1.10.3

Git commit: e68fc7a

Built: Tue Aug 21 17:24:56 2018

OS/Arch: linux/amd64

Experimental: false

Server:

Engine:

Version: 18.06.1-ce

API version: 1.38 (minimum version 1.12)

Go version: go1.10.3

Git commit: e68fc7a

Built: Tue Aug 21 17:23:21 2018

OS/Arch: linux/amd64

Experimental: false

Docker Machine & Docker Compose

Windows和Mac會自動幫你安裝好，Linux系統則要自己安裝這兩個項目

$ base=https://github.com/docker/machine/releases/download/v0.14.0 &&

curl -L $base/docker-machine-$(uname -s)-$(uname -m) >/tmp/docker-machine &&

sudo install /tmp/docker-machine /usr/local/bin/docker-machine

Docker compose

1 2	$ sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.22.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

使用官方文件提供的指令可能會安裝到非最新的Docker compose版本，你可以到github/docker/compose去安裝最新的版本

$ sudo -i curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.0-rc3/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose

$ sudo -i chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

$ docker-compose version

docker-compose version 1.23.0-rc3, build ea3d406e

docker-py version: 3.5.0

CPython version: 3.6.6

OpenSSL version: OpenSSL 1.1.0f 25 May 2017

版本格式

現今版本的格式為 YY.MM，如 18.06.0 就是2018年6月出的版本的第一個release

其他選項

你可以試試Play with Docker，無須安裝任何環境就可以透過瀏覽器體驗Docker的強大，可以參考以下文章：

Play with Docker | 非常酷的Docker在线实验室 (上)

指令格式

舊的指令格式為：docker <command> (options)，例如 docker run，而新的Docker指令的格式已改成：

1 2	docker <command> <sub-command> (options)

例如 docker run 現在要寫成 docker container run，不過舊的指令格式目前還能使用

安裝完成你可以試著執行以下指令：

docker: 檢視所有管理選項
docker version: 確認你可以跟docker engine溝通，和檢查你的版本號
docker info: 檢視docker engine的各項設定值
docker image ls: 檢視本機所有映像檔
docker pull <-- IMAGE -->: 取得映像檔

容器（Containers）

什麼是容器

容器是基於特定映像檔所創造出來的程序

映像檔(image)和容器(container)的差別

映像檔是我們想執行的應用程式的模板，一個映像檔可以包含一個完整的作業系統環境，裡面安裝了需要的應用程式，同一個映像檔可以建立多個容器
容器是從映像檔建立的執行實例，可以被啟動、開始、停止、刪除
大部分的映像檔都可以從Docker Hub下載並取用

基本指令

$ docker container run --publish 80:80 --name webhost1 nginx

Unable to find image 'nginx:latest' locally

latest: Pulling from library/nginx

f17d81b4b692: Pull complete

d5c237920c39: Pull complete

a381f92f36de: Pull complete

Digest: sha256:b73f527d86e3461fd652f62cf47e7b375196063bbbd503e853af5be16597cb2e

Status: Downloaded newer image for nginx:latest

從Docker Hub下載nginx映像檔
建立一個映像檔實例（容器），命名為webhost1並執行
Port Forwarding: 啟用主機的80 port並將容器內部使用的80 port映射到主機上

註：

nginx server預設的對外端口是80 port
你可以更改要映射到主機的哪個port，例如 8888:80，然後用 localhost:8888 訪問

加入detach參數只在背景執行，並回傳容器的id

$ docker container run --publish 80:80 --detach --name webhost2 nginx

6950bd542f5d281cddd7691c5032d4424d7f72585e7e36623028212ddebb4490

顯示目前所有容器

$ docker container ls -a

6950bd542f5d nginx "nginx -g 'daemon of…" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:80->80/tcp webhost2

eb05ed09c19c nginx "nginx -g 'daemon of…" 3 hours ago Exited (0) 3 minutes ago webhost1

關閉正在運行的容器

1 2	$ docker container stop 6950bd542f5d

顯示webhost2的log

1 2	$ docker container logs webhost2

檢視webhost2的程序，或檢查是否有正在運行的webhost2

$ docker container top webhost2

UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD

root 18871 18852 0 13:59 ? 00:00:00 nginx: master process nginx -g daemon off;

systemd+ 18917 18871 0 13:59 ? 00:00:00 nginx: worker process

強制關閉運行中的容器

1 2	$ docker container rm -f 6950bd542f5d

以上這些指令發生了什麼事

docker container run

尋找特定的映像檔快取，找不到該映像檔的話會從遠端倉庫(remote image repo)尋找（預設是Docker Hub，若沒提供映像檔版本將下載最新的版本）
新增映像檔實例（容器）
Docker引擎會給這個容器一個實體IP(virtual ip)
啟用host的特定埠號將容器的特定埠號映射到host
以映像檔的Dockerfile CMD來執行容器

容器(container)和虛擬機(virtual machine)的差別

很多介紹容器的文章把容器拿來和vm比較，雖然它們相似的地方很多，但事實上它們是完全不同的概念，因為：

容器只是程序(processes)
容器可用的資源是受限的
容器關閉=程序停止

舉個例子來說：

1 2	$ docker run --name mongo -d mongo

檢視此容器是否正在運行

1 2	$ docker top mongo

檢視所有運行中的docker容器，註：docker ps 會對象是host，如果系統是mac或windows，需要先連到docker vm

$ docker ps

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

2db362bba01a mongo "docker-entrypoint.s…" 5 minutes ago Up 5 minutes 27017/tcp mongo

檢視系統上所有程序，可以清楚的看到容器是一個系統上正在執行的程序

$ ps aux | grep mongo

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND

999 19617 0.4 0.9 1089996 75788 ? Ssl 14:28 0:02 mongod --bind_ip_all

練習：開啟多個容器

執行一個nginx實例，在背景執行且聽80port
執行一個httpd(apche)實例，在背景執行且聽8080port
執行一個mysql實例，在背景執行、密碼設定為自動產生，聽3306port

$ docker container run --name nginx -p 80:80 -d nginx

$ docker container run --name httpd -p 8080:80 -d httpd

$ docker container run --name mysql -p 3306:3306 -e MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD=yes -d mysql

檢視這三個容器的狀態

$ docker container ls -a

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

0e723b2571e0 mysql "docker-entrypoint.s…" 28 seconds ago Up 27 seconds 0.0.0.0:3306->3306/tcp, 33060/tcp mysql

22068e0c1ad2 httpd "httpd-foreground" 38 seconds ago Up 38 seconds 0.0.0.0:8080->80/tcp httpd

45b3a7dc26c9 nginx "nginx -g 'daemon of…" About a minute ago Up About a minute 0.0.0.0:80->80/tcp nginx

檢視mysql密碼

$ docker container logs mysql

Initializing database

...

Database initialized

MySQL init process in progress...

...

GENERATED ROOT PASSWORD: eiCheu9Wae3ohmooxaebooR7quohphai

...

MySQL init process done. Ready for start up.

...

基本指令：監控執行中的容器

檢視容器的設定(metadata)，會回傳json陣列

1 2	$ docker container inspect <-- container id or container name -->

檢視所有容器的即時狀態(live performance)

1 2	$ docker container stats

基本指令：在容器中使用終端機

run -t: Allocate a pseudo-TTY
run -i: Keep STDIN open even if not attached

根據格式 docker container run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]，在指令後面可以再帶入 [COMMAND] 及參數 [ARG...]，以nginx為例，預設程式(default program)是 nginx，參數是 -g、'daemon off;'：

{

...

"Path": "nginx",

"Args": [

"-g",

"daemon off;"

...

}

加入bash參數來改變預設程式，進入bash shell之後exit，可以看到容器隨之停止：

$ docker container run --name proxy -it nginx bash

root@e78f7e17edbc:/# exit

$ codker container ls -a

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

e78f7e17edbc nginx "bash" 25 seconds ago Exited (0) 5 seconds ago proxy

這邊可以看出預設的程式變成bash：

{

...

"Path": "bash",

"Args": [],

...

}

start -a: Attach STDOUT/STDERR and forward signals
start -i： Attach container’s STDIN

重啟容器，注意這裡一樣會開啟bash shell因為我們建立容器時就把command改成bash了：

$ docker container start -ai proxy

root@e78f7e17edbc:/#

如果容器正在執行中，我們如何透過殼程式操作呢（這很常用，在容器執行時debug或設定參數）：

exec: 在執行中的容器上執行額外的程序
exec -t: Allocate a pseudo-TTY
exec -i: Keep STDIN open even if not attached

$ docker container run --name mysql -e MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD=yes -d mysql

$ docker container exec -it mysql bash

另外要注意的是，並非所有映像檔都有bash程式，例如Linux的超迷你分支alpine[ 延伸閱讀 ]：

$ docker container run --it alpine bash

docker: Error response from daemon: OCI runtime create failed: container_linux.go:348: starting container process caused "exec: \"bash\": executable file not found in $PATH": unknown.

要使用bash要先透過alpine內建的殼程式sh來安裝

docker container run -it alpine sh

/ # apk add bash

/ # bash

bash-4.4#

Docker背後的網路運作

docker讓你可以建立虛擬網路(virtual network)，並將container加到網路內，建立起屬於你自己應用程式的網路拓墣 [來源]

$ docker container run --name nginx -p 80:80 -d nginx

$ docker container port nginx

80/tcp -> 0.0.0.0:80

docker daemon運作的時候，會建立三個網路

$ docker network ls

NETWORK ID NAME DRIVER SCOPE

81978b8f756d bridge bridge local

4bad3f6e57ed host host local

da7c350f0dc0 none null local

當你建立容器時，使用的ip跟主機並不同，例如以下例子：我的主機內部ip是 192.168.43.63，而我的nginx容器的內部ip則是 172.17.0.2

$ docker container inspect --format '{{ .NetworkSettings.IPAddress }}' nginx

172.17.0.2

$ ip addr show wlp58s0

3: wlp58s0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000

link/ether 9c:b6:d0:f1:f2:55 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 192.168.43.63/24 brd 192.168.43.255 scope global dynamic wlp58s0

valid_lft 2871sec preferred_lft 2871sec

inet6 fe80::6228:4a16:e94a:7822/64 scope link

valid_lft forever preferred_lft forever

它們之間透過docker birdge network的模式（預設），此模式透過一個叫docker0的NAT server來掌管容器的網路連線 [圖片來源]

透過以下指令可以看出bridge網路裡有哪些容器

$ docker network inspect bridge

{

...

"Containers": {

"b8b8b86a8825166954069c7884d8ed8181234f5399a9d8e7bac860493c5a132f": {

"Name": "nginx",

"EndpointID": "b80f6f698bcf305689752dd9356ecc14c114275caa28ff7cd9815545d92f74be",

"MacAddress": "02:42:ac:11:00:02",

"IPv4Address": "172.17.0.2/16",

"IPv6Address": ""

}

...

}

新增一個網路(預設是bridge driver)，然後建立新的容器

$ docker network create new_net

$ docker container run --name new_nginx -d --network new_net nginx

連結容器至多個網路

$ docker network connect new_net nginx

$ docker container inspect --format '{{ .NetworkSettings.Networks }}' nginx

map[bridge:0xc4205300c0 my_app_net:0xc420530180]

DNS設置

容器隨著不同設置會改變其狀態，容器間用ip位址來連線是不可靠的，因此我們會需要DNS server

先來看看新網路的DNS能不能運作

$ docker network insepct new_net

{

...

"Containers": {

"1a6c3e7c03caba424cbc5d3cbbdb9e86fd5c39741f5af1835d7446b1758e35a7": {

"Name": "nginx",

"EndpointID": "3958183cb1514d597067aeeb01931ab3e62ce4267848f4471c5c465cecbd6b91",

"MacAddress": "02:42:ac:14:00:03",

"IPv4Address": "172.20.0.3/16",

"IPv6Address": ""

"e285eb6071b133177db6ec2cc922b01b1acfd7000199c927659fd4e0f023742f": {

"Name": "new_nginx",

"EndpointID": "3d451d2884418b5ee7efb2311530ceb255a86688148e9ec637f280fd7f24289c",

"MacAddress": "02:42:ac:14:00:02",

"IPv4Address": "172.20.0.2/16",

"IPv6Address": ""

}

...

}

$ docker container exec -it new_nginx bash

root@e285eb6071b1:/# apt-get update

root@e285eb6071b1:/# apt-get install -y iputils-ping

root@e285eb6071b1:/# exit

$ docker container exec -it new_nginx ping nginx

PING nginx (172.20.0.3) 56(84) bytes of data.

64 bytes from nginx.new_net (172.20.0.3): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.074 ms

64 bytes from nginx.new_net (172.20.0.3): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.121 ms

同樣在nginx容器安裝ping套件後，測試能不能雙向溝通

$ docker container exec -it nginx ping new_nginx

PING new_nginx (172.20.0.2) 56(84) bytes of data.

64 bytes from new_nginx.new_net (172.20.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.063 ms

64 bytes from new_nginx.new_net (172.20.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.071 ms

註：如果我以上的測試在預設的bridge network做的話會出現錯誤訊息 Name or service not known，原因是預設的bridge網路並沒有內建的DNS server，容器要連線必須手動使用 --link 指令為容器設定連線到bridge網路。建議建立新的網路來省去這一步驟

練習：快速更新Linux分支的CLI套件

分別檢查容器不同分支的Linux上的curl版本
分別在centos:7和ubuntu:14.04的容器中開啟終端機

分別取得各版本的映像檔

$ docker image pull centos:7

$ docker image pull ubuntu:14.04

建立ubuntu映像檔實例，開啟終端機並檢查curl版本

$ docker container run --name ubuntu -it --rm ubuntu:14.04

root@66c81252095f:/# curl --version

bash: curl: command not found

root@66c81252095f:/# apt-get update && apt-get install -y curl

container run --rm: exit之後預期容器被移除

root@66c81252095f:/# exit

$ docker container ls -f "name=ubuntu"

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

建立centos映像檔實例，開啟終端機並檢查curl版本

$ docker container run --name ubuntu -it --rm centos:7

root@66c81252095f:/# curl --version

curl 7.29.0 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.29.0 NSS/3.34 zlib/1.2.7 libidn/1.28 libssh2/1.4.3

root@66c81252095f:/# yum update curl

root@66c81252095f:/# exit

練習:輪替式DNS(DNS Round Robin aka poor man’s load balancer)

建立一個network包含兩個elasticsearch:2的映像檔實例
將兩個容器的網路拓墣別名(network-alias)都命名為search

$ docker network create new_net

$ docker pull elasticsearch:2

$ docker container run --name es1 -d --network new_net --network-alias search elasticsearch:2

$ docker container run --name es2 -d --network new_net --network-alias search elasticsearch:2

透過一個內網centos容器來測試連線

curl -s: Silent mode. Don’t output anything

$ docker container run --name centos --network new_net -it --rm centos:7

[root@570493921bec /]# curl -s search:9200

{

"name" : "Stuntmaster",

"cluster_name" : "elasticsearch",

"cluster_uuid" : "dRpxX5qNQTqm-RDSKy8gaw",

"version" : {

"number" : "2.4.6",

"build_hash" : "5376dca9f70f3abef96a77f4bb22720ace8240fd",

"build_timestamp" : "2017-07-18T12:17:44Z",

"build_snapshot" : false,

"lucene_version" : "5.5.4"

"tagline" : "You Know, for Search"

}

[root@570493921bec /]# curl -s search:9200

{

"name" : "Midas",

"cluster_name" : "elasticsearch",

"cluster_uuid" : "k-8YUFb5TrCFpOqQWLP2Xg",

"version" : {

"number" : "2.4.6",

"build_hash" : "5376dca9f70f3abef96a77f4bb22720ace8240fd",

"build_timestamp" : "2017-07-18T12:17:44Z",

"build_snapshot" : false,

"lucene_version" : "5.5.4"

"tagline" : "You Know, for Search"

}

映像檔(image)

什麼是映像檔？根據官方定義跟我隨翻：

An image is an ordered collections of root filesystem changes and the corresponding execution parameters for use within a container runtime

映像檔 = 檔案系統變動的有序集合 + 執行一個實例時相對應的執行參數

不是作業系統、沒有內核(kernal)、沒有核心模組（kernal module）[ 延伸閱讀 ]
體積非常輕量，小則幾KB（golang static binary），大則幾GB（ubuntu distro + apache + php）

Docker Hub

目前最多人用的映像檔的集散地(image registry)，映像檔repo分成 official 和 non-official，映像檔會用 tag 做區別（正確來說tag不算版本或分支），舉例來說，官方的nginx repo：

1.15.5, mainline, 1, 1.15, latest (mainline/stretch/Dockerfile)
1.15.5-perl, mainline-perl, 1-perl, 1.15-perl, perl (mainline/stretch-perl/Dockerfile)
1.15.5-alpine, mainline-alpine, 1-alpine, 1.15-alpine, alpine (mainline/alpine/Dockerfile)

分別pull下來，可以看出同一個映像檔(相同image id)可以有多個tags

$ docker image ls

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE

nginx latest dbfc48660aeb 2 weeks ago 109MB

nginx 1 dbfc48660aeb 2 weeks ago 109MB

nginx alpine aae476eee77d 4 weeks ago 17.7MB

Docker Hub的操作跟Github很類似，可以fork其他repo或是上傳新的repo，你所需要的資訊也都能在detail page或github上找到。

映像檔可以從Github或Bitbucket的repo來建置，從首頁點選 Create Automated Build 連結帳戶即可
- 可以選擇你的映像檔要從哪個分支來build
- 對於dockerfile的 FROM 指令，Docker Hub可以設定Repository Links，設定連結後，來源映像檔如果有偵測到更新，你的映像檔就會跟著rebuild
- 自定義Rebuild的Trigger

Union檔案系統(Union file system) && 映像檔的資料層(Image layers)

映像檔的形成並非一個大的資料區塊，例如當我pull nginx:alpine時，可以看到有些資料層我已經有了

$ docker pull nginx:alpine

alpine: Pulling from library/nginx

4fe2ade4980c: Already exists

c3f09dfaf47d: Pull complete

83283d0e9bb9: Pull complete

e2e530da9538: Pull complete

透過 image history 來檢視映像檔的資料更動紀錄：

$ docker image histroy nginx:alpine

IMAGE CREATED CREATED BY SIZE

aae476eee77d 4 weeks ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["nginx" "-g" "daemon… 0B

<missing> 4 weeks ago /bin/sh -c #(nop) STOPSIGNAL [SIGTERM] 0B

<missing> 4 weeks ago /bin/sh -c #(nop) EXPOSE 80/tcp 0B

<missing> 4 weeks ago /bin/sh -c #(nop) COPY file:1d1ac3b9a14c94a7… 1.09kB

<missing> 4 weeks ago /bin/sh -c #(nop) COPY file:af94db45bb7e4b8f… 643B

<missing> 4 weeks ago /bin/sh -c GPG_KEYS=B0F4253373F8F6F510D42178… 13.3MB

<missing> 4 weeks ago /bin/sh -c #(nop) ENV NGINX_VERSION=1.15.5 0B

<missing> 5 weeks ago /bin/sh -c #(nop) LABEL maintainer=NGINX Do… 0B

<missing> 7 weeks ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/sh"] 0B

<missing> 7 weeks ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:25c10b1d1b41d46a1… 4.41MB

註：IMAGE ID為 <missing> 只是為了區別——這些資料層不完整代表這個映像檔，只是被這個映像檔所用

所有映像檔都是繼承於特定基礎映像檔（blank layer, scratch），再往上繼承堆疊，不同映像檔之間可以共享基礎的檔案系統層，提升儲存效率 [ 延伸閱讀 ]

[ 圖片來源 ]

透過 image inspect 來檢視映像檔的metadata，可以看到這個映像檔開了哪些port、有哪些環境變數以及建立的時候會執行的指令等

$ docker image inspect nginx:alpine

{

"ContainerConfig": {

...

"ExposedPorts": {

"80/tcp": {}

"Env": [

"PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin",

"NGINX_VERSION=1.15.5"

"Cmd": [

"/bin/sh",

"-c",

"#(nop) ",

"CMD [\"nginx\" \"-g\" \"daemon off;\"]"

...

}

fork一份映像檔到自己的repo

$ docker login

$ docker image tag nginx:alpine ssivart/nginx

$ docker image tag ssivart/nginx ssivart/nginx:testing

docker image push ssivart/nginx:testing

註：

在遠端機器使用 docker login 的時候，操作完要登出才會移除機器上儲存的密碼
欲上傳private映像檔要先建立一個私人的repo

Dockerfile基本指令

範例1

FROM debian:stretch-slim

ENV NGINX_VERSION 1.13.6-1~stretch

ENV NJS_VERSION 1.13.6.0.1.14-1~stretch

RUN apt-get update \

&& apt-get install --no-install-recommends --no-install-suggests -y gnupg1 \

&& \

NGINX_GPGKEY=573BFD6B3D8FBC641079A6ABABF5BD827BD9BF62; \

found=''; \

for server in \

ha.pool.sks-keyservers.net \

hkp://keyserver.ubuntu.com:80 \

hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80 \

pgp.mit.edu \

; do \

echo "Fetching GPG key $NGINX_GPGKEY from $server"; \

apt-key adv --keyserver "$server" --keyserver-options timeout=10 --recv-keys "$NGINX_GPGKEY" && found=yes && break; \

done; \

test -z "$found" && echo >&2 "error: failed to fetch GPG key $NGINX_GPGKEY" && exit 1; \

apt-get remove --purge -y gnupg1 && apt-get -y --purge autoremove && rm -rf /var/lib/apt/lists/* \

&& echo "deb http://nginx.org/packages/mainline/debian/ stretch nginx" >> /etc/apt/sources.list \

&& apt-get update \

&& apt-get install --no-install-recommends --no-install-suggests -y \

nginx=${NGINX_VERSION} \

nginx-module-xslt=${NGINX_VERSION} \

nginx-module-geoip=${NGINX_VERSION} \

nginx-module-image-filter=${NGINX_VERSION} \

nginx-module-njs=${NJS_VERSION} \

gettext-base \

&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*

RUN ln -sf /dev/stdout /var/log/nginx/access.log \

&& ln -sf /dev/stderr /var/log/nginx/error.log

EXPOSE 80 443

CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

FROM: 開頭一定要加的，指定一個 Base Image 來初始化，通常是取用較輕量的分支如alpine
ENV: 設定環境變數
RUN: 每行指令都會往上建築新的 layer(new layer on top)，上面的範例用 && 來連結每一行指令是常見的作法
EXPOSE: 容器沒有任何預設開啟的TCP/UDP埠號，而加了也不代表這些埠號會自動打開，要開啟埠號還是要透過 container run -p
CMD: 容器執行或停止的時候都會執行的指令註：docker能自動幫我們處理logging，上面的範例將log送到stdout跟stderr，讓docker可以捕捉到這些log然後做後續處理

在dockerfile所在的目錄下build image

1 2	$ docker image build -t customnginx:customtag .

稍微更改一下dockerfile再安裝一次，可以看出union file system怎麼運作的，dockfile頂端指令會動到的資料幾乎沒什麼變動：Using cache，而越接近後頭的指令，會有較多的變動

$ docker image build -t customnginx:customtag .

Sending build context to Docker daemon 4.096kB

Step 1/7 : FROM debian:stretch-slim

---> 4b4471f624dc

Step 2/7 : ENV NGINX_VERSION 1.13.6-1~stretch

---> Using cache

---> 5993fe34a11a

Step 3/7 : ENV NJS_VERSION 1.13.6.0.1.14-1~stretch

---> Using cache

---> b1b9fa913700

Step 4/7 : RUN apt-get update && apt-get install --no-install-recommends --no-install-suggests -y gnupg1 && NGINX_GPGKEY=573BFD6B3D8FBC641079A6ABABF5BD827BD9BF62; found=''; for server in ha.pool.sks-keyservers.net hkp://keyserver.ubuntu.com:80 hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80 pgp.mit.edu ; do echo "Fetching GPG key $NGINX_GPGKEY from $server"; apt-key adv --keyserver "$server" --keyserver-options timeout=10 --recv-keys "$NGINX_GPGKEY" && found=yes && break; done; test -z "$found" && echo >&2 "error: failed to fetch GPG key $NGINX_GPGKEY" && exit 1; apt-get remove --purge -y gnupg1 && apt-get -y --purge autoremove && rm -rf /var/lib/apt/lists/* && echo "deb http://nginx.org/packages/mainline/debian/ stretch nginx" >> /etc/apt/sources.list && apt-get update && apt-get install --no-install-recommends --no-install-suggests -y nginx=${NGINX_VERSION} nginx-module-xslt=${NGINX_VERSION} nginx-module-geoip=${NGINX_VERSION} nginx-module-image-filter=${NGINX_VERSION} nginx-module-njs=${NJS_VERSION} gettext-base && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

---> Using cache

---> 10da6c1aa8b6

Step 5/7 : RUN ln -sf /dev/stdout /var/log/nginx/access.log && ln -sf /dev/stderr /var/log/nginx/error.log

---> Using cache

---> 9e33d35615e8

Step 6/7 : EXPOSE 80 443 8080

---> Running in 1a79c9e87968

Removing intermediate container 1a79c9e87968

---> efa93a97a5e1

Step 7/7 : CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

---> Running in d53275212fcd

Removing intermediate container d53275212fcd

---> 873793860fdf

Successfully built 873793860fdf

Successfully tagged customnginx:customtag

範例2

FROM nginx:latest

WORKDIR /usr/share/nginx/html

COPY index.html index.html

如果你能從更末端的映像檔來build，例如 FROM 官方的nginx再做一些客製化，在維護dockerfiles時就會更加容易。如範例A到範例B
WORKDIR: 意同 RUN cd /some/path，不過使用 WORKDIR 會更好
COPY: 這個範例用本地的index.html複寫原本nginx的index.html
這個範例並沒有改寫 CMD，這個指令會繼承 nginx:latest 的command

建立一個容器，訪問主頁面時預期會看到客製後的index.html

$ docker image build -t customnginx:customtag .

$ docker container run --rm -p 80:80 customnginx:customtag

練習：建立Dockerfile(alpine + node.js + tini)

FROM node:6-alpine

RUN apk update \

&& apk add --update tini \

&& mkdir -p /usr/src/app

WORKDIR /usr/src/app

COPY package.json /usr/src/app/

RUN npm install && npm cache clean --force

COPY . /usr/src/app/

EXPOSE 3000

CMD ["/sbin/tini", "--", "node", "./bin/www"]

$ docker image build -t node:tini .

$ docker container run -p 80:3000 node:tini

發布到Docker Hub

$ docker image tag node:tiny ssivart/node:tini

$ docker image push ssivart/node

持久化數據（Persisting Data）

容器的設計理念有兩個特性:

immutable intrastucture: 當你需要更改設定，皆是透過重新建立新的容器
ephemeral：無狀態，代表容器可以被關閉、銷毀或取代

Volumes

先來看一下mysql:8 Dockerfile的 VOLUME 指令

1 2	VOLUME /var/lib/mysql

意即當mysql的容器建立的時候，docker會在本機上新增一個 volume location 然後跟容器裡的數據目錄互通，這兩個路徑指向host同一個位址，資料只有靠手動方式才能移除，不會隨著容器被移除而消失

建立一個mysql容器然後看metadata

$ docker container run --name mysql -d -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=True mysql

$ docker container inspect mysql

{

...

"Mounts": [

{

"Type": "volume",

"Name": "c7eaf7ddfa3ad5d90abbe0372d628f97ddcc2384dae45a35d60c74bfdac37416",

"Source": "/var/lib/docker/volumes/c7eaf7ddfa3ad5d90abbe0372d628f97ddcc2384dae45a35d60c74bfdac37416/_data",

"Destination": "/var/lib/mysql",

"Driver": "local",

"Mode": "",

"RW": true,

"Propagation": ""

}

...

"Config": {

...

"Volumes": {

"/var/lib/mysql": {}

...

}

可以看到data儲存在主機 /var/lib/docker/volumes/c7eaf7ddfa3ad5d90abbe0372d628f97ddcc2384dae45a35d60c74bfdac37416/_data 的位置

而這在使用上會比較不友善：沒辦法從volume看出哪個容器是連結到自身

$ docker volume ls

DRIVER VOLUME NAME

local 0ad326a8fbd002aed0d6ab977140b9ac45a3b056f9885d6cc308b981ff599e4c

local 0ef3e7bc6e024c53b166fb6a2b5a1dead036d703f40608f7094c93569016fd62

這裡稍微改善的方式是用參數 -v 為volume命名（以專案來命名之類的）

$ docker container run --name mysql -d -e MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=True -v mysql-db:/var/lib/mysql mysql

$ docker volume ls

DRIVER VOLUME NAME

local mysql-db

source的path也變得比較乾淨易讀

...

"Source": "/var/lib/docker/volumes/mysql-db/_data",

...

另外Volume也可以是匿名的(anonymous volume)，會分配一個隨機的名字，在同一個主機中不會重覆[ 官方文件 ]

Bind Mounting

host優先於container
不能在Dockerfile裡使用，只能透過 container run
通常是用 -v 指令，或 --mount，格式為 /path/host:/path/container，如

$ docker container run -v /Users/ssivart/stuff:/path/container # linux / mac

$ docker container run -v //c/Users/ssivart/stuff:/path/container # windows

範例

新增一個nginx容器，把 /home/ssivart/桌面目錄mount至容器的 /usr/share/nginx/html

$ cd /home/ssivart/桌面

$ docker container run --name nginx -d -p 80:80 -v $(pwd):/usr/share/nginx/html nginx

接著我在 /home/ssivart/桌面新增一個index.html，內容為 <h1>Hello World! Bind Mount</h1>

1 2	$ vim index.html

預期在localhost:80會看到我更改過的首頁內容

`-v` 與 `--mount` 的差別[ 文件 ]

現在這兩個指令差別僅在於如果host上目錄不存在，使用 -v 會幫你建立新的目錄，使用 --mount 會顯示錯誤

練習：postgres版本更新用Volumes保持數據

$ docker container run --name pg1 -d -v psql:/var/lib/postgresql/data postgres:9.6.1-alpine

$ docker container stop pg1

$ docker container run --name pg2 -d -v psql:/var/lib/postgresql/data postgres:9.6.2-alpine

$ docker volume ls

DRIVER VOLUME NAME

local psql

$ docker container logs pg1

...

LOG: database system is ready to accept connections

LOG: autovacuum launcher started

LOG: received smart shutdown request

LOG: autovacuum launcher shutting down

LOG: shutting down

LOG: database system is shut down

$ docker container logs pg2

LOG: database system was shut down at 2018-11-05 08:07:27 UTC

LOG: MultiXact member wraparound protections are now enabled

LOG: database system is ready to accept connections

LOG: autovacuum launcher started

練習：使用Bind Mount架設ruby + jekyll[ 來源 ]

$ docker container run -p 80:4000 -v $(pwd):/site -it bretfisher/jekyll-serve sh

/site # bundle lock --add-platform x86-mingw32 x86-mswin32 x64-mingw32 java

/site # bundle exec jekyll serve --force_polling -H 0.0.0.0 -P 4000

Docker Compose[ 官方文件 ]

應用程式常常需要結合多個容器如SQL、proxy、網頁和後端排程等，docker compose便是用來設置容器之間的關係
一鍵完成
可以透過Docker Swarm 1.13以上版本部屬compose file

Docker compose包含兩個部份：

docker-compose.yml: YAML格式的文件來設定容器、網路、Volumes的hierarchy
- 有區分版本，如1, 2, 2.1
- 用 -f 來讀取特定檔案，預設讀取的檔名是 docker-compose.yml
docker-compose: 命令列(CLI)工具用來測試compose file

以下是compose file範例：

version: '3.1' # 預設是v1，但v1功能有限，建議最少設為v2

services:

servicename: # 容器名稱，這個名稱就是容器的DNS name

image: # 非必須，如果你需要build映像檔使用

command: # 非必須, 同docker container run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND]的[COMMAND]

environment: # 非必須, 同docker run的-e

volumes: # 非必須, 同docker run的-v

servicename2:

volumes: # 非必須, 同docker volume create

networks: # 非必須, 同docker network create

一個簡單的proxy network設定如下

services:

proxy:

image: nginx:1.13 # this will use the latest version of 1.13.x

ports:

- '80:80' # expose 80 on host and sent to 80 in container

volumes:

- ./nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf:ro

web:

image: httpd # this will use httpd:latest

docker compose CLI

請參考上方提到的安裝流程
僅用於開發測試端，非正式部屬使用

常用指令

docker-compose up: 設定volumes/networks，執行所有容器，使用 -d 讓程序於背景執行
docker-compose down: 停止並移除所有容器，常用 -v 來移除所有volumes/networks

練習: drupal + postgres架站

version: '3'

services:

psql:

image: postgres:latest

environment:

POSTGRES_USER: postgres

POSTGRES_PASSWORD: mypassword

restart: always

web:

image: drupal:latest # this will use the latest version

ports:

- '8080:80' # expose 80 on host and sent to 80 in container

volumes:

- drupal-modules:/var/www/html/modules

- drupal-profiles:/var/www/html/profiles

- drupal-sites:/var/www/html/sites

- drupal-themes:/var/www/html/themes

links:

- psql:postgres

volumes:

drupal-modules:

drupal-profiles:

drupal-sites:

drupal-themes:

使用compose來建置(build)客製化映像檔

使用 docker-compose up，如果找不到該映像檔的cache，會在當下建置
re-build使用 docker-compose up --build 或 docker-compose build

先來看以下compose範例：

version: '2'

# based off compose-sample-2, only we build nginx.conf into image

# uses sample site from https://startbootstrap.com/template-overviews/agency/

services:

proxy:

build:

context: .

dockerfile: nginx.Dockerfile

image: nginx-custom

ports:

- '80:80'

web:

image: httpd

volumes:

- ./html:/usr/local/apache2/htdocs/

當proxy容器執行時，會先在cache找nginx-custom這個映像檔，找不到會build，這邊示範了在 context 提供的目錄下用 dockerfile 來建置映像檔

$ docker-compose down

$ docker image ls

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE

nginx-custom latest 4e0717a21563 6 minutes ago 109MB

執行完 down，docker並不會主動移除客製化映像檔，針對要移除上面範例經過命名的映像檔，down 指令加上 --rmi all 參數，如果是不提供映像檔名稱，docker會以 <bulid directory>_<container name> 的規則來命名映像檔，可以透過 --rmi local 移除

composefile配置

這個部份官方還在持續更新 往後針對部署端的compose還會有許多變動（swarm、stack、secrets…），之後會持續更新

compose files

├── docker-compose.yml # base

├── docker-compose.override.yml # local

├── docker-compose.test.yml # ci test

└── docker-compose.prod.yml # deploy

docker-compose會自動辨識.override.yml 的檔案，.test.yml 及.prod.yml 或其他自訂的compose file則需要手動透過指令 -f 來操作

本地開發端：docker-compose.yml + docker-compose.override.yml

1 2	$ docker-compose up

CI測試：docker-compose.yml + docker-compose.test.yml

1 2	$ docker-compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.test.yml up -d

部署通常會用 config 輸出成一個完整的compose file：docker-compose.yml + docker-compose.prod.yml

$ docker-compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.prod.yml config > production.yml

$ docker-compose -f production.yml

Swarm Mode

Swarm用來做(叢集)架構管理
Swarm內建於Docker
多個Docker host組成1個Swarm mode
Swarm程式獨立於Docker，在Docker環境下透過swarmkit運行（須先啟用）

Node

Swarm中的Docker的實例（Docker host）

Worker:
- 負責容器的執行
Manager:
- 在Swarm中透過Raft Database的設定進行協調與同步
- 負責管理Worker與協調容器的部署工作
- 也可以當Worker，Manager可以想像成有Swarm控制權限的Worker

兩個角色可以互換，node之間透過雙向TLS(mutual Transport Layer Security, 前身是SSL)協定溝通

Service and Task

Task: Container + Command（怎麼run這個容器）
Service: Task A + Task B + Task C（任務的堆疊），基於 docker run 的再封裝

Swarm會確保services持續運作

在新的處事方式上，服務器被編好號，就像牛在牛群中。比如，www001到www100。當一個服務器宕機了，它將會被取出替換上線 —— Randy Bias

Swarm運作

[ 圖片來源 ]

基本指令

docker swarm init 可以新增一個swarm，其中完成這些動作[ 文件 ]：

初始公開金鑰基礎架構(public key infrastructure, PKI)
- Docker先扮演第一個Manager node(root manager)
- 產生一組root certificate authority(.ca)
- 產生token: worker token + manager token
- 其他node可以用這組token加入(join)swarm
初始Raft database
- 儲存憑證
- 在control plane讓Manager之間共享log，透過TLS
- 儲存config data[ 文件 ]

初始後可以看到第一個manager node

$ docker swarm init

$ docker swarm ls

ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS

uvemtlsi7743iqxih5tkwt9v8 * xps13 Ready Active Leader

建立一個service，指定task的容器執行的指令及參數(docker run)

$ docker service create --name myservice -d alpine ping 8.8.8.8

$ docker service ls

ID NAME MODE REPLICAS IMAGE

u2br67fsvqsi myservice replicated 1/1 alpine:latest

檢視service的task，可以看到一個執行中的容器

$ docker service ps myservice

ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS

sfge35webgpo myservice.1 alpine:latest xps13 Running Running about a minute ago

更新service的參數，提高task數量(replicas)來sacle up

$ docker service update myservice --replicas 3

1/3: running [==================================================>]

2/3: running [==================================================>]

3/3: running [==================================================>]

$ docker service ps myservice

ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE ERROR PORTS

sfge35webgpo myservice.1 alpine:latest xps13 Running Running 8 minutes ago

57mukap2p6ck myservice.2 alpine:latest xps13 Running Running 30 seconds ago

mfui4zrgdop4 myservice.3 alpine:latest xps13 Running Running 30 seconds ago

手動停止其中一個容器，service會再add一個task到service queue取代之，確保同時會有3個正常運作的task

$ docker container rm -f myservice.1.sfge35webgpo0nnmejuqsbvnz

$ docker service ps myservice

1o792ip8k75i myservice.1 alpine:latest xps13 Running Running 6 seconds ago

sfge35webgpo \_ myservice.1 alpine:latest xps13 Shutdown Failed 11 seconds ago "task: non-zero exit (137)"

57mukap2p6ck myservice.2 alpine:latest xps13 Running Running 4 minutes ago

mfui4zrgdop4 myservice.3 alpine:latest xps13 Running Running 4 minutes ago

要終止task必須移除整個service，同時會把當中所有的程序清理掉

1 2	$ docker service rm myservice

更新services

指令範例

$ docker service scale web=2

$ docker service update --image nginx:1.13.6 web

$ docker service update --publish-rm 80 --publish-add 8080:80 web

service更新其中的tasks都會重建，task建立時docker會挑負載較小的node做較多分配，所以對service做 force update 可以平衡node之間的負載

1 2	$ docker service update --force web

CLI更新

service create、service update 在不同版本上的參數變更：

17.05前：必須都要透過 service ls 或 service ps 來檢查是否正常執行
17.05後：新增了 --detach 參數，預設為true
17.10後：--detach 參數，預設改為false 結論是17.12版本後要透過shell scripts或automation來建立service的話，記得設定 --detach=true

使用GCP Compute Engine Instance Group來試作多節點Swarm

node-group-1-5188:~$ docker swarm init

Swarm initialized: current node (jxq78ujvpd196whvzos74vqjg) is now a manager.

node-group-1-c1m7:~$ docker swarm join --token SWMTKN-1-0hjsesqene40g6w9pw5usrcfti72bwhqwwccp57xclcozqtn5

h-ab4c4ihrdaekal7sbpww3ga38 10.132.0.2:2377

This node joined a swarm as a worker.

worker node沒有swarm的控制權

node-group-1-c1m7:~$ docker node ls

Error response from daemon: This node is not a swarm manager. Worker nodes can't be used to view or modify cluster sta

te. Please run this command on a manager node or promote the current node to a manager.

提昇host的worker成manager，node狀態變成Reachable

node-group-1-5188:~$ docker node update --role manager node-group-1-c1m7

node-group-1-5188:~$ docker node ls

ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS ENGIN

E VERSION

jxq78ujvpd196whvzos74vqjg * node-group-1-5188 Ready Active Leader 18.09

exs01fiaqanf0efveae7d610c node-group-1-c1m7 Ready Active Reachable 18.09

Overley Network

跨Node間的網路拓樸，基於Routing Mesh

node-group-1-5188:~$ docker network create --driver overlay mydrupal

node-group-1-5188:~$ docker service create --name psql --network mydrupal -e POSTGRES_PASSWORD=example postgres

node-group-1-5188:~$ docker service create --name drupal --network mydrupal -p 80:80 drupal

psql在node1，drupal在node2，node2可以透過dns name:psql來存取node1的資料庫，用80 port連到node1也能看到drupal的歡迎頁面

node-group-1-5188:~$ docker service ps psql

ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE

ERROR PORTS

w35eiu38yfii psql.1 postgres:latest node-group-1-5188 Running Running 10 minutes

ago

node-group-1-5188:~$ docker service ps drupal

ID NAME IMAGE NODE DESIRED STATE CURRENT STATE

ERROR PORTS

0blpaalwe5qi drupal.1 drupal:latest node-group-1-c1m7 Running Running about a mi

nute ago

Routing Mesh

為service底下的task提供路由(routes ingress packets)
- container-to-container use Virtual IP
- external traffic incomming to publish ports(all nodes listen)
為services提供負載平衡
- stateless load balancer，如果需要指向特定container的話，須另外設定（如cookie、session）
- 使用linux既有的IPVS(IP Virtual Server)實現load balancing
- load balancer表現於TCP層的(OSI第3層)，針對一個swarm一個對外port的web架構，還會需要Nginx、HAProxy來做DNS層（第4層）的load balancer

無論訪問網路中的哪個節點，即使該節點上沒有運行該service的副本，最終都能訪問到該service 舉例來說，如果後端資料庫有3個副本，當前端web server要取資料時，並非直接訪問某個資料庫副本的ip，而是透過swarm為所有service搭建的Virtual IP(VIP)
外部流量導向所有節點共同監聽的public port

練習：voting app[ dockersamples ]

首先先建立前後端的網路，跨node要用overlay模式

$ docker network create --driver overlay backend

$ docker network create --driver overlay frontend

$ docker service create --name vote --network frontend --replicas 3 -p 80:80 dockersamples/examplevotingapp_vote:before

$ docker service create --name redis --network frontend redis:3.2

$ docker service create --name worker --network frontend --network backend dockersamples/examplevotingapp_worker

$ docker service create --name db --network backend --mount type=volue,source=/var/lib/postgresql/data postgres:9.4

$ docker service create --name result --network backend -p 5001:80 dockersamples/examplevotingapp_result:before

ssivart@ds-1z84:~$ docker service ls

ID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS

wxh8d5b9vb45 db replicated 1/1 postgres:9.4

8c9t5hehhl6c redis replicated 1/1 redis:3.2

zka68kizvla8 result replicated 1/1 dockersamples/examplevotingapp_result:before *:5001->80/tcp

gbed0pcrympq vote replicated 3/3 dockersamples/examplevotingapp_vote:before *:80->80/tcp

s0ese5a8wlna worker replicated 1/1 dockersamples/examplevotingapp_worker:latest

Stacks

dockerfile版本3以上
適用於部署端的compose(services + volumes + overlay networks + secrets…)
composefile指令跟local端的差異：開發端忽略 deploy 指令，部署端忽略 build
部署不透過docker-compose
針對已經存在的service，再部署會update這些service

上述的範例只要透過一個Composefile就能完成所有部署

$ docker stack deploy -c example-voting-app-stack.yaml voteapp

$ docker stack services voteapp

ID NAME MODE REPLICAS IMAGE PORTS

7alt1ix5vefl voteapp_worker replicated 1/1 dockersamples/examplevotingapp_worker:latest

7zx6l55sybey voteapp_vote replicated 2/2 dockersamples/examplevotingapp_vote:before *:5000->80/tcp

bp4hdcrig4pb voteapp_redis replicated 1/1 redis:alpine

lbejdwn5d9je voteapp_visualizer replicated 1/1 dockersamples/visualizer:stable *:8080->8080/tcp

qvp0jwokpi40 voteapp_result replicated 1/1 dockersamples/examplevotingapp_result:before *:5002->80/tcp

thzyq45ib40w voteapp_db replicated 1/1 postgres:9.4

swarm的可視化工具visualizer

Secrets

儲存：
- 使用者帳密
- TLS憑證、金鑰
- SSH金鑰
- 自訂設定檔
支援動態字串或二進位的內容
儲存在Raft database，只存在於各個manager node的硬碟空間
secrets產生後會先存在swarm再分配到特定service，只有特定的container能訪問
乍看之下是個實體檔案，但實際上是ramfs files system透過記憶體儲存
secrets只適用於swarm，而swarm只適用於部署端(production)，但docker讓docker-compose也能使用，僅提供開發測試，不具真的功能(fake secure)

$ docker secret create psql_user psql_user.txt

zbqddocct68y2evhxy7krfxbd

$ echo "mypassword" | docker secret create psql_pass -

zy2da4ok40jxjc6t3kliw91io

$ docker secret ls

ID NAME DRIVER CREATED UPDATED

zy2da4ok40jxjc6t3kliw91io psql_pass 2 minutes ago 2 minutes ago

zbqddocct68y2evhxy7krfxbd psql_user

secrets無法透過指令檢視內容（廢話），容器要存取secret得先經過指定

1 2	$ docker service create --secret psql_user --secret psql_pass

但這樣還少了怎麼配置這些secret，docker提供一個方便的查找方式，前提是映像檔要有這些變數

1 2	$ docker service create --secret psql_pass -e POSTGRES_PASSWORD_FILE=/run/secrets/psql_pass

終端機進容器檢視密碼

$ docker container exec -it psql.1.g2wh4ybeidc70vifm4xvtl9lf bash

root@0727ea1882ad:/# cat /run/secrets/psql_pass

mypassword

針對已經建立的service可以透過 update --secret-rm 或 update --secret-add 來更新secret，但這樣做會導致整個service重新部署

secrets透過stack部署

dockerfile版本3.1以上

version: "3.1"

services:

psql:

image: postgres

secrets:

- psql_user

- psql_password

environment:

POSTGRES_PASSWORD_FILE: /run/secrets/psql_password

POSTGRES_USER_FILE: /run/secrets/psql_user

secrets:

psql_user:

file: ./psql_user.txt

psql_password:

file: ./psql_password.txt

透過實體檔案儲存密碼的方式是有風險的，記得在部署完成後移除這些檔案

開發端測試secrets

docker-compose CLI版本11以上適用
開發端是使用bind mount的方式把secrets mount到本機目錄，只是用於開發並無secret實際功能
不適用內含external用法，如果部署是用 external:true，可以另外維護一個開發用的compose file，secret的部份改用file來寫入

$ docker-compose up -d

$ docker-compose exec psql cat /run/secrets/psql_pass

mypassword

Healthchecks

回傳0(OK)或1(Error)
支援Dockerfile、Compose、docker run 及swarm services
容器有三種健康狀態: starting, healthy, unhealthy

container

$ docker container run --name psql -d --health-cmd="pg_isready -U postgres || exit 1" postgres

$ docker container ls

CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

44d6df2dcb5a postgres "docker-entrypoint.s…" 38 seconds ago Up 37 seconds (healthy) 5432/tcp psql

$ docker container inspect psql

{

...

"State": {

...

"Health": {

"Status": "healthy",

"FailingStreak": 0,

"Log": [

{

"Start": "2018-11-14T05:52:14.562405278Z",

"End": "2018-11-14T05:52:16.32755068Z",

"ExitCode": 0,

"Output": "/var/run/postgresql:5432 - accepting connections\n"

{

"Start": "2018-11-14T05:52:46.338006182Z",

"End": "2018-11-14T05:52:46.588202392Z",

"ExitCode": 0,

"Output": "/var/run/postgresql:5432 - accepting connections\n"

...

]

...

}

...

}

services

1 2	$ docker service create --name psql -d --health-cmd="pg_isready -U postgres \|\| exit 1" postgres

Docker Registry

$ docker container run -d -p 5000:5000 --name registry registry

$ docker image tag hello-world 127.0.0.1:5000/hello-world

$ docker image ls

127.0.0.1:5000/hello-world latest 4ab4c602aa5e 2 months ago 1.84kB

hello-world latest 4ab4c602aa5e 2 months ago 1.84kB

1 2	$ docker image push 127.0.0.1:5000/hello-world

push之後映像檔的實體檔案儲存在/var/lib/registry/

Registry in Swarm mode

主要問題是解決nodes之間要訪問同一份映像檔
如果只在其中一個manager node build image，其他node是沒辦法取得該image
解法：
- 使用Docker hub、AWS、Quay來儲存管理映像檔
- 借助Routing Mesh，所有node都能藉由127.0.0.1:5000訪問

以下示範如何使用Routing Mesh建立registry

$ docker service create --name registry --publish 5000:5000 registry

$ docker pull nginx

$ docker tag hello-world 127.0.0.1:5000/nginx

$ docker push 127.0.0.1:5000/nginx

將映像檔push到registry後，所有nodes都能從127.0.0.1:5000取得映像檔

1 2	$ docker service create -p 80:80 --replicas 5 -d 127.0.0.1/nginx

virtualization

Docker基礎介紹與實戰

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相關工具

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Docker Machine & Docker Compose

版本格式

其他選項

指令格式

容器（Containers）

什麼是容器

映像檔(image)和容器(container)的差別

基本指令

以上這些指令發生了什麼事

容器(container)和虛擬機(virtual machine)的差別

練習：開啟多個容器

基本指令：監控執行中的容器

基本指令：在容器中使用終端機

Docker背後的網路運作

DNS設置

練習：快速更新Linux分支的CLI套件

練習:輪替式DNS(DNS Round Robin aka poor man’s load balancer)

映像檔(image)

Docker Hub

Union檔案系統(Union file system) && 映像檔的資料層(Image layers)

Dockerfile基本指令

練習：建立Dockerfile(alpine + node.js + tini)

持久化數據（Persisting Data）

Volumes

Bind Mounting

範例

-v 與 --mount 的差別[ 文件 ]

練習：postgres版本更新用Volumes保持數據

Docker Compose[ 官方文件 ]

docker compose CLI

練習: drupal + postgres架站

使用compose來建置(build)客製化映像檔

composefile配置

Swarm Mode

Node

Service and Task

Swarm運作

基本指令

更新services

CLI更新

使用GCP Compute Engine Instance Group來試作多節點Swarm

Overley Network

Routing Mesh

練習：voting app[ dockersamples ]

Stacks

Secrets

secrets透過stack部署

開發端測試secrets

Healthchecks

Docker Registry

Registry in Swarm mode

`-v` 與 `--mount` 的差別[ 文件 ]