【Docker】Docker进阶（二）

三、Docker发布微服务

1. 将项目jar包上传到服务器
2. 编写Dockerfile

FROM openjdk:8-oracle
MAINTAINER NaCl

# 在主机 /var/lib/docker目录下创建一个临时文件，并链接到容器的 /tmp
VOLUME /tmp

# 将jar包添加到容器中，并命名为 springboot_docker.jar
ADD docker_boot-1.0-SNAPSHOT.jar /springboot_docker.jar
# 运行jar包
RUN bash -c 'touch /springboot.jar'
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/springboot.jar"]

# SpringBoot项目配置的端口号为6001，需要将6001暴露出去
EXPOSE 6001

四、Docker网络

4.1、Docker 网卡

docker安装并启动服务后，会在宿主机中添加一个虚拟网卡。

在Docker服务启动前，使用 ifconfig 或 ip addr 查看网卡信息：

• ens33或 eth0：本机网卡
• lo：本机回环网络网卡
• 可能有virbr0（CentOS安装时如果选择的有相关虚拟化服务，就会多一个以网桥连接的私网地址的virbr0网卡，作用是为连接虚拟网卡提供NAT访问外网的功能。如果要移除该服务，可以使用 yum remove libvirt-libs.x86_64）

使用 systemctl start docker启动Docker服务后，会多出一个 docker0 网卡。

作用：

• 容器间的互联和通信以及端口映射
• 容器IP变动时候可以通过服务名直接网络通信而不受到影响

Docker容器的网络隔离，是通过Linux内核特性namespace和cgroup实现的。

4.2、docker网络命令

查看Docker网络模式：

docker network ls

#如果没有修改过docker network，则默认有3个网络模式：
#- bridge
#- host
#- none

添加Docker网络：

docker network add xxx

查看Docker网络模式：

docker network ls

删除Docker网络：

docker network rm xxx

查看网络元数据：

docker network inspect xxx

删除所有无效的网络：

docker network prune

4.3、Docker 网络模式

网络模式	简介	使用方式
bridge	为每一个容器分配、设置IP等，并将容器连接到一个docker0虚拟网桥，默认为该模式	--network bridge
host	容器将不会虚拟出自己的网卡、配置自己的IP等，而是使用宿主机的IP和端口	--network host
none	容器有独立的 Network namespace，但并没有对齐进行任何网络设置，如分配 veth pari 和 网桥连接、IP等	--network none
container	新创建的容器不会创建自己的网卡和配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等	--network container:NAME或者容器ID

查看某个容器的网络模式：

# 通过inspect获取容器信息，最后20行即为容器的网络模式信息
docker inspect 容器ID | tail -n 20

4.3.1、bridge模式

Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥（docker0），Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一个宿主机内的容器接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的Container-IP直接通信。

docker run的时候，没有指定–network的话，默认使用的网桥模式就是bridge，使用的就是docker0。在宿主机ifconfig就苦役看到docker0和自己create的network。

网桥docker0创建一对对的虚拟设备接口，一个叫veth，另一个叫eth0，成对匹配：

整个宿主机的网桥模式都是docker0，类似一个交换机有一堆接口，每个接口叫 veth，在本地主机和容器内分别创建一个虚拟接口，并让他们彼此联通（这样一对接口叫做 veth pair）。

每个容器实例内部也有一块网卡，容器内的网卡接口叫做eth0。

docker0上面的每个veth匹配某个容器实例内部的eth0，两两配对，一一匹配。

4.3.2、host模式

直接使用宿主机的 IP 地址与外界进行通信，不再需要额外进行 NAT 转换。

容器将不会获得一个独立的 Network Namespace，而是和宿主机共用一个 Network space。

容器将不会虚拟出自己的网卡，而是直接使用宿主机的 IP 和端口。

如果在 docker run 命令中同时使用了 --network host 和 -p端口映射

docker run -p 8082:8080 --network host tomcat
# 那么会出现一个警告：
#WARNING: Published ports are discarded when using host network mode

因为此时已经使用了host模式，本身就是直接使用的宿主机的IP和端口，此时的-p端口映射就没有了意义，也不会生效，端口号还是会以主机端口号为主。

正确做法是：不再进行-p端口映射，或者改用bridge模式

4.3.3、none模式

禁用网络功能。

在none模式下，并不为docker容器进行任何网络配置。进入容器内，使用ip addr查看网卡信息，只能看到 lo（本地回环网络127.0.0.1网卡）。

4.3.4、container模式

新建的容器和已经存在的一个容器共享网络IP配置，而不是和宿主机共享。

新创建的容器不会创建自己的网卡、IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围。两个容器除了网络共享，其他的如文件系统、进程列表依然是隔离的。

docker run -it --name alpine1 alpine /bin/sh
# 指定和 alpine1 容器共享网络
docker run -it --netrowk container:alpine1 --name alpine2 alpine /bin/sh

4.3.5、自定义网络

容器间的互联和通信以及端口映射。

容器 IP 变动时候可以通过服务名直接网络通信而不受影响。（类似Eureka，通过服务名直接互相通信，而不是写死IP地址）。

自定义桥接网络（自定义网络默认使用的是桥接网络 bridge）：

docker network create tomcat_network

查看网络列表

docker network ls

创建容器时，指定加入我们自定义的网络中

docker run -d -p 8081:8080 --network tomcat_network --name tomcat1 tomcat:8.5-jdk8-corretto

docker run -d -p 8082:8080 --network tomcat_network --name tomcat2 tomcat:8.5-jdk8-corretto

此时进入tomcat1中，使用ping命令测试连接tomcat2容器名，发现可以正常连通

# 安装ifconfig命令
yum install -y net-tools
# 安装ip addr命令
yum install -y iproute
# 安装ping命令
yum install -y iputils

# 直接ping容器名，不需要ping IP地址
ping tomcat2

五、Docker-compose容器编排

5.1、Docker-compose

Docker-Compose是 Docker 官方的开源项目，负责实现对Docker容器集群的快速编排。

Docker-Compose可以管理多个Docker容器组成一个应用。需要定义一个yaml格式的配置文件 docker-compose.yml，配置好多个容器之间的调用关系，然后只需要一个命令就能同时启动/关闭这些容器。

Docker建议我们每个容器中只运行一个服务，因为Docker容器本身占用资源极少，所以最好是将每个服务单独的分割开来。但是如果我们需要同时部署多个服务，每个服务单独构建镜像构建容器就会比较麻烦。所以 Docker 官方推出了 docker-compose 多服务部署的工具。

Compose允许用户通过一个单独的docker-compose.yml模板文件来定义一组相关联的应用容器为一个项目（project）。可以很容易的用一个配置文件定义一个多容器的应用，然后使用一条指令安装这个应用的所有依赖，完成构建。

5.2、compose安装

官网
官网下载
安装时需要到官网找到Docker引擎版本对应的compose：

# 查看Docker版本
docker version

# 下载下来的文件放到 /usr/local/bin目录下，命名为 docker-compose
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.12.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m) -o /usr/local/bin/docker-compose

# 添加权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 验证
docker-compose version

卸载Compose：直接删除 sudo rm usr/local/bin/docker-compose文件即可

5.3、常用命令

执行命令时，需要在对应的docker-compose.yml文件所在目录下执行。

创建并启动docker-compose服务：（类似 docker run）

docker-compose up
# 后台运行
docker-compose up -d

停止并删除容器、网络、卷、镜像：（类似 docker stop + docker rm）

docker-compose down

进入容器实例内部：

docker-compose exec <yml里面的服务id> /bin/bash

展示当前docker-compose编排过的运行的所有容器：

docker-compose ps

展示当前docker-compose编排过的容器进程：

docker-compose top

查看容器输出日志：

docker-compose log <yml里面的服务id>

检查配置：

docker-compose config

# 有问题才输出
docker-compose config -q

重启服务：

docker-compose restart

启动服务：（类似 docker start）

docker-compose start

停止服务：

docker-compose stop

5.4、compose编排实例

# docker-compose文件版本号
version: "3"

# 配置各个容器服务
services:
  microService:
    image: springboot_docker:1.0
    container_name: ms01  # 容器名称，如果不指定，会生成一个服务名加上前缀的容器名
    ports:
      - "6001:6001"
    volumes:
      - /app/microService:/data
    networks:
      - springboot_network
    depends_on:  # 配置该容器服务所依赖的容器服务
      - redis
      - mysql

  redis:
    image: redis:6.0.8
    ports:
      - "6379:6379"
    volumes:
      - /app/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf
      - /app/redis/data:data
    networks:
      - springboot_network
    command: redis-server /etc/redis/redis.conf

  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: '123456'
      MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD: 'no'
      MYSQL_DATABASE: 'db_springboot'
      MYSQL_USER: 'springboot'
      MYSQL_PASSWORD: 'springboot'
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - /app/mysql/db:/var/lib/mysql
      - /app/mysql/conf/my.cnf:/etc/my.cnf
      - /app/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d
    networks:
      - springboot_network
    command: --default-authentication-plugin=mysql_native_password # 解决外部无法访问

networks:
  # 创建 springboot_network 网桥网络
  springboot_network:

编写完成docker-compose.yml后，进行语法检查：

# 进行语法检查
docker-compose config -q

如果语法检查没有任何问题，进行创建、启动：

# 进行语法检查
docker-compose up -d

六、Portainer轻量级图形化监控

Portainer是一款轻量级的应用，它提供了图形化界面，用于方便地管理Docker环境，包括单机环境和集群环境。

Portainer分为开源社区版（CE版）和商用版（BE版/EE版）。

6.1、安装

Portainer也是一个Docker镜像，可以直接使用Docker运行。
官网

# 下载
docker pull portainer/portainer-ce

# --restart=always 如果Docker引擎重启了，那么这个容器实例也会在Docker引擎重启后重启，类似开机自启
docker run -d -p 8000:8000 -p 9000:9000 --name portainer --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v portainer_data:/data portainer/portainer-ce

启动之后，便可以在浏览器中进行访问：http://xxx.xxx.xxx.xxx:9000
首次进来时，需要创建 admin 的用户名（默认admin）、密码（必须满足校验规则，例如portainer.io123）。
选择 local管理本地docker，即可看到本地Docker的详细信息，包括其中的镜像（images）、容器（containers）、网络（networks）、容器卷（volumes）、compose编排（stacks）等等。

七、CIG重量级监控

7.1、CIG

通过docker stats 命令可以很方便的查看当前宿主机上所有容器的CPU、内存、网络流量等数据，可以满足一些小型应用。

但是 docker stats 统计结果只能是当前宿主机的全部容器，数据资料是实时的，没有地方存储、没有健康指标过线预警等功能。

CAdvisor（监控收集） + InfluxDB（存储数据） + Granfana（展示图表），合称 CIG。

7.1.1、CAdvisor

CAdvisor是一个容器资源监控工具，包括容器的内存、CPU、网络IO、磁盘IO等监控，同时提供了一个Web页面用于查看容器的实时运行状态。

CAdvisor默认存储2分钟的数据，而且只是针对单物理机。不过CAdvisor提供了很多数据集成接口，支持 InfluxDB、Redis、Kafka、Elasticsearch等集成，可以加上对应配置将监控数据发往这些数据库存储起来。

CAdvisor主要功能：

• 展示Host和容器两个层次的监控数据
• 展示历史变化数据

7.1.2、InfluxDB

InfluxDB是用Go语言编写的一个开源分布式时序、事件和指标数据库，无需外部依赖。

CAdvisor默认只在本机保存2分钟的数据，为了持久化存储数据和统一收集展示监控数据，需要将数据存储到InfluxDB中。InfluxDB是一个时序数据库，专门用于存储时序相关数据，很适合存储 CAdvisor 的数据。而且 CAdvisor本身已经提供了InfluxDB的集成方法，在启动容器时指定配置即可。

InfluxDB主要功能：

• 基于时间序列，支持与时间有关的相关函数（如最大、最小、求和等）
• 可度量性，可以实时对大量数据进行计算
• 基于事件，支持任意的事件数据

7.1.3、Granfana

Grafana是一个开源的数据监控分析可视化平台，支持多种数据源配置（支持的数据源包括InfluxDB、MySQL、Elasticsearch、OpenTSDB、Graphite等）和丰富的插件及模板功能，支持图表权限控制和报警。

Granfana主要功能：

• 灵活丰富的图形化选项
• 可以混合多种风格
• 支持白天和夜间模式
• 多个数据源

7.2、安装部署

编写docker-compose.yml服务编排文件

version: '3.1'

volumes:
  grafana_data: {}

services:
  influxdb:
	# tutum/influxdb 相比influxdb多了web可视化视图。但是该镜像已被标记为已过时
    image: tutum/influxdb:0.9
    restart: always
    environment:
      - PRE_CREATE_DB=cadvisor
    ports:
      - "8083:8083"         # 数据库web可视化页面端口
      - "8086:8086"         # 数据库端口
    volumes:
      - ./data/influxdb:/data

  cadvisor:
    image: google/cadvisor:v0.32.0
    links:
      - influxdb:influxsrv
    command:
      - -storage_driver=influxdb
      - -storage_driver_db=cadvisor
      - -storage_driver_host=influxsrv:8086
    restart: always
    ports:
      - "8080:8080"
    volumes:
      - /:/rootfs:ro
      - /var/run:/var/run:rw
      - /sys:/sys:ro
      - /var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro

  grafana:
    image: grafana/grafana:8.5.2
    user: '104'
    restart: always
    links:
      - influxdb:influxsrv
    ports:
      - "3000:3000"
    volumes:
      - grafana_data:/var/lib/grafana
    environment:
      - HTTP_USER=admin
      - HTTP_PASS=admin
      - INFLUXDB_HOST=influxsrv
      - INFLUXDB_PORT=8086

创建并启动容器

docker-compose up -d

容器启动之后：

1.在浏览器打开InfluxDB数据库的页面： http://xxx.xxx.xxx.xxx:8083，使用命令查看当前数据库中的数据库实例：
SHOW DATABASES

查看其中是否自动创建了我们在配置文件中配置的 cadvisor 数据库实例
2. 在浏览器打开CAdvisor页面：http://xxx.xxx.xxx.xxx8080/，查看当前docker中的cpu、内存、网络IO等统计信息
3. 在浏览器打开Grafana页面：http://xxx.xxx.xxx.xxx:3000/，默认用户名密码是：admin/admin。

7.3、Grafana配置

7.3.1、添加数据源

在Configuration（小齿轮）选项卡中，选择Data Sources，添加一个InfluxDB数据源：

• name：自定义一个数据源名称，例如InfluxDB
• Query Language：查询语言，默认InfluxQL即可
• URL：根据compose中的容器服务名连接，http://influxdb:8086
• database：我们在InfluxDB中创建的数据库实例，cadvisor
• User：InfluxDB的默认用户，root
• Password：root

保存并测试，可以连通即可

7.3.2、添加工作台

在Create（加号）选项卡中，选择创建 Dash Board工作台。右上角配置中可以配置创建出来的工作台的标题、文件夹等信息。

在创建出来的工作台中，选择Add panel中的Add a new panel添加一个新的面板。

在右上角Time series（时序图）位置可以切换展示的图表样式（柱状图、仪表盘、表格、饼图等等）
右侧边栏为该图表配置相关信息：标题、描述

图表下方可以配置该图表展示的数据的查询语句，例如：
FROM：cpu_usage_total（Grafana会自动获取InfluxDB数据库中的元数据，可以直接选择对应表名）
WHERE：添加一个条件，container_name=cig-cadvisor-1
ALIAS：配置一个别名，CPU使用情况汇总