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docker 是一种虚拟化技术，可以在内核层隔离资源。因此对于上层应用而言，采用 docker 技术可以达到类似于虚拟机的沙盒环境。这大大简化了应用部署，让运维人员无需陷入无止境繁琐的依赖环境及系统配置中；另一方面，容器技术也可以充分利用硬件资源，做到资源共享。
本文将采用 docker 技术部署一个简单的 nodejs 应用，它包括一个简单的前置网关 nginx、redis 服务器以及业务服务器。同时使用 dockerfile 配置特定镜像，采用 docker-compose 进行容器编排，解决依赖、网络等问题。
docker 基础
本文默认机器已安装 docker 环境，即可以使用 docker 和 docker-compose 服务，如果本地没有安装，则参考：
安装 docker 及 docker-compose，可参考 Install Docker Compose
docker compose 技术可以查看官方文档 Docker Compose
docker 源
默认 docker 采用官方镜像，国内用户下载镜像速度较慢，为了更好的体验，建议切换源。OSX 系统通过添加 ~/.docker/daemon.json 文件，
{
“registry-mirrors”: [“http://f1361db2.m.daocloud.io/”]
}
即可，镜像源地址可替换，随后重启 docker 服务即可。
linux 系统通过修改 /etc/docker/daemon.josn 文件，一样可以替换源。
docker 简单操作
源切换完毕之后，就可以尝试简单的容器操作。首先，运行一个简单的容器：
docker run -it node:8-slim node
run 命令，根据某个版本的 node 镜像运行容器，同时执行“node”命令，进入 node 命令行交互模式。
docker run -d node:8-slim node
执行 -d 选项，让容器以 daemon 进程运行，同时返回容器的 hash 值。根据该 hash 值，我们可以通过命令行进入运行的容器查看相关状态：
docker exec -it hashcode bash
hashcode 可以通过
docker ps -l
找到对应容器的 hashcode
关于镜像的选择以及版本的确定，可以通过访问官方 https://hub.docker.com/ 搜索，根据结果寻找 official image 使用，当然也可根据下载量和 star 数量进行选择。
对于镜像的 tag，则根据业务需求进行判断是否需要完整版的系统。如 nodejs 镜像，仅仅需要 node 基础环境而不需要其他的系统预装命令，因此选择了 node:<version>-slim 版本。
Dockerfile
从源下载的镜像大多数不满足实际的使用需求，因此需要定制镜像。镜像定制可以通过运行容器安装环境，最后提交为镜像：
docker run -it node:8-slim bash
root@ff05391b4cf8:/# echo helloworld > /home/text
root@ff05391b4cf8:/# exit
docker commit ff05391b4cf8 node-hello
然后运行该镜像即可。
另一种镜像定制可以通过 Dockerfile 的形式完成。Dockerfile 是容器运行的配置文件，每次执行命令都会生成一个镜像，直到所有环境都已设置完毕。
Dockerfile 文件中可以执行命令定制化镜像，如“FROM、COPY、ADD、ENV、EXPOSE、RUN、CMD”等，具体 dockerfile 的配置可参考相关文档。
Dockerfile 完成后，进行构建镜像:
docker build -t node:custom:v1 .
镜像构建成功后即可运行容器。
docker-compose
关于 docker-compose，将在下文示例中进行说明。
示例：搭建 nodejs 应用
docker-compose.yml
在 docker-compose.yml 中配置相关服务节点，同时在每个服务节点中配置相关的镜像、网络、环境、磁盘映射等元信息，也可指定具体 Dockerfile 文件构建镜像使用。
version: ‘3’
services:
nginx:
image: nginx:latest
ports:
– 80:80
restart: always
volumes:
– ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
– /tmp/logs:/var/log/nginx
redis-server:
image: redis:latest
ports:
– 6479:6379
restart: always
app:
build: ./
volumes:
– ./:/usr/local/app
restart: always
working_dir: /usr/local/app
ports:
– 8090:8090
command: node server/server.js
depends_on:
– redis-server
links:
– redis-server:rd
redis 服务器
首先搭建一个单节点缓存服务，采用官方提供的 redis 最新版镜像，无需构建。
version: ‘3’
services:
redis-server:
image: redis:latest
ports:
– 6479:6379
restart: always
关于 version 具体信息，可参考 Compose and Docker compatibility matrix 找到对应 docker 引擎匹配的版本格式。在 services 下，创建了一个名为 redis-server 的服务，它采用最新的 redis 官方镜像，并通过宿主机的 6479 端口向外提供服务。并设置自动重启功能。
此时，在宿主机上可以通过 6479 端口使用该缓存服务。
web 应用
使用 node.js 的 koa、koa-router 可快速搭建 web 服务器。在本节中，创建一个 8090 端口的服务器，同时提供两个功能：1. 简单查询单个 key 的缓存 2. 流水线查询多个 key 的缓存
docker-compose.yml
services:
app:
build: ./
volumes:
– ./:/usr/local/app
restart: always
working_dir: /usr/local/app
ports:
– 8090:8090
command: node server/server.js
depends_on:
– redis-server
links:
– redis-server:rd
此处创建一个 app 服务，它使用当前目录下的 Dockerfile 构建后的镜像，同时通过 volumes 配置磁盘映射，将当前目录下所有文件映射至容器的 /usr/local/app，并制定为运行时目录；同时映射宿主机的 8090 端口，最后执行 node server/server.js 命令运行服务器。
通过 depends_on 设置 app 服务的依赖，等待 redis-server 服务启动后再启动 app 服务；通过 links 设置容器间网络连接，在 app 服务中，可通过别名 rd 访问 redis-server。
Dockerfile
FROM node:8-slim
COPY ./ /usr/local/app
WORKDIR /usr/local/app
RUN npm i –registry=https://registry.npm.taobao.org
ENV NODE_ENV dev
EXPOSE 8090
指定的 Dockerfile 则做了初始化 npm 的操作。
web-server sourcecode
const Koa = require(‘koa’);
const Router = require(‘koa-router’);
const redis = require(‘redis’);
const {promisify} = require(‘util’);
let app = new Koa();
let router = new Router();
let redisClient = createRedisClient({
// ip 为 docker-compose.yml 配置的 redis-server 别名 rd，可在应用所在容器查看 dns 配置
ip: ‘rd’,
port: 6379,
prefix: ”,
db: 1,
password: null
});
function createRedisClient({port, ip, prefix, db}) {
let client = redis.createClient(port, ip, {
prefix,
db,
no_ready_check: true
});
client.on(‘reconnecting’, (err)=>{
console.warn(`redis client reconnecting, delay ${err.delay}ms and attempt ${err.attempt}`);
});
client.on(‘error’, function (err) {
console.error(‘Redis error!’,err);
});
client.on(‘ready’, function() {
console.info(`redis 初始化完成, 就绪: ${ip}:${port}/${db}`);
});
return client;
}
function execReturnPromise(cmd, args) {
return new Promise((res,rej)=>{
redisClient.send_command(cmd, args, (e,reply)=>{
if(e){
rej(e);
}else{
res(reply);
}
});
});
}
function batchReturnPromise() {
return new Promise((res,rej)=>{
let b = redisClient.batch();
b.exec = promisify(b.exec);
res(b);
});
}
router.get(‘/’, async (ctx, next) => {
await execReturnPromise(‘set’,[‘testkey’,’helloworld’]);
let ret = await execReturnPromise(‘get’,[‘testkey’]);
ctx.body = {
status: ‘ok’,
result: ret,
};
});
router.get(‘/batch’, async (ctx, next) => {
await execReturnPromise(‘set’,[‘testkey’,’helloworld, batch!’]);
let batch = await batchReturnPromise();
for(let i=0;i < 10;i++){
batch.get(‘testkey’);
}
let ret = await batch.exec();
ctx.body = {
status: ‘ok’,
result: ret,
};
});
app
.use(router.routes())
.use(router.allowedMethods())
.listen(8090);
需要注意的是，在 web 服务所在的容器中，通过别名 rd 访问缓存服务。
此时，运行命令 docker-compose up 后，即可通过 http://127.0.0.1:8090/ http://127.0.0.1:8090/batch 访问这两个缓存服务。
转发
目前可以通过宿主机的 8090 端口访问服务，为了此后 web 服务的可扩展性，需要在前端加入转发层。实例中使用 nginx 进行转发：
services:
nginx:
image: nginx:latest
ports:
– 80:80
restart: always
volumes:
– ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
– /tmp/logs:/var/log/nginx
采用最新版的 nginx 官方镜像，向宿主机暴露 80 端口，通过在本地配置 nginx 的抓发规则文件，映射至容器的 nginx 配置目录下实现快速高效的测试。
运行与扩展
默认单节点下，直接运行
docker-compose up -d
即可运行服务。
如果服务节点需要扩展，可通过
docker-compose up -d –scale app=3
扩展为 3 个 web 服务器，同时 nginx 转发规则需要修改：
upstream app_server {# 设置 server 集群, 负载均衡关键指令
server docker-web-examples_app_1:8090; # 设置具体 server,
server docker-web-examples_app_2:8090;
server docker-web-examples_app_3:8090;
}
server {
listen 80;
charset utf-8;
location / {
proxy_pass http://app_server;
proxy_set_header Host $host:$server_port;
proxy_set_header X-Forwarded-Host $server_name;
proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}
}
app_server 内部的各个服务器名称为 docker-web-examples_app_1，format 为“${path}_${service}_${number}”,
即第一部分为 docker-compose.yml 所在目录名称，如果在根目录则为应用名称；第二部分为扩展的服务名；第三部分为扩展序号
通过设置 nginx 的配置的 log_format 中 upstream_addr 变量，可观察到负载均衡已生效。
http{
log_format main ‘$remote_addr:$upstream_addr – $remote_user [$time_local] “$request” ‘
‘$status $body_bytes_sent “$http_referer” ‘
‘”$http_user_agent” “$http_x_forwarded_for”‘;
}
参考
docker 官方文档
docker-compose.yml 配置文件编写详解
Dockerfile 实践
