Docker 初探 (3) - Services

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本文基于 Docker GetStarted 官方文档，介绍了 Docker Compose 和 Docker Service 的概念以及如何使用

参考资料: Services

Docker Compose

Docker Compose 是用以定义与运行多容器 Docker 应用的工具，使用 YAML 文件配置应用的服务，之后，执行一句简单的命令行来创建和启动定义好的应用。Compose 在 Docker for Mac 和 Docker for Windows 上都已经预装了，但 Linux 系统需要手动安装。

安装 Docker Compose

  1. 执行命令下载 Docker Compose 的最新版

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    $ sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m) -o /usr/local/bin/docker-compose

    将版本号改为 Compose repository release page on GitHub 上最新版的版本号。

  2. 为 docker-compose 可执行程序添加执行权限。

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    $ sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

  3. 测试安装是否成功:

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    $ docker-compose --version
    docker-compose version 1.21.2, build a133471

    有关 Docker Compose 的更多详情参考 Docker Compose

关于 Service

在分布式系统中，各个部件被称作 Services。例如，一个视频分享网站，它很可能包含一个把应用数据存到数据库中的服务，用户上传一个视频后，在后台转码视频的专有服务以及一个响应前台的服务。一个 service 仅仅运行一个 image，但它指导了改 image 应该如何运行 - 应该使用哪个端口，需要运行多少个 container 实例以支撑服务的容量。container 实例数量的增减用以伸缩该服务。

docker-compose.yml 文件

docker-compose.yml 文件是一个定义 container 应该如何运作的 YAML 文件。新建该文件放置于任何想要的位置，并为其填充内容: 

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$ touch docker-compose.yml

version: "3"
services:
  web:
    # replace username/repo:tag with your name and image details
    image: frosthe/get-started:part2
    deploy:
      replicas: 5
      resources:
        limits:
          cpus: "0.1"
          memory: 50M
      restart_policy:
        condition: on-failure
    ports:
      - "80:80"
    networks:
      - webnet
networks:
  webnet:

该文件告知 Docker 执行以下事情:

  • 拉取 frosthe/get-started:part2 的 image
  • 定义了一个名为 web 的服务，该服务运行该 image 的 5 份实例，且限制每个实例最多占用 10% 的 CPU 和 50M 的内存
  • 立即重启 container 如果任何一个启动失败
  • 映射主机的 80 端口到 web 服务的 80 端口
  • 告知名为 web 的服务的所有 container 实例通过一个名为 webnet 的负载均衡网络共享 80 端口(其内部机制为 container 轮流将它们自己发布到 web 服务的 80 端口)
  • 定义 webnet 网络，默认配置为一个叠加的负载均衡网络

启动新的负载均衡应用

首先初始化一个 swarm: 

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$ docker swarm init

Swarm initialized: current node (iqaw9hws38ctvpghyxaycrj4t) is now a manager.

有关 swarm 的介绍，参考 Docker 初探 (4) - Swarms，如果不运行该指令，将会报 “this node is not a swarm manager” 的错误信息

现在，运行该程序，给它一个名称:

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$ docker stack deploy -c docker-compose.yml getstartedlab

Creating network getstartedlab_webnet
Creating service getstartedlab_web

执行 docker service ls 查看是否成功运行:

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$ docker service ls

ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE                       PORTS
o3jo325ds62i        getstartedlab_web   replicated          5/5                 frosthe/get-started:part2   *:80->80/tcp

可以看到名为 web 的服务已经运行，在一个服务中单独运行的 container 称为一个 task，task 会被分配递增的数字 ID，直到定义的副本数量的最大值，列出该服务的所有 task:

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$ docker service ps ls

ID                  NAME                  IMAGE                       NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE           ERROR               PORTS
g7dr8ecu5a6d        getstartedlab_web.1   frosthe/get-started:part2   Aiur                Running             Running 2 minutes ago
1gu635hjck46        getstartedlab_web.2   frosthe/get-started:part2   Aiur                Running             Running 2 minutes ago
rny0soxz5rh6        getstartedlab_web.3   frosthe/get-started:part2   Aiur                Running             Running 2 minutes ago
zfvdxi8e6jpt        getstartedlab_web.4   frosthe/get-started:part2   Aiur                Running             Running 2 minutes ago
qudnod8hs9xw        getstartedlab_web.5   frosthe/get-started:part2   Aiur                Running             Running 2 minutes ago

如果使用命令列出当前系统中的 container，这些 task 也会被包含其中，但不会由其从属的 service 作筛选:

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$ docker container ls

CONTAINER ID        IMAGE                       COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
6642f46afaa4        frosthe/get-started:part2   "python app.py"     4 minutes ago       Up 4 minutes        80/tcp              getstartedlab_web.4.zfvdxi8e6jpte0qcobidxvuq6
00ffa6c89b09        frosthe/get-started:part2   "python app.py"     4 minutes ago       Up 4 minutes        80/tcp              getstartedlab_web.5.qudnod8hs9xwyhe07o2xomm25
bc1563fa67f8        frosthe/get-started:part2   "python app.py"     4 minutes ago       Up 4 minutes        80/tcp              getstartedlab_web.3.rny0soxz5rh641082ybs1h6vj
526e37ad6994        frosthe/get-started:part2   "python app.py"     4 minutes ago       Up 4 minutes        80/tcp              getstartedlab_web.1.g7dr8ecu5a6dh5ua5lqo0cbjw
ee599ab17416        frosthe/get-started:part2   "python app.py"     4 minutes ago       Up 4 minutes        80/tcp              getstartedlab_web.2.1gu635hjck46xt8leib3md9nb

现在，通过 ip 地址访问该应用，连续刷新浏览器，会看到每次刷新后 Hostname 一项都改变。之前提到过，Hostname 返回的是 container 的 ID，所以这里会看到 Hostname 的值为 5 个副本 ID 值轮流变化。

扩展该应用

可以在 docker-compose.yml 文件中修改 replicas 的值来扩展计算量，然后再次执行 docker stack deploy 命令:

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$ docker stack deploy -c docker-compose.yml getstartedlab

Docker 支持实时更新，不需要关闭 stack 或停止任何 container。

停止应用及 swarm

  • 停止 app:
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    $ docker stack rm getstartedlab

    Removing service getstartedlab_web
    Removing network getstartedlab_webnet
  • 停止 swarm:
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    $ docker swarm leave --force

    Node left the swarm.