Docker系列- Docker-compose使用与负载均衡

Posted 2020-11-24 way2backend

上一篇文章介绍了docker镜像的制作与发布，本文主要介绍实际docker工程部署中经常用到的docker-compose工具,以及docker的网络配置和负载均衡。

Docker-compose介绍

实际开发过程中，在一个项目中，我们常将不同的模块放在单独的docker中，方便维护和扩展。比如我们一个项目可能有mysql镜像、nginx镜像、Spring Boot后端镜像，我们在实际部署中可以采用上篇文章介绍的方法，分别打包，分别启动；但是这样太费精力，而且还容易出错。
因此Docker-compose工具应运而生，就是为了解决工程部署中的多个Docker镜像的管理问题。

docker-compose.yaml 文件

类似于build镜像需要Dockerfile一样，使用docker-compose时也需要类似的配置文件，叫做docker-compose.yaml。

下面是一个Docker-file的例子：

一般docker-compose文件中需要注意如下几点：

• version: ‘3‘： 表示使用第三代语法，每代的语法稍有不同，我们选择最新的就好。
• services: 表示compose需要启动的服务，一般一个docker镜像就可以作为一个单独的service。
• container_name: 容器名称
• environment: 容器环境变量，可以使用这个参数往容器传递一些变量，这个在我们切换不同环境配置时非常有用，不用每次去改变代码中的配置
• ports: 对外开放的端口
• restart: always表示如果服务启动不成功一直尝试。
• volumes: 加载本地目录到容器目标路径，也就是将本地路径共享给容器，方便进行数据交互，也可以利用这个功能，将docker的log输出到本机指定的位置。
• depends_on：依赖服务，先启动?depends_on?服务。
• command: mvn clean spring-boot:run : 表示以这个命令来启动项目

上面提到了depends_on,通常用于需要顺序启动不同镜像，比如后台需要等待数据库初始化完毕以后才启动，但是这个depends_on并不能保证前序容器完全初始化，意思是只要前序容器启动了，就会尝试启动当前容器。这样还是会造成前序容器未初始化完成，后续容器启动后出现连接失败等错误。

因此最好的方式是官方(https://docs.docker.com/compose/startup-order/)比较推荐的wait脚本，脚本的详细使用可以看这里 https://github.com/vishnubob/wait-for-it,

wait-for-it.sh host:port [-s] [-t timeout] [-- command args]
-h HOST | --host=HOST       Host or IP under test
-p PORT | --port=PORT       TCP port under test
                            Alternatively, you specify the host and port as host:port
-s | --strict               Only execute subcommand if the test succeeds
-q | --quiet                Don't output any status messages
-t TIMEOUT | --timeout=TIMEOUT
                            Timeout in seconds, zero for no timeout
-- COMMAND ARGS             Execute command with args after the test finishes

一般也可以在制作镜像的时候指定等待一定时间，在下面的例子中，在运行test.jar之前，会一直等到elasticsearch初始化完成。

FROM openjdk:8
ADD ["target/test-1.0.0.jar", "test.jar"]
ADD ["wait-for-it.sh", "wait-for-it.sh"]
RUN ["chmod", "+x", "wait-for-it.sh"]
EXPOSE 1234
ENTRYPOINT ["./wait-for-it.sh", "elastic:9200", "--", "java", "-jar", "/test.jar"]

关于更多docker-compose文件的详细介绍，可以参考官方的文档 https://docs.docker.com/compose/gettingstarted/。

docker-compose的启动/停止

docker-compose的启动与停止非常简单，直接使用docker-compose up启动，docker-compose down关闭工程，同时会删除所有容器。

Docker的网络通信

docker的网络方面是相对较弱的，新手如果不清楚，经常会出现为什么容器A访问不到容器B的问题。

容器间的通信

有个很常见的场景，我们需要在本机同时调试前端和后端程序，通常我们会在localhost某个端口启动前端，比如8080；同时在local的另一端口比如1234启动后端。如果不用容器，前端直接在代码里访问localhost:1234的所有接口都是可以的，没有任何问题。

但是如果前端和后端都封装在不同的容器中，这个时候前端直接访问localhost:1234，会报错，无法访问。原因就是两个容器之间是独立的，无法直接localhost访问。

官方推荐的解决办法就是，先新建一个网络，然后启动前后端容器的时候，分别指定在该网络中运行。

docker network create mynet
docker run --network mynet --name frontend ...
docker run --network mynet --name backend ...

现在前端就可以通过 http://backend:1234 访问后端的接口了。

注意：有些博客指出，可以通过docker inspect [container_name]来获取后端容器的ip，然后直接访问ip加端口就可以了。这个在Linux上也许可行，但是mac下由于容器的实现原理不同，无法直接通过ip访问。

docker-compose下的网络环境

默认情况下，当你利用docker-compose启动多个容器时，docker-compose会自动帮你创建一个网络，并将多个service在这个网络中运行。因此不同容器之间，直接利用容器名+端口就可以访问了。

Docker-compose实现负载均衡

实际生产环境中，肯定会启动多个后端service，同时进行负载均衡以保证服务质量。利用docker-compose我们可以方便的实现这种功能。

下面是一个很简单的docker-compose文件，启动之后可以在本地打开localhost:5000，来访问后端的service;在front容器内部，我们也可以通过backend:5000来访问backend service。

version: "3"

services:
  front:
    image: front:latest
  backend:
    image: "backend:latest"
    ports:
      - "5000:5000"

为了启动多个后端程序以实现负载均衡，docker-compose已经为我们提供--scale参数，利用这个参数可以轻松实现同时启动多个service。
下面是该参数的使用说明。

--scale SERVICE=NUM        Scale SERVICE to NUM instances. Overrides the
                           `scale` setting in the Compose file if present.

在这里，我们直接在启动的时候，指定生成3个后端的service，

docker-compose up --scale backend=3

但是这样会报错，因为本机上的5000端口，只能分配给一个service，如果你想同时在本机上调试，可以将上面的ports改为5000，修改后的docker-compose文件如下：

version: "3"

services:
  front:
    image: front:latest
  backend:
    image: "backend:latest"
    ports:
      - "5000"

这样按照上面同样的指令启动之后，你你可以看到如下的输出结果，有3个不同的本机端口绑定到容器的5000端口，

      Name                      Command                  State                Ports
--------------------------------------------------------------------------------------------
example_backend_1   /usr/bin/dumb-init -- /sbi ...   Up (healthy)   0.0.0.0:32776->5000/tcp
example_backend_2   /usr/bin/dumb-init -- /sbi ...   Up (healthy)   0.0.0.0:32775->5000/tcp
example_backend_3   /usr/bin/dumb-init -- /sbi ...   Up (healthy)   0.0.0.0:32777->5000/tcp

当然，如果你只想从容器内部访问后端的5000端口，你可以去掉port配置，改成如下的配置：

version: "3"

services:
  front:
    image: front:latest
  backend:
    image: "backend:latest"

这样docker-compose up --scale backend=3启动后，我们就只能在容器内部访问http:\backend:5000来访问后端service，因为我们启动了三个，前端的请求会随机的分配到后端的三个service上，保证了整体的服务质量。

参考链接：

• https://stackoverflow.com/questions/48062134/connection-refused-with-two-microservices-in-docker
• https://pspdfkit.com/blog/2018/how-to-use-docker-compose-to-run-multiple-instances-of-a-service-in-development/

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本文由『后端精进之路』原创，首发于博客 http://teckee.github.io/ ， 转载请注明出处

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