在閱讀本文以前,您必須對 Docker 的中涉及的基本概念以及常見命令有必定了解,本文側重實戰,不會對相關概念詳述。node
同時請確保您本地開發機器已完成以下安裝:nginx
注:本文實驗環境是 Ubuntu 18.04 LTS。若是您的機器是 Window,也能夠把 Docker 裝在虛擬機或服務器上。git
開始以前要先準備一個須要 Docker 容器化的 ASP.NET Core 應用程序,用於下面的操做演示。這裏我用 .NET Core CLI 快速搭建一個全新的 Web API 項目。github
啓動 VS Code,打開集成終端,輸入以下命令:web
dotnet new webapi -o TodoApi code -r TodoApi
以上便建立了一個名爲TodoApi
的 Web API 樣板項目。redis
打開集成終端,輸入dotnet run
命令編譯運行程序,而後打開瀏覽器跳轉到 URL http://localhost:5000/api/values
,如正常返回以下 JSON 數據,說明應用程序本地成功運行。sql
["value1","value2"]
如今讓咱們更進一步,在 Docker 中構建並運行該應用程序。docker
Dockerfile 是一個文本文件,其用來定義單個容器的內容和啓動行爲,按順序包含構建鏡像所需的全部指令。Docker 會經過讀取 Dockerfile 中的指令自動構建鏡像。數據庫
在項目TodoApi
根目錄中,建立一個名爲Dockerfile
的文件,並粘貼如下內容:json
FROM microsoft/dotnet:2.2-sdk AS build-env WORKDIR /app # Copy csproj and restore as distinct layers COPY *.csproj ./ RUN dotnet restore # Copy everything else and build COPY . ./ RUN dotnet publish -c Release -o out # Build runtime image FROM microsoft/dotnet:2.2-aspnetcore-runtime WORKDIR /app COPY --from=build-env /app/out . ENTRYPOINT ["dotnet", "TodoApi.dll"]
FROM
指令必須放在第一位,用於初始化鏡像,爲後面的指令設置基礎鏡像。WORKDIR
指令爲其餘指令設置工做目錄,若是不存在,則會建立該目錄。COPY
指令會從源路徑複製新文件或目錄,並將它們添加到路徑目標容器的文件系統中。RUN
指令能夠在當前鏡像之上的新 層 中執行任何命令並提交結果,生成的已提交鏡像將用於 Dockerfile 中的下一步。ENTRYPOINT
指令支持以可執行文件的形式運行容器。有關 Dockerfile 中指令用法的更多信息請參閱 Dockerfile reference。
同時,爲了不構建項目中的一些調試生成文件,能夠在項目文件夾中新增.dockerignore
文件,並粘貼以下內容:
bin\ obj\
在項目TodoApi
根目錄中,打開集成終端,執行以下命令構建容器鏡像:
docker build -t todoapi .
-t
參數用來指定鏡像的名字及標籤,一般是name:tag
或者name
格式。本例todoapi
即是咱們給鏡像起的名字,沒有設置標籤即便用默認標籤latest
。
如命令執行成功,終端會有相似以下輸出:
$ docker build -t todoapi . Sending build context to Docker daemon 1.137MB Step 1/10 : FROM microsoft/dotnet:2.2-sdk AS build-env 2.2-sdk: Pulling from microsoft/dotnet e79bb959ec00: Pull complete d4b7902036fe: Pull complete 1b2a72d4e030: Pull complete d54db43011fd: Pull complete b3ae1535ac68: Pull complete f04cf82b07ad: Pull complete 6f91a9d92092: Pull complete Digest: sha256:c443ff79311dde76cb1acf625ae47581da45aad4fd66f84ab6ebf418016cc008 Status: Downloaded newer image for microsoft/dotnet:2.2-sdk ---> e268893be733 Step 2/10 : WORKDIR /app ---> Running in c7f62130f331 Removing intermediate container c7f62130f331 ---> e8b6a73d3d84 Step 3/10 : COPY *.csproj ./ ---> cfa03afa6003 Step 4/10 : RUN dotnet restore ---> Running in d96a9b89e4a9 Restore completed in 924.67 ms for /app/TodoApi.csproj. Removing intermediate container d96a9b89e4a9 ---> 14d5d32d40b6 Step 5/10 : COPY . ./ ---> b1242ea0b0b8 Step 6/10 : RUN dotnet publish -c Release -o out ---> Running in 37c8eb07c86e Microsoft (R) Build Engine version 16.0.450+ga8dc7f1d34 for .NET Core Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved. Restore completed in 663.74 ms for /app/TodoApi.csproj. TodoApi -> /app/bin/Release/netcoreapp2.2/TodoApi.dll TodoApi -> /app/out/ Removing intermediate container 37c8eb07c86e ---> 6238f4c1cf07 Step 7/10 : FROM microsoft/dotnet:2.2-aspnetcore-runtime 2.2-aspnetcore-runtime: Pulling from microsoft/dotnet 27833a3ba0a5: Pull complete 25dbf7dc93e5: Pull complete 0ed9cb15d3b8: Pull complete 874ea13b7488: Pull complete Digest: sha256:ffd756d34bb0f976ba5586f6c88597765405af8014ae51b34811992b46ba40e8 Status: Downloaded newer image for microsoft/dotnet:2.2-aspnetcore-runtime ---> cb2dd04458bc Step 8/10 : WORKDIR /app ---> Running in b0a3826d346b Removing intermediate container b0a3826d346b ---> 4218db4cc2f5 Step 9/10 : COPY --from=build-env /app/out . ---> 765168aa2c7a Step 10/10 : ENTRYPOINT ["dotnet", "TodoApi.dll"] ---> Running in f93bcaf5591f Removing intermediate container f93bcaf5591f ---> 046226f5e9cb Successfully built 046226f5e9cb Successfully tagged todoapi:latest
若是您的機器是第一次構建,速度可能會有些慢,由於要從 Docker Hub 上拉取應用依賴的
dotnet-sdk
和aspnetcore-runtime
基礎鏡像。
構建完成後,咱們能夠經過docker images
命令確認本地鏡像倉庫是否存在咱們構建的鏡像todoapi
。
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE todoapi latest c92a82f0efaa 19 hours ago 260MB microsoft/dotnet 2.2-sdk 5e09f77009fa 26 hours ago 1.74GB microsoft/dotnet 2.2-aspnetcore-runtime 08ed21b5758c 26 hours ago 260MB ...
容器鏡像構建完成後,就可使用docker run
命令運行容器了,有關該命令參數的更多信息請參閱 Reference - docker run 。
開發環境下,一般會經過docker run --rm -it
命令運行應用容器,具體命令以下:
docker run --rm -it -p 5000:80 todoapi
-it
參數表示以交互模式運行容器併爲容器從新分配一個僞輸入終端,方便查看輸出調試程序。--rm
參數表示將會在容器退出後自動刪除當前容器,開發模式下經常使用參數。-p
參數表示會將本地計算機上的5000
端口映射到容器中的默認80
端口,端口映射的關係爲host:container
。todoapi
即是咱們要啓動的本地鏡像名稱。如命令執行成功,終端會有相似以下輸出:
$ docker run -it --rm -p 5000:80 todoapi warn: Microsoft.AspNetCore.DataProtection.KeyManagement.XmlKeyManager[35] No XML encryptor configured. Key {1a78d899-738b-4aea-a7d6-777302933f38} may be persisted to storage in unencrypted form. Hosting environment: Production Content root path: /app Now listening on: http://[::]:80 Application started. Press Ctrl+C to shut down.
生產環境下,一般會經過docker run -d
命令運行應用容器,具體命令以下:
docker run -d --restart=always --name myapp -p 5000:80 todoapi
-d
參數表示會將容器做爲服務啓動,不須要終端交互。--name
參數用來指定容器名稱,本例指定容器名稱爲myapp
。--restart
是一個面向生產環境的參數,用來指定容器非正常退出時的重啓策略,本例always
表示始終從新啓動容器,其餘可選策略請參考 Restart policies (--restart)。如命令執行成功,終端會有相似以下輸出:
$ docker run -d --restart=always --name myapp -p 5000:80 todoapi e3d747d9d2b4cd14b2acb24f81bea9312f89c4eb689dba5f6559950c91db1600
容器啓動後,在 Web 瀏覽器中再次訪問http://localhost:5000/api/values
,應該會和本地測試同樣返回以下 JSON 數據:
["value1","value2"]
至此,咱們的 ASP.NET Core 應用就成功運行在 Docker 容器中了。
目前咱們建立的演示項目TodoApi
過於簡單,真實的生產項目確定會涉及更多其餘的依賴。例如:關係數據庫 Mysql、文檔數據庫 MongoDB、分佈式緩存 Redis、消息隊列 RabbitMQ 等各類服務。
還有就是,生產環境咱們通常不會將 ASP.NET Core 應用程序的宿主服務器 Kestrel 直接暴露給用戶,一般是在前面加一個反向代理服務 Nginx。
這些依賴服務還要像傳統部署方式那樣,一個一個單獨配置部署嗎?不用的,由於它們自己也是能夠被容器化的,因此咱們只要考慮如何把各個相互依賴的容器聯繫到一塊兒,這就涉及到容器編排,而 Docker Compose 正是用來解決這一問題的,最終能夠實現多容器應用的一鍵部署。
Docker Compose 是一個用於定義和運行多容器的 Docker 工具。其使用
YAML
文件來配置應用程序的服務,最終您只要使用一個命令就能夠從配置中建立並啓動全部服務。
Linux 系統下的安裝過程大體分爲如下幾步:
Step1:運行以下命令下載 Compose 最新穩定版本,截止發稿前最新版本爲1.24.0
。
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
Step2:對下載完成的二進制程序添加可執行權限。
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
Step3:測試安裝是否成功。
$ docker-compose --version docker-compose version 1.24.0, build 0aa59064
若您在安裝過程當中遇到問題,或是其餘系統安裝請參閱 Install Docker Compose。
如今來改造一下咱們的演示項目TodoApi
,添加 Redis 分佈式緩存、使用 Nginx 作反向代理,準備構建一個具以下圖所示架構的多容器應用。
在TodoApi
項目根目錄下,打開集成終端,輸入以下命令新增 Redis 依賴包。
dotnet add package Microsoft.Extensions.Caching.StackExchangeRedis --version 2.2.0
修改應用啓動配置文件Startup.cs
中的ConfigureServices
方法:
// This method gets called by the runtime. Use this method to add services to the container. public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.AddStackExchangeRedisCache(options => { options.Configuration = Configuration.GetConnectionString("Redis"); }); services.AddHttpContextAccessor(); services.AddMvc().SetCompatibilityVersion(CompatibilityVersion.Version_2_2); }
在TodoApi
項目Controllers
目錄下新建控制器HelloController
,具體代碼以下所示:
using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Threading.Tasks; using Microsoft.AspNetCore.Http; using Microsoft.AspNetCore.Mvc; using Microsoft.Extensions.Caching.Distributed; namespace TodoApi.Controllers { [Route("api/[controller]")] [ApiController] public class HelloController : ControllerBase { private readonly IDistributedCache _distributedCache; private readonly IHttpContextAccessor _httpContextAccessor; public HelloController( IDistributedCache distributedCache, IHttpContextAccessor httpContextAccessor) { _distributedCache = distributedCache; _httpContextAccessor = httpContextAccessor; } [HttpGet] public ActionResult<string> Get() { var connection = _httpContextAccessor.HttpContext.Connection; var ipv4 = connection.LocalIpAddress.MapToIPv4().ToString(); var message = $"Hello from Docker Container:{ipv4}"; return message; } [HttpGet("{name}")] public ActionResult<string> Get(string name) { var defaultKey = $"hello:{name}"; _distributedCache.SetString(defaultKey, $"Hello {name} form Redis"); var message = _distributedCache.GetString(defaultKey); return message; } } }
以上控制器,提供了兩個接口/api/hello
和/api/hello/{name}
,分別用來測試 Nginx 負載均衡和 Redis 的聯通性。
準備工做就緒,下面咱們就可使用 Docker Compose 來編排容器。
一樣是在TodoApi
項目根目錄中,建立一個名爲docker-compose.yml
的文件,並粘貼如下內容:
version: "3.7" services: myproject-todoapi-1: container_name: my-todoapi-1 build: context: . dockerfile: Dockerfile restart: always ports: - "5001:80" volumes: - ./appsettings.json:/app/appsettings.json myproject-todoapi-2: container_name: my-todoapi-2 build: context: . dockerfile: Dockerfile restart: always ports: - "5002:80" volumes: - ./appsettings.json:/app/appsettings.json myproject-todoapi-3: container_name: my-todoapi-3 build: context: . dockerfile: Dockerfile restart: always ports: - "5003:80" volumes: - ./appsettings.json:/app/appsettings.json myproject-nginx: container_name: my-nginx image: nginx restart: always ports: - "80:80" volumes: - ./conf/nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf myproject-redis: container_name: my-redis image: redis restart: always ports: - "6379:80" volumes: - ./conf/redis.conf:/etc/redis/redis.conf
其中version
用來指定 Compose 文件版本號,3.7
是目前最新版本,具體哪些版本對應哪些特定的 Docker 引擎版本請參閱 Compose file versions and upgrading。
Compose 中強化了服務的概念,簡單地理解就是, 服務是一種用於生產環境的容器。一個多容器 Docker 應用由若干個服務組成,如上文件即定義了 5 個服務:
myproject-todoapi-1
、myproject-todoapi-2
和myproject-todoapi-3
myproject-reverse-proxy
myproject-redis
以上 5 個服務的配置參數相差無幾、也很簡單,我就不展開敘述,不清楚的能夠參閱 Compose file reference。
這裏只講一個配置參數volumes
:
咱們知道,容器中的文件在宿主機上存在形式複雜,修改文件須要先經過以下命令進入容器後操做。
docker exec -it <CONTAINER ID/NAMES> /bin/bash
容器一旦刪除,其內部配置以及產生的數據也會丟失。
爲了解決這些問題,Docker 引入了數據卷 volumes 機制。即 Compose 中 volumes 參數用來將宿主機的某個目錄或文件映射掛載到 Docker 容器內部的對應的目錄或文件,一般被用來靈活掛載配置文件或持久化容器產生的數據。
PS:本身動手編寫
docker-compose.yml
的時候,能夠嘗試實驗更多場景。好比:新增一個 MySQL 依賴服務、把容器內產生的數據持久化到宿主機等等。
接下來,須要根據如上docker-compose.yml
文件中涉及的volumes
配置建立三個配置文件。要知道,它們最終是須要被注入到 Docker 容器中的。
首先,在TodoApi
項目根目錄中,建立三個應用服務myproject-todoapi-*
須要的程序配置文件appsettings.json
,具體內容以下:
"ConnectionStrings": { "Redis": "myproject-redis:6379,password=todoapi@2019" },
以上配置,指定了 Redis 服務myproject-redis
的鏈接字符串,其中myproject-redis
能夠看到是 Redis 服務的服務名稱,當該配置文件注入到 Docker 容器中後,會自動解析爲容器內部 IP,同時考慮到 Redis 服務的安全性,爲其指定了密碼,即password=todoapi@2019
。
而後,在TodoApi
項目根目錄中建立一個子目錄conf
,用來存放 Nginx 和 Redis 的配置文件。
mkdir conf && cd conf
先來建立 Redis 服務myproject-redis
的配置文件。
能夠經過以下命令,下載一個 Redis 官方提供的標準配置文件redis.conf
:
wget http://download.redis.io/redis-stable/redis.conf
而後打開下載後的redis.conf
文件,找到SECURITY
節點,根據如上應用服務的 Redis 鏈接字符串信息,啓用並改下密碼:
requirepass todoapi@2019
再來建立 Nginx 服務myproject-nginx
的配置文件。
在conf
目錄中,建立一個名爲nginx.conf
的配置文件,並粘貼以下內容:
upstream todoapi { server myproject-todoapi-1:80; server myproject-todoapi-2:80; server myproject-todoapi-3:80; } server { listen 80; location / { proxy_pass http://todoapi; proxy_set_header Host $host; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; } }
以上配置,是一個 Nginx 中具有負載均衡的代理配置,其默認採用輪循策略將請求轉發給 Docker 服務myproject-todoapi-1
、myproject-todoapi-2
和myproject-todoapi-3
。
通過以上幾個小節,容器編排的過程就完成了,接下來就能夠直接定義並啓動咱們建立的多容器應用實例了。
切換到docker-compose.yml
文件所在的目錄,也就是TodoApi
項目的根目錄,執行以下命令:
docker-compose up -d
如命令執行成功,終端最後會有相似以下輸出:
...... Creating my-todoapi-1 ... done Creating my-redis ... done Creating my-todoapi-3 ... done Creating my-nginx ... done Creating my-todoapi-2 ... done
至此,咱們的多容器應用就已經在運行了,能夠經過docker-compose ps
命令來確認下。
$ docker-compose ps Name Command State Ports -------------------------------------------------------------------------------------- my-nginx nginx -g daemon off; Up 0.0.0.0:80->80/tcp my-redis docker-entrypoint.sh redis ... Up 6379/tcp, 0.0.0.0:6379->80/tcp my-todoapi-1 dotnet TodoApi.dll Up 0.0.0.0:5001->80/tcp my-todoapi-2 dotnet TodoApi.dll Up 0.0.0.0:5002->80/tcp my-todoapi-3 dotnet TodoApi.dll Up 0.0.0.0:5003->80/tcp
能夠經過連續三次請求/api/hello
接口測試應用的負載均衡。
curl http://localhost/api/hello curl http://localhost/api/hello curl http://localhost/api/hello // Output: Hello from Docker Container:172.30.0.2 Hello from Docker Container:172.30.0.4 Hello from Docker Container:172.30.0.5
三個應用服務分別部署在不一樣容器中,因此理論上來說,他們的容器內部 IP 也是不一樣的,因此/api/hello
接口每次輸出信息不會相同。
請求/api/hello/{name}
接口測試 Redis 服務連通性。
curl http://localhost/api/hello/esofar // Output: Hello esofar form Redis
本文從零構建了一個 ASP.NET Core 應用,並經過 Docker 部署,而後由淺入深,引入 Docker Compose 演示了多容器應用的部署過程。經過本文的實戰您能夠更深刻地瞭解 Docker。本文涉及的代碼已託管到如下地址,您在實驗過程當中遇到問題能夠參考。
https://github.com/esofar/dockerize-aspnetcore-samples
$ docker --help Usage: docker [OPTIONS] COMMAND A self-sufficient runtime for containers Options: --config string Location of client config files (default "/root/.docker") -D, --debug Enable debug mode -H, --host list Daemon socket(s) to connect to -l, --log-level string Set the logging level ("debug"|"info"|"warn"|"error"|"fatal") (default "info") --tls Use TLS; implied by --tlsverify --tlscacert string Trust certs signed only by this CA (default "/root/.docker/ca.pem") --tlscert string Path to TLS certificate file (default "/root/.docker/cert.pem") --tlskey string Path to TLS key file (default "/root/.docker/key.pem") --tlsverify Use TLS and verify the remote -v, --version Print version information and quit Management Commands: builder Manage builds config Manage Docker configs container Manage containers engine Manage the docker engine image Manage images network Manage networks node Manage Swarm nodes plugin Manage plugins secret Manage Docker secrets service Manage services stack Manage Docker stacks swarm Manage Swarm system Manage Docker trust Manage trust on Docker images volume Manage volumes Commands: attach Attach local standard input, output, and error streams to a running container build Build an image from a Dockerfile commit Create a new image from a container's changes cp Copy files/folders between a container and the local filesystem create Create a new container diff Inspect changes to files or directories on a container's filesystem events Get real time events from the server exec Run a command in a running container export Export a container's filesystem as a tar archive history Show the history of an image images List images import Import the contents from a tarball to create a filesystem image info Display system-wide information inspect Return low-level information on Docker objects kill Kill one or more running containers load Load an image from a tar archive or STDIN login Log in to a Docker registry logout Log out from a Docker registry logs Fetch the logs of a container pause Pause all processes within one or more containers port List port mappings or a specific mapping for the container ps List containers pull Pull an image or a repository from a registry push Push an image or a repository to a registry rename Rename a container restart Restart one or more containers rm Remove one or more containers rmi Remove one or more images run Run a command in a new container save Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default) search Search the Docker Hub for images start Start one or more stopped containers stats Display a live stream of container(s) resource usage statistics stop Stop one or more running containers tag Create a tag TARGET_IMAGE that refers to SOURCE_IMAGE top Display the running processes of a container unpause Unpause all processes within one or more containers update Update configuration of one or more containers version Show the Docker version information wait Block until one or more containers stop, then print their exit codes
$ docker-compose --help Define and run multi-container applications with Docker. Usage: docker-compose [-f <arg>...] [options] [COMMAND] [ARGS...] docker-compose -h|--help Options: -f, --file FILE Specify an alternate compose file (default: docker-compose.yml) -p, --project-name NAME Specify an alternate project name (default: directory name) --verbose Show more output --log-level LEVEL Set log level (DEBUG, INFO, WARNING, ERROR, CRITICAL) --no-ansi Do not print ANSI control characters -v, --version Print version and exit -H, --host HOST Daemon socket to connect to --tls Use TLS; implied by --tlsverify --tlscacert CA_PATH Trust certs signed only by this CA --tlscert CLIENT_CERT_PATH Path to TLS certificate file --tlskey TLS_KEY_PATH Path to TLS key file --tlsverify Use TLS and verify the remote --skip-hostname-check Don't check the daemon's hostname against the name specified in the client certificate --project-directory PATH Specify an alternate working directory (default: the path of the Compose file) --compatibility If set, Compose will attempt to convert keys in v3 files to their non-Swarm equivalent Commands: build Build or rebuild services bundle Generate a Docker bundle from the Compose file config Validate and view the Compose file create Create services down Stop and remove containers, networks, images, and volumes events Receive real time events from containers exec Execute a command in a running container help Get help on a command images List images kill Kill containers logs View output from containers pause Pause services port Print the public port for a port binding ps List containers pull Pull service images push Push service images restart Restart services rm Remove stopped containers run Run a one-off command scale Set number of containers for a service start Start services stop Stop services top Display the running processes unpause Unpause services up Create and start containers version Show the Docker-Compose version information