多容器应用
说明
启动一个单容器应用很简单。例如,一个执行特定数据处理任务的 Python 脚本可以在一个容器内运行,其中包含所有依赖项。类似地,一个提供静态网站并带有一个小型 API 端点的 Node.js 应用,可以有效地将其所有必要的库和依赖项容器化。然而,随着应用规模的增长,将它们作为单个容器进行管理变得越来越困难。
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,还要在同一个容器内管理数据库服务器。如果脚本需要用户登录,你还需要一个认证机制,这会进一步增加容器的大小。
容器的一个最佳实践是每个容器应该只做一件事,并把它做好。尽管此规则有例外情况,但应避免让一个容器做多件事的倾向。
现在你可能会问,“我是否需要单独运行这些容器?如果我单独运行它们,如何将它们全部连接在一起?”
虽然 docker run
是启动容器的便捷工具,但用它来管理日益增长的应用堆栈变得困难。原因如下:
- 想象一下,针对开发、测试和生产环境,运行多个具有不同配置的
docker run
命令(前端、后端和数据库)。这很容易出错且耗时。 - 应用通常相互依赖。随着堆栈的扩展,手动按特定顺序启动容器和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浪费不需要提升性能的组件上的资源。 - 持久化每个应用的数据需要在每个
docker run
命令中进行单独的卷挂载或配置。这会造成一种分散的数据管理方法。 - 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 发挥作用的地方。
Docker Compose 在一个名为 compose.yml
的单个 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及其依赖项、环境变量,甚至卷和网络的配置。使用 Docker Compose,
- 你无需运行多个
docker run
命令。你只需在一个 YAML 文件中定义你的整个多容器应用。这集中了配置,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。
- 你可以轻松地在多容器设置中扩展或缩减单个服务。这样可以根据实时需求进行高效分配。
- 你可以轻松实现持久卷。
- 在你的 Docker Compose 文件中一次性设置环境变量非常简单。
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复杂应用。
亲自尝试
在本实操指南中,你将首先看到如何使用 docker run
命令构建并运行一个基于 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
获取示例应用。如果你安装了 Git,可以克隆示例应用仓库。否则,你可以下载示例应用。选择以下任一选项。
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
在该目录下,你会找到两个子目录 -
nginx
和web
。下载并安装 Docker Desktop。
构建镜像
导航到
nginx
目录,运行以下命令构建镜像$ docker build -t nginx .
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
在运行多容器应用之前,你需要为它们创建一个网络以便相互通信。你可以使用
docker network create
命令来完成此操作$ docker network create sample-app
运行以下命令启动 Redis 容器,该命令会将其连接到先前创建的网络并创建一个网络别名(这对于 DNS 查找非常有用)
$ docker run -d --name redis --network sample-app --network-alias redis redis
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
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
运行以下命令启动 Nginx 容器
$ docker run -d --name nginx --network sample-app -p 80:80 nginx
注意
Nginx 通常用作 Web 应用的反向代理,将流量路由到后端服务器。在此示例中,它将流量路由到 Node.js 后端容器(web1 或 web2)。
运行以下命令验证容器是否已启动
$ docker ps
你将看到如下输出
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
如果你查看 Docker Desktop 控制面板,你可以看到容器并深入了解它们的配置。
一切就绪并运行后,你可以在浏览器中打开 http://localhost 查看网站。多次刷新页面,查看处理请求的主机和总请求数
web2: Number of visits is: 9 web1: Number of visits is: 10 web2: Number of visits is: 11 web1: Number of visits is: 12
注意
你可能已经注意到,Nginx 作为反向代理,很可能以轮询方式在两个后端容器之间分配传入请求。这意味着每个请求可能会轮流指向不同的容器(web1 和 web2)。输出显示 web1 和 web2 容器的计数都在连续增加,并且存储在 Redis 中的实际计数器值仅在响应发送回客户端后才更新。
你可以使用 Docker Desktop 控制面板,通过选择容器并选择删除按钮来移除容器。
使用 Docker Compose 简化部署
Docker Compose 提供了一种结构化和简化的方法来管理多容器部署。如前所述,使用 Docker Compose,你无需运行多个 docker run
命令。你只需在一个名为 compose.yml
的 YAML 文件中定义你的整个多容器应用。让我们看看它是如何工作的。
导航到项目根目录。在该目录下,你会找到一个名为 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、网络以及实现其功能所需的任何其他设置。
使用
docker compose up
命令启动应用$ docker compose up -d --build
运行此命令时,你应该会看到类似如下的输出
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
如果你查看 Docker Desktop 控制面板,你可以看到容器并深入了解它们的配置。
或者,你可以使用 Docker Desktop 控制面板,通过选择应用堆栈并选择删除按钮来移除容器。
在本指南中,你了解了使用 Docker Compose 启动和停止多容器应用是多么简单,相比之下,使用 docker run
容易出错且难以管理。