Docker compose 和共享数据

Docker compose 和共享数据

容器

如何进入容器

运行容器

docker run=docker create + docker start

docker run 是启动容器的方法。在讨论 Dockerfile 时我们已经学习到，可用三种方式指定容器启动时

执行的命令：

1. CMD 指令。

2. ENTRYPOINT 指令。

3. 在 docker run 命令行中指定。

例如下面的例子：

[root@docker ~]# docker create ubuntu #使用ubuntu镜像创建容器
eb1aa0ca86b2d49250ebe64913af50e88482ad68b9c3e61ef8f8da9c24b00f7a #新创建的容器长ID
[root@docker ~]# docker ps -a #create的容器状态时Created
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
eb1aa0ca86b2 ubuntu "/bin/bash" 2 seconds ago `Created`
quizzical_goldwasser
[root@docker ~]# docker start eb1aa0ca86b2 #启动容器， 刚创建的容器ID
eb1aa0ca86b2
[root@docker ~]# docker ps -a #查看容器状态， 启动了又退出了
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS
PORTS NAMES
eb1aa0ca86b2 ubuntu "/bin/bash" 23 seconds ago Exited (0) 3 seconds ago
quizzical_goldwasser

[root@docker ~]# docker run ubuntu pwd #使用ubuntu镜像创建容器并执行pwd命令
/ [
root@docker ~]#

容器启动时执行 pwd ，返回的 / 是容器中的当前目录。 执行 docker ps 或 docker container ls可以查看 Docker host 中当前运行的容器：

[root@docker ~]# docker ps #查看所有正在运行中的容器
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES

-a 会显示所有状态的容器，可以看到，之前的容器已经退出了，状态为 Exited 。

让容器长期运行

因为容器的生命周期依赖于启动时执行的命令，只要该命令不结束，容器也就不会退出。

理解了这个原理，我们就可以通过执行一个长期运行的命令来保持容器的运行状态。例如执行下面的命令：

[root@docker ~]# docker run ubuntu /bin/bash -c "while true ; do sleep 1 ; echo
hahaha; done"

while 语句让 bash 不会退出。我们可以打开另一个终端查看容器的状态：

可见容器仍处于运行状态。不过这种方法有个缺点：它占用了一个终端。

我们可以加上参数 -d 以后台方式启动容器。

[root@docker ~]# docker run -d ubuntu /bin/bash -c "while true ; do sleep 1 ;
echo hahaha; done"
2a0bfa267fe146753b4fc8b23d55b08fbe3a5f9b5e093de6885133f6bbd20c56
[root@docker ~]#

容器启动后回到了 docker host 的终端。这里看到 docker 返回了一串字符，这是容器的 ID。通过docker ps 查看容器：

两种进入容器的方法

我们经常需要进到容器里去做一些工作，比如查看日志、调试、启动其他进程等。有两种方法进入容器： attach 和 exec。

docker attach

通过 docker attach 可以 attach 到容器启动命令的终端，例如：

[root@docker ~]# docker run -d ubuntu /bin/bash -c "while true ; do sleep 1 ;
echo I_am_in_container ; done"
dc508b94447f83b46080267580607569a187fcc7f780433f646e9d66949731a6
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# docker attach
dc508b94447f83b46080267580607569a187fcc7f780433f646e9d66949731a6
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container

注：可通过 Ctrl+p 然后 Ctrl+q 组合键退出 attach 终端。

docker exec

通过 docker exec 进入相同的容器：

说明如下：

① -it 以交互模式打开 pseudo-TTY，执行 bash，其结果就是打开了一个 bash 终端。

② 进入到容器中，容器的 hostname 就是其 "短ID"。

③ 可以像在普通 Linux 中一样执行命令。 ps -elf 显示了容器启动进程 while 以及当前的 bash 进程。

④ 执行 exit 退出容器，回到 docker host。

docker exec -it bash|sh 是执行 exec 最常用的方式。

attach VS exec

attach 与 exec 主要区别如下:

1. attach 直接进入容器 启动命令 的终端，不会启动新的进程。
2. exec 则是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程。
3. 如果想直接在终端中查看启动命令的输出，用 attach；其他情况使用 exec。

当然，如果只是为了查看启动命令的输出，可以使用 docker logs 命令：

[root@docker ~]# docker logs -f dc508b94447f
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container
I_am_in_container

一张图搞懂容器所有操作

export和import容器

export-容器导出

将容器导出为一个tar包

[root@docker ~]# docker export --help
Usage: docker export [OPTIONS] CONTAINER
Export a container's filesystem as a tar archive
Aliases:
docker container export, docker export
Options:
-o, --output string Write to a file, instead of STDOUT

不管此时这个容器是否处于运行状态，都可以导出为文件。

示例：

# 创建容器httpd1用于测试
[root@docker ~]# docker run -d --name httpd1 httpd
e4f0a329c4df50ef0afb0bf21e22edc20e5a24c03ae64c6340aa2992d6e32525
[root@docker ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS
PORTS NAMES
e4f0a329c4df httpd "httpd-foreground" 3 minutes ago Up 3 minutes
80/tcp httpd1
[root@docker ~]# docker export httpd1 -o myhttpd.tar
[root@docker ~]# ls
myhttpd.tar

import-容器tar包导入

import将export导出的tar包导入成为镜像

[root@docker ~]# docker import myhttpd.tar
sha256:9ae4699fa217a7240c73a50e93a8c1d359d22cf60869d350c8aab8b3c02aabcf
[root@docker ~]# docker import myhttpd.tar myweb:v1
sha256:9fcb90561d2014130ef19f9dd8af5efd7a0a4a2154907bc818ac6b887f13755c
[root@docker ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
myweb v1 9fcb90561d20 3 seconds ago 146MB
<none> <none> 9ae4699fa217 32 seconds ago 146MB
httpd latest 90f191b9781e 11 days ago 148MB
hello-world latest 74cc54e27dc4 6 months ago 10.1kB
[root@docker ~]#

实现容器的底层技术

cgroup 和 namespace 是最重要的两种技术。 cgroup 实现资源限额， namespace 实现资源隔离。

cgroup

cgroup 全称 Control Group。 Linux 操作系统通过 cgroup 可以设置进程使用 CPU、内存 和 IO 资源的限额。相信你已经猜到了：前面我们看到的 --cpu-shares 、 -m 、 --device-write-bps 实际上就是在配置 cgroup。

[root@docker docker]# docker run -it --cpu-shares 512 ubuntu-with-stress -c 1 -v
stress: info: [1] dispatching hogs: 1 cpu, 0 io, 0 vm, 0 hdd
stress: dbug: [1] using backoff sleep of 3000us
stress: dbug: [1] --> hogcpu worker 1 [7] forked

namespace

Linux 实现这种方式的技术是 namespace。 namespace 管理着 host 中全局唯一的资源，并可以让每个容器都觉得只有自己在使用它。换句话说， namespace 实现了容器间资源的隔离。

Linux 使用了六种 namespace，分别对应六种资源： Mount、 UTS、 IPC、 PID、 Network 和 User，下面我们分别讨论。

Mount namespace

Mount namespace 让容器看上去拥有整个文件系统。

UTS namespace

简单的说， UTS namespace 让容器有自己的 hostname。 默认情况下，容器的 hostname 是它的短ID，可以通过 -h 或 --hostname 参数设置。

IPC namespace

IPC namespace 让容器拥有自己的共享内存和信号量（semaphore）来实现进程间通信，而不会与host 和其他容器的 IPC 混在一起。

PID namespace

我们前面提到过，容器在 host 中以进程的形式运行。例如当前 host 中运行了两个容器：

[root@docker ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS
PORTS NAMES
a80f1f8b692c ubuntu "/bin/bash" 26 seconds ago Up 4 seconds
interesting_davinci
835dd4eebda2 httpd "httpd-foreground" 56 seconds ago Up 55 seconds
80/tcp adoring_pare

通过 ps axf 可以查看容器进程：

所有容器的进程都挂在 dockerd 进程下，同时也可以看到容器自己的子进程。 如果我们进入到某个容器， ps 就只能看到自己的进程了：

[root@docker ~]# docker exec -it a80f1f8b692c bash
root@a80f1f8b692c:/#
root@a80f1f8b692c:/# ps axf
PID TTY STAT TIME COMMAND
17 pts/1 Ss 0:00 bash
25 pts/1 R+ 0:00 \_ ps axf
1 pts/0 Ss+ 0:00 /bin/bash

Network namespace

Network namespace 让容器拥有自己独立的网卡、 IP、路由等资源。我们会在后面网络章节详细讨论。

User namespace

User namespace 让容器能够管理自己的用户， host 不能看到容器中创建的用户。

[root@docker ~]# docker exec -it a80f1f8b692c bash
root@a80f1f8b692c:/#
root@a80f1f8b692c:/# useradd gaoqd #容器中创建用户gaoqd
root@a80f1f8b692c:/#
root@a80f1f8b692c:/# exit
exit
[root@docker ~]# su - gaoqd #宿主机中并没有用户gaoqd
su: user gaoqd does not exist

如何共享数据

容器与 host 共享数据

我们有两种类型的 data volume，它们均可实现在容器与 host 之间共享数据，但方式有所区别。

对于 bind mount 是非常明确的：直接将要共享的目录 mount 到容器。具体请参考前面 httpd 的例子，不再赘述。

docker managed volume 就要麻烦点。由于 volume 位于 host 中的目录，是在容器启动时才生成，所以需要将共享数据拷贝到 volume 中。请看下面的例子：

[root@docker ~]# docker run -d -p 80:80 -v /usr/local/apache2/htdocs httpd
889b9d5309bd12499f8e4ee78a491d9ba7acef5660be00f30cda6569c9974c6f
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:80
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# docker cp ~/htdocs/index.html
889b9d5309bd:/usr/local/apache2/htdocs 
#将host os的/root/htdocs/index.html拷贝到容器中的/usr/local/apache2/htdocs目录下
Successfully copied 2.05kB to 889b9d5309bd:/usr/local/apache2/htdocs
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:80
updated index page!
[root@docker ~]#

容器之间共享数据

第一种方法是将共享数据放在 bind mount 中，然后将其 mount 到多个容器。还是以 httpd 为例，不过这次的场景复杂些，我们要创建由三个 httpd 容器组成的 web server 集群，它们使用相同的 html 文件，操作如下：

1. 将 $HOME/htdocs mount 到三个 httpd 容器。

[root@docker ~]# docker run --name web1 -d -p 80 -v
~/htdocs:/usr/local/apache2/htdocs httpd
994e75ef90a80365d7ea7733c727c3b1d24e5423d59a74185304462b7137d774
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# docker run --name web2 -d -p 80 -v
~/htdocs:/usr/local/apache2/htdocs httpd
28ff7c72d18b30123ff7e383db211890a0007e48817cdc73e7f50e9f2233eee6
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# docker run --name web3 -d -p 80 -v
~/htdocs:/usr/local/apache2/htdocs httpd
160d823d985bad0ce7c27a0d301956f3c7ab4e9ca34c5be2601b3374fa30f6f1
[root@docker ~]#

2. 查看当前主页内容。

[root@docker ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS
PORTS NAMES
160d823d985b httpd "httpd-foreground" 13 seconds ago Up 12 seconds
0.0.0.0:32770->80/tcp, :::32770->80/tcp web3
28ff7c72d18b httpd "httpd-foreground" 19 seconds ago Up 18 seconds
0.0.0.0:32769->80/tcp, :::32769->80/tcp web2
994e75ef90a8 httpd "httpd-foreground" 29 seconds ago Up 27 seconds
0.0.0.0:32768->80/tcp, :::32768->80/tcp web1
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:32770 #这个32770端口是host os映
射到web3的duan'k
updated index page!
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:32769
updated index page!
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:32768
updated index page!
[root@docker ~]#

3. 修改 volume 中的主页文件，再次查看并确认所有容器都使用了新的主页。

[root@docker ~]# echo "This is a new index page for web cluster" >
~/htdocs/index.html
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:32770
This is a new index page for web cluster
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:32769
This is a new index page for web cluster
[root@docker ~]# curl 127.0.0.1:32768
This is a new index page for web cluster
[root@docker ~]#

Docker-compose

我们知道使用一个 Dockerfile 模板文件，可以让用户很方便的定义一个单独的应用容器。然而，在日常工作中，经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个 Web 项目，除了Web 服务容器本身，往往还需要再加上后端的数据库服务容器，甚至还包括负载均衡容器等。如果每个容器都要按顺序手动启停，那么维护工作量将会很大，而且工作效率也很低。

Docker Compose 可以轻松、高效地管理容器，它是一个用于定义和运行多容器的管理工具。

它通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件（YAML 格式）定义一组相关联资源集。

Compose 中有两个重要的概念：

• 服务 ( service )：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。
• 项目 ( project )：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义。

version

[root@docker ~]# docker compose version
Docker Compose version v2.27.0

Compose 模板

模板文件是使用 Compose 的核心，涉及到的指令关键字也比较多。但大家不用担心，这里面大部分指令跟 docker run 相关参数的含义都是类似的。

默认的模板文件名称为 docker-compose.yml ，格式为 YAML 格式。

实战-Wordpress

[root@docker ~]# docker run -tid --name db --restart always -v /db:/var/lib/mysql
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=huawei -e MYSQL_DATABASE=wordpress mysql
d3fa1d9e6ecc285427b38bca95130cade90ca69ee9487825db92b3bc8af4c995
[root@docker ~]# docker run -tid --name blog -v /web:/var/www/html -p 80:80 --
link db -e WORDPRESS_DB_HOST=db -e WORDPRESS_DB_USER=root -e
WORDPRESS_DB_PASSWORD=huawei -e WORDPRESS_DB_NAME=wordpress wordpress
b5b80bd69f57bff576415f2e449a23fe6cb37be353f9b4b69d24d60a2fb9a6e1
[root@docker ~]#
[root@docker ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS
PORTS NAMES
b5b80bd69f57 wordpress "docker-entrypoint.s..." 13 seconds ago Up 12
seconds 0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp blog
d3fa1d9e6ecc mysql "docker-entrypoint.s..." 26 seconds ago Up 25
seconds 3306/tcp, 33060/tcp db
MYSQL_DATABASE=wordpress

测试效果：

通过docker compose来统一管理这两个容器呢？

假设新建一个名为 wordpress 的文件夹，然后进入这个文件夹，创建 docker-compose.yml 文件

# 删除之前的环境
[root@docker ~]# docker rm -f $(docker ps -aq)
# 通过docker compose实现多个容器一起启动
[root@docker ~]# mkdir wordpress
[root@docker ~]# cd wordpress/
[root@docker wordpress]# vim docker-compose.yml
services:
blog: #服务名字， 相当于docker run的时候指定的一个名
称
image: wordpress:latest #必选， 镜像的名字
restart: always
links:
- db
ports: #可选， 等价于 docker run 里的 -p 选项指定端口映
射
- "80:80"
environment: #可选， 等价于 docker run 里的 --env 选项设置环境变量
- WORDPRESS_DB_HOST=db
- WORDPRESS_DB_USER=root
- WORDPRESS_DB_PASSWORD=huawei
- WORDPRESS_DB_NAME=wordpress
db:
image: mysql:latest
restart: always
environment:
- MYSQL_ROOT_PASSWORD=huawei
- MYSQL_DATABASE=wordpress
[root@docker wordpress]# docker compose config -q #检测语法

后端运行

[root@docker wordpress]# docker compose up -d
[+] Running 3/3
✔ Network wordpress_default Created 0.0s
✔ Container wordpress-db-1 Started 0.3s
✔ Container wordpress-blog-1 Started 0.6s

查看现象

[root@docker wordpress]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED
STATUS PORTS NAMES
85b438b2ff89 wordpress:latest "docker-entrypoint.s..." About a minute ago
Up About a minute 0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp wordpress-blog-1
3c340ed1e299 mysql:latest "docker-entrypoint.s..." About a minute ago
Up About a minute 3306/tcp, 33060/tcp wordpress-db-1

d 0.0s

✔ Container wordpress-db-1 Started 0.3s

✔ Container wordpress-blog-1 Started 0.6s

查看现象  

```bash
[root@docker wordpress]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED
STATUS PORTS NAMES
85b438b2ff89 wordpress:latest "docker-entrypoint.s..." About a minute ago
Up About a minute 0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp wordpress-blog-1
3c340ed1e299 mysql:latest "docker-entrypoint.s..." About a minute ago
Up About a minute 3306/tcp, 33060/tcp wordpress-db-1