Docker-端口映射与容器互联

Posted 2020-11-19 enzodin

在使用docker过程中，通常会碰到需要多个服务组件容器共同协作的情况，这往往需要多个容器之间有能够互相访问到对方的服务
除了通过网络访问外，Docker还提供了两个很方便的功能来满足服务访问的基本需求:一个是允许映射容器内应用的服务端口到本地宿主主机，另一个是互联机制实现多个容器间通过容器名来快速访问。

端口映射实现访问容器

1.从外部访问容器应用
在启动容器的时候，如果不指定对应的参数，在容器外部是无法通过网络来访问容器内的网络应用和服务的
当容器中运行一些网络应用，要让外部访问这些应用时，可以通过-P或-p参数来指定端口映射。当使用-P（大写）标记时，Docker会随机映射一个49000~49900的端口到内部容器开放的网络端口

FengZhen$ docker run -d -P training/webapp python app.py
caf80e2a413f37a05d9a880677e700e2bb712d3feb076cb85915bd59b61e4b87
FengZhendeMacBook-Pro:docker FengZhen$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
caf80e2a413f training/webapp "python app.py" Less than a second ago Up 4 seconds 0.0.0.0:32780->5000/tcp elastic_swartz

-d以守护态运行
此时可以使用docker ps看到，本地主机的32780被映射到了容器的5000端口。
访问宿主主机的32780端口即可访问容器内应用提供的界面

同样，可以通过docker logs命令来查看应用的信息

FengZhen$ docker logs -f caf80e2a413f
* Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)
172.17.0.1 - - [18/Jun/2018 04:43:12] "GET / HTTP/1.1" 200 -
172.17.0.1 - - [18/Jun/2018 04:43:12] "GET /favicon.ico HTTP/1.1" 404 –

 

-p(小写)可以指定要映射的端口，并且，在一个指定端口上只可以绑定一个容器，支持的格式有IP:HostPort:ContainerPort | IP::ContainerPort | HostPort:ContainerPort

2.映射所有接口地址
使用HostPort:ContainerPort格式将本地的5000端口映射到容器5000端口，如下

FengZhen$ docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py
ebe37b33ec4914d73280ab5def59d16898949fd8faa13d4404c82e2ef5c5e28c

此时默认会绑定本地所有接口上的所有地址。多次使用-p标记可以绑定多个端口，如下

FengZhen$ docker run -d -p 5000:5000 –p 3000:80 training/webapp python app.py
ebe37b33ec4914d73280ab5def59d16898949fd8faa13d4404c82e2ef5c5e28c

3.映射到指定地址的指定端口
使用IP:HostPort:ContainerPort格式指定映射使用一个特定地址，比如localhost地址127.0.0.1

FengZhen$ docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000 training/webapp python app.py
b370850595aa8715e7ebbd46ed0a5666eb99494f226a618b3628a5be193fc97e
FengZhen$ docker ps -l
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
b370850595aa training/webapp "python app.py" 19 seconds ago Up 20 seconds 127.0.0.1:5000->5000/tcp lucid_shtern

4.映射到指定地址的任意端口
使用IP：：ContainerPort绑定localhost的任意端口到容器的5000端口，本地主机会自动分配一个端口

FengZhen$ docker run -d -p 127.0.0.1::5000 training/webapp python app.py
4d517d154105855f2e468fd756debc08ba4d874f9912a8db39fba6f66f17eaf3
FengZhendeMacBook-Pro:docker FengZhen$ docker ps -l
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
4d517d154105 training/webapp "python app.py" 3 seconds ago Up 4 seconds 127.0.0.1:32768->5000/tcp optimistic_elbakyan

还可以使用udp标记来指定udp端口

FengZhen$ docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000/udp training/webapp python app.py
003ed6ace8049d8578cc03f64547406177ebe7e8f31a97a5232de16221bd3922
FengZhendeMacBook-Pro:docker FengZhen$ docker ps -l
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
003ed6ace804 training/webapp "python app.py" 2 seconds ago Up 3 seconds 5000/tcp, 127.0.0.1:5000->5000/udp xenodochial_cori

5.查看映射端口配置
使用docker port命令来查看当前映射的端口配置，也可以查看到绑定的地址

FengZhen$ docker port lucid_shtern 5000
127.0.0.1:5000

 

注意：容器有自己的内部网络和IP地址，使用docker inspect +容器ID可以获取容器的具体信息

互联机制实现便捷互访

容器的互联（linking）是一种让多个容器中应用进行快速交互的方式，它会在源和接收容器之间创建连接关系，接收容器可以通过容器名快速访问到源容器，而不用指定具体的IP地址
1. 自定义容器命名
连接系统依据容器的名称来执行。因此，首先需要定义一个好记的容器名字
虽然当创建容器的时候，系统默认会分配一个名字，但自定义容器名字有两个好处
（1）自定义的命名比较好记，比如一个Web应用容器，我们可以给他起名叫web，一目了然
（2）当要连接其他容器时，即便重启，也可以使用容器名而不用改变，比如连接web容器到db容器
使用--name标记可以为容器自定义命名

FengZhen$ docker run -d -P --name web_link training/webapp python app.py
d35ded35f5ec9d27b32c7b9c02065497a9aa20e763ca7b751262d0fae0d25f21
使用docker ps来验证设定的命名
FengZhen$ docker ps -l
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
d35ded35f5ec training/webapp "python app.py" 34 seconds ago Up 38 seconds 0.0.0.0:32781->5000/tcp web_link

 

-l是查看latest的容器
也可以使用docker inspect来查看容器的名字

FengZhen$ docker inspect -f "{{.Name}}" d35ded35f5ec
/web_link

 

注意：容器的名称是唯一的。如果已经命名了一个叫web的容器，当你要再次使用web这个名称的时候，需要先用docker rm来删除之前创建的同名容器
在执行docker run的时候如果添加--rm标记，则最终在终止后会立即删除，注意，--rm 和-d不能同时使用

2. 容器互联
使--link参数可以让容器之间安全的进行交互
先创建一个新的数据库容器

FengZhen$ docker run -d --name db training/postgres
7c1b27e9e24ce631802b1524fb34738df5092f8ad7486d82b9caeaa7c7e273dd

 

删除之前创建的web_link

FengZhen$ docker rm -f web_link
web_link

 

rm参数详解
-f :通过SIGKILL信号强制删除一个运行中的容器
-l :移除容器间的网络连接，而非容器本身
-v :-v 删除与容器关联的卷
然后创建一个新的web容器，并将它连接到db容器

FengZhen$ docker run -d -P --name web_link --link db:db training/webapp python app.py
07df5f51cb29ebe3106117165229f810a990fc3638d6df66a1626154fe86b7c2

 

--link参数的格式为--link name:alias,其中name是要连接的容器的名称，alias是这个连接的别名

FengZhen$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
cbc65e12d629 training/webapp "python app.py" Less than a second ago Up 2 seconds 0.0.0.0:32783->5000/tcp web_link
7c1b27e9e24c training/postgres "su postgres -c ‘/us…" 9 minutes ago Up 9 minutes 5432/tcp 

 

docker相当于在两个互联的容器之间创建了一个虚拟通道，而且不用映射它们的端口到宿主主机上。在启动db容器的时候并没有使用-p和-P标记，从而避免了暴露数据库服务端口到外部网络上

docker通过两种方式为容器公开连接信息
更新环境变量
更新/ect/hosts文件
使用env命令来查看web容器的环境变量

FengZhen$ docker run --rm --name web_link2 --link db:db training/webapp env
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
HOSTNAME=09b666df756e
DB_PORT=tcp://172.17.0.11:5432
DB_PORT_5432_TCP=tcp://172.17.0.11:5432
DB_PORT_5432_TCP_ADDR=172.17.0.11
DB_PORT_5432_TCP_PORT=5432
DB_PORT_5432_TCP_PROTO=tcp
DB_NAME=/web_link2/db
DB_ENV_PG_VERSION=9.3
HOME=/root

 

其中DB_开头的环境变量是供web容器连接db容器使用的，前缀采用大写的连接别名。
除了环境变量之外，docker还添加host信息到父容器的/etc/hosts文件，下面是父容器的web的hosts文件

FengZhen$ docker run -it --rm --link db:db training/webapp /bin/bash
[email protected]:/opt/webapp# cat /etc/hosts
127.0.0.1	localhost
::1	localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0	ip6-localnet
ff00::0	ip6-mcastprefix
ff02::1	ip6-allnodes
ff02::2	ip6-allrouters
172.17.0.11	db 7c1b27e9e24c
172.17.0.12	d518c470583b

 

这里有两个hosts信息，第一个是web容器，web容器用自己的ID作为默认主机名（172.17.0.12 d518c470583b），第二个是db容器的IP和主机名。（172.17.0.11 db 7c1b27e9e24c）
可以在web容器中安装ping命令来测试与db容器的联通

[email protected]:/opt/webapp# apt-get install -yqq inetutils-ping
(Reading database ... 18233 files and directories currently installed.)
Removing ubuntu-minimal (1.325) ...
Removing iputils-ping (3:20121221-4ubuntu1.1) ...
Selecting previously unselected package inetutils-ping.
(Reading database ... 18221 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../inetutils-ping_2%3a1.9.2-1_amd64.deb ...
Unpacking inetutils-ping (2:1.9.2-1) ...
Setting up inetutils-ping (2:1.9.2-1) ...
[email protected]:/opt/webapp# ping db
PING db (172.17.0.11): 56 data bytes
64 bytes from 172.17.0.11: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.150 ms
64 bytes from 172.17.0.11: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.163 ms

 

使用ping 来测试db容器，它会解析成172.17.0.11.用户可以连接多个自容器到父容器，比如可以连接多个web到同一个db容器上