多容器应用

说明

启动单容器应用很简单。例如，一个执行特定数据处理任务的 Python 脚本可以在包含所有依赖项的容器中运行。同样，一个提供静态网站和小型 API 端点的 Node.js 应用可以通过容器化轻松打包，包含所有必要的库和依赖项。然而，随着应用规模的增长，将它们作为独立容器进行管理会变得更加困难。

想象一下，数据处理 Python 脚本需要连接到数据库。突然间，你不仅要管理脚本，还要在同一容器中管理数据库服务器。如果脚本需要用户登录，你还需要身份验证机制，进一步增加容器大小。

容器的一个最佳实践是每个容器应该只做一件事，并且把它做好。虽然这条规则有例外，但要避免让一个容器做多件事的倾向。

现在你可能会问：“我需要分别运行这些容器吗？如果我分别运行它们，该如何将它们连接在一起？”

虽然 docker run 是启动容器的便捷工具，但随着应用栈的增长，使用它来管理会变得困难。原因如下：

• 想象一下，为开发、测试和生产环境运行多个 docker run 命令（前端、后端和数据库），每个环境都有不同的配置。这容易出错且耗时。
• 应用通常相互依赖。随着栈的扩展，手动按特定顺序启动容器并管理网络连接变得困难。
• 每个应用都需要自己的 docker run 命令，这使得扩展单个服务变得困难。扩展整个应用意味着可能在不需要提升的组件上浪费资源。
• 为每个应用持久化数据需要单独的卷挂载或每个 docker run 命令中的配置。这导致数据管理分散。
• 通过单独的 docker run 命令为每个应用设置环境变量既繁琐又容易出错。

这就是 Docker Compose 的用武之地。

Docker Compose 在一个名为 compose.yml 的单一 YAML 文件中定义你的整个多容器应用。该文件指定了所有容器的配置、依赖项、环境变量，甚至卷和网络。使用 Docker Compose：

• 你不需要运行多个 docker run 命令。你只需要在一个 YAML 文件中定义整个多容器应用。这集中了配置并简化了管理。
• 你可以按特定顺序运行容器并轻松管理网络连接。
• 你可以简单地在多容器设置中扩展单个服务。这允许根据实时需求进行高效分配。
• 你可以轻松实现持久卷。
• 在 Docker Compose 文件中设置环境变量很容易。

通过利用 Docker Compose 运行多容器设置，你可以构建以模块化、可扩展性和一致性为核心的高度复杂应用。

动手尝试

在本实践指南中，你将首先看到如何使用 docker run 命令构建和运行基于 Node.js、Nginx 反向代理和 Redis 数据库的计数器 Web 应用。你还将看到如何使用 Docker Compose 简化整个部署过程。

设置

1. 获取示例应用。如果你有 Git，可以克隆示例应用仓库。否则，你可以下载示例应用。选择以下选项之一。

   使用 git 克隆 下载

   在终端中使用以下命令克隆示例应用仓库。

   $ git clone https://github.com/dockersamples/nginx-node-redis
   

   导航到 nginx-node-redis 目录：

   $ cd nginx-node-redis
   

   在此目录内，你将找到两个子目录 - nginx 和 web。

   下载源代码并解压。

   下载源代码

   导航到 nginx-node-redis-main 目录：

   $ cd nginx-node-redis-main
   

   在此目录内，你将找到两个子目录 - nginx 和 web。

2. 下载并安装 Docker Desktop。

构建镜像

1. 导航到 nginx 目录，通过运行以下命令构建镜像：

   $ docker build -t nginx .
   

2. 导航到 web 目录，运行以下命令构建第一个 Web 镜像：

   $ docker build -t web .
   

运行容器

1. 在运行多容器应用之前，你需要为它们创建一个网络以进行通信。你可以使用 docker network create 命令完成：

   $ docker network create sample-app
   

2. 通过运行以下命令启动 Redis 容器，该命令将它附加到之前创建的网络并创建一个网络别名（对 DNS 查找很有用）：

   $ docker run -d  --name redis --network sample-app --network-alias redis redis
   

3. 通过运行以下命令启动第一个 Web 容器：

   $ docker run -d --name web1 -h web1 --network sample-app --network-alias web1 web
   

4. 通过运行以下命令启动第二个 Web 容器：

   $ docker run -d --name web2 -h web2 --network sample-app --network-alias web2 web
   

5. 通过运行以下命令启动 Nginx 容器：

   $ docker run -d --name nginx --network sample-app  -p 80:80 nginx
   

   Note

   Nginx 通常用作 Web 应用的反向代理，将流量路由到后端服务器。在本例中，它路由到 Node.js 后端容器（web1 或 web2）。

6. 通过运行以下命令验证容器已启动：

   $ docker ps
   

   你将看到类似以下的输出：

   CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED              STATUS              PORTS                NAMES
   2cf7c484c144   nginx     "/docker-entrypoint.…"   9 seconds ago        Up 8 seconds        0.0.0.0:80->80/tcp   nginx
   7a070c9ffeaa   web       "docker-entrypoint.s…"   19 seconds ago       Up 18 seconds                            web2
   6dc6d4e60aaf   web       "docker-entrypoint.s…"   34 seconds ago       Up 33 seconds                            web1
   008e0ecf4f36   redis     "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago   Up About a minute   6379/tcp             redis

7. 如果查看 Docker Desktop 仪表板，你可以看到容器并深入了解其配置。

   

8. 一切启动并运行后，你可以在浏览器中打开 http://localhost 查看网站。刷新页面几次以查看处理请求的主机和请求数量：

   web2: Number of visits is: 9
   web1: Number of visits is: 10
   web2: Number of visits is: 11
   web1: Number of visits is: 12
   

   Note

   你可能注意到 Nginx 作为反向代理，可能在两个后端容器之间以轮询方式分发传入请求。这意味着每个请求可能按旋转方式定向到不同的容器（web1 和 web2）。输出显示 web1 和 web2 容器的连续增量，实际存储在 Redis 中的计数器值仅在响应发送回客户端后更新。

9. 你可以使用 Docker Desktop 仪表板通过选择容器并选择 Delete 按钮来删除容器。

   

使用 Docker Compose 简化部署

Docker Compose 为管理多容器部署提供了结构化和简化的方法。如前所述，使用 Docker Compose，你不需要运行多个 docker run 命令。你只需要在名为 compose.yml 的单个 YAML 文件中定义整个多容器应用。让我们看看它是如何工作的。

导航到项目目录的根目录。在此目录内，你将找到一个名为 compose.yml 的文件。这个 YAML 文件是所有魔法发生的地方。它定义了构成你的应用的所有服务及其配置。每个服务指定其镜像、端口、卷、网络以及功能所需的任何其他设置。

1. 使用 docker compose up 命令启动应用：

   $ docker compose up -d --build
   

   当你运行此命令时，你应该看到类似以下的输出：

   Running 5/5
   ✔ Network nginx-nodejs-redis_default    Created                                                0.0s
   ✔ Container nginx-nodejs-redis-web1-1   Started                                                0.1s
   ✔ Container nginx-nodejs-redis-redis-1  Started                                                0.1s
   ✔ Container nginx-nodejs-redis-web2-1   Started                                                0.1s
   ✔ Container nginx-nodejs-redis-nginx-1  Started
   

2. 如果查看 Docker Desktop 仪表板，你可以看到容器并深入了解其配置。

   

3. 或者，你可以使用 Docker Desktop 仪表板通过选择应用栈并选择 Delete 按钮来删除容器。

   

在本指南中，你了解到使用 Docker Compose 启动和停止多容器应用比 docker run 更容易，后者容易出错且难以管理。

额外资源

• docker container run CLI 参考
• 什么是 Docker Compose