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Docker-搭建簡單的應用棧

來源：程序員人生發布時間：2017-01-10 14:35:22 閱讀次數：2967次

本文參考《Docker容器和容器云》 2.3.2章節利用棧搭建進程，對原書中出現的問題 -鏡像不斷的更新致使- 做了修改，特此說明。

系統環境

操作系統版本

$ cat /etc/issue
Debian GNU/Linux 8 \n \l

內核版本

$ uname -r
3.16.0⑷-amd64

Docker版本

 docker version
Client:
 Version:      1.12.1
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.3
 Git commit:   23cf638
 Built:        Thu Aug 18 05:02:53 2016
 OS/Arch:      linux/amd64

Server:
 Version:      1.12.1
 API version:  1.24
 Go version:   go1.6.3
 Git commit:   23cf638
 Built:        Thu Aug 18 05:02:53 2016
 OS/Arch:      linux/amd64

利用棧搭建

我們將搭建1個包括6個節點的Docker利用棧，其中包括1個代理節點、兩個Web利用節點、1個主數據庫節點及兩個從數據庫節點。利用棧的具體結構如圖所示：
Dokcer應用棧結構圖

獲得利用棧節點所需的鏡像

根據利用棧結構，需要從Docker Hub獲得HAProxy、Redis和Django的鏡像：

# docker pull ubuntu:14.04
# docker pull haproxy   
# docker pull redis
# docker pull django
# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
haproxy             latest              65599e2ea3f2        2 weeks ago         139.1 MB
redis               latest              0d1cbfaa41da        2 weeks ago         185 MB
ubuntu              14.04               4a725d3b3b1c        3 weeks ago         188 MB
django              latest              79d802ec2b6c        4 weeks ago         437.4 MB

利用棧節點啟動

啟動利用棧節點之前先整理利用棧節點的連接進程：

啟動redis-master容器節點；
兩個redis-slave容器節點啟動時連接到redis-master；
兩個APP容器節點啟動時連接到redis-master；
HAProxy容器節點啟動時連接到兩個APP節點。

另外，為了能夠從外網訪問利用棧，并通過HAproxy節點訪問利用棧中的APP，在啟動HAProxy節點時使用-p參數將端口暴露給主機。

啟動Redis容器

# docker run -it --name redis-master redis /bin/bash
# docker run -it --name redis-slave1 --link redis-master:master redis /bin/bash 
# docker run -it --name redis-slave2 --link redis-master:master redis /bin/bash

啟動Gjango容器

# docker run -it --name APP1 --link redis-master:db -v ~/Projects/Django/APP1:/usr/src/app django /bin/bash
# docker run -it --name APP2 --link redis-master:db -v ~/Projects/Django/APP2:/usr/src/app django /bin/bash

啟動HAproxy容器

# docker run -it --name HAProxy --link APP1:APP1 --link APP2:APP2 -p 6301:6301 -v ~/Projects/HAProxy:tmp haproxy /bin/bash

說明：啟動每一個容器時都需分配1個終端。

容器啟動信息查看：

# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
ab25650701f0        haproxy             "/docker-entrypoint.s"   3 hours ago         Up 3 hours          0.0.0.0:6301->6301/tcp   HAProxy
ace790044e06        django              "/bin/bash"              3 hours ago         Up 3 hours                                   APP2
64963af16131        django              "/bin/bash"              3 hours ago         Up 3 hours                                   APP1
aa77330aee2a        redis               "docker-entrypoint.sh"   3 hours ago         Up 3 hours          6379/tcp                 redis-slave2
1fd72289d4f2        redis               "docker-entrypoint.sh"   3 hours ago         Up 3 hours          6379/tcp                 redis-slave1
518b41200dab        redis               "docker-entrypoint.sh"   3 hours ago         Up 3 hours          6379/tcp                 redis-master

利用棧容器節點配置

Redis Master主數據庫容器節點配置

我們知道通過volume可以在宿主機和容器之間同享數據，因此可在宿主機上創建和編輯Redis的啟動配置文件。使用docker inpect命令查看volume掛載情況：

# docker inspect -f '{{ .Mounts }}' redis-master
[{5920a23b5e230a449230bbd4807912793bbc3bab0a05ae085ff95423301f0d6c /var/lib/docker/volumes/5920a23b5e230a449230bbd4807912793bbc3bab0a05ae085ff95423301f0d6c/_data /data local  true }]

可以看出，redis-master的volume在宿主機上為目錄/var/lib/docker/volumes/5920a23b5e230a449230bbd4807912793bbc3bab0a05ae085ff95423301f0d6c/_data，在容器中為/data。
履行以下命令創建Redis的啟動配置文件redis.conf：

# cd /var/lib/docker/volumes/5920a23b5e230a449230bbd4807912793bbc3bab0a05ae085ff95423301f0d6c/_data
# cp /~/redis.conf .
# vim redis.conf

對redis主數據庫，修改以下模板文件中的幾個參數：

daemonize yes
pidfile /var/run/redis.pid

redis.conf模板下載：https://github.com/yhsong-linux/docker-redis/blob/master/redis.conf

在宿主機上創建好啟動配置文件后，切換到容器中的/data目錄，將redis.conf拷貝到履行工作目錄，然后啟動redis服務：

# cd /data 
# cp redis.conf /usr/local/bin
# cd /usr/local/bin
# redis-server redis.conf

Redis Slave從數據庫容器節點配置

與Redis Master容器節點類似，在啟動Redis Slave容器節點以后，需要查看vloume信息，并創建啟動配置文件。
對Redis從數據庫，需要修改以下幾個參數：

daemonize yes
pidfile /var/run/redis.pid
slaveof master 6379

在宿主機上創建好啟動配置文件后，切換到容器中的/data目錄，將redis.conf拷貝到履行工作目錄，然后啟動redis服務：

# cd /data 
# cp redis.conf /usr/local/bin
# cd /usr/local/bin
# redis-server redis.conf

Redis數據庫容器節點測試

在Redis Master和Redis Slave容器節點的配置和服務啟動后，可以通過啟動Redis的客戶端程序來測試數據庫。
首先，在Redis Master容器內，啟動Redis的客戶端程，并存儲1個數據：

# redis-cli
127.0.0.1:6379> set master 518b
OK
127.0.0.1:6379> get master
"518b"

接著，在兩個Redis Slave容器內，分別啟動Redis的客戶端程，查詢之前在Master數據庫中存儲的數據：

# redis-cli
127.0.0.1:6379> get master
"518b"

根據響應可知，Master數據庫中的數據已同步到Slave數據庫中。至此，利用棧的數據庫部份搭建完成。

APP容器節點（Django）的配置

Django容器啟動后，需要利用Django框架，開發1個簡單的Web程序。為了訪問數據庫，需要在容器中安裝Python的Redis支持包：

# pip install redis

安裝完成后，驗證支持包是不是安裝成功：

# python
Python 3.4.5 (default, Aug 22 2016, 20:55:07) 
[GCC 4.9.2] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import redis
>>> print(redis.__file__)
/usr/local/lib/python3.4/site-packages/redis/__init__.py

如上面的輸出，則表示現在可使用Pythob語言調用Redis數據庫了。接下來創建Web程序。以APP1為例，進入宿主機的volume目錄對新建APP進行編輯。
在容器的volume目錄下/usr/src/app下，開始創建APP：

# cd /usr/src/app
# mkdir dockerweb
# cd dockerweb
# django-admin.py startproject redisweb
# ls
redisweb 
# cd redisweb
# ls
manage.py  redisweb
# python manager.py startapp helloworld
# ls
helloworld  manage.py  redisweb

在容器中創建APP后，切換到宿主機的volume目錄~/Projects/Django/App1下：

# cd ~/Projects/Django/App1
# ls
dockerweb

可以看到，在容器內創建的APP文件在宿主機的volume目錄下一樣可見。然后修改helloword利用的視圖文件views.py：

# cd dockerweb/redisweb/helloworld
# ls
admin.py  __init__.py  migrations  models.py  tests.py  views.py
# vim views.py

修改后的views.py文件以下：

from django.shortcuts import render
from django.http import HttpResponse

# Create your views here.
import redis

def hello(requset):
    str=redis.__file__
    str+="<br>"
    r = redis.Redis(host='db', port=6379, db=0)
    info = r.info()
    str+=("Set Hi <br>")
    r.set('Hi', 'HelloWorld-APP1')
    str+=("Get Hi: %s <br>" % r.get('Hi'))
    str+=("Redis Info: <br>")
    str+=("Key: Info Value")
    for key in info:
        str+=("%s: %s<br>" % (key, info[key]))
    return HttpResponse(str)

注意，連接Redis數據庫時，使用–link參數創建db連接來代替具體的IP地址；同理，對APP2，使用想要的db連接便可。
接下來，修改redisweb項目的配置文件setiing.py，添加新建的helloworld利用：

# cd ../redisweb
# ls
__init__.py  __pycache__  settings.py  urls.py  wsgi.py

在setting.py文件中的INSTALLED_APPS選項下添加helloworld：

# Application definition

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'helloworld',
]

最后，修改redisweb項目的URL模板文件urls.py，它將設置訪問利用的URL模式，并為URL模式調用的視圖函數之間的映照表：

# vim urls.py

在url.py文件中，引入helloworld利用的hello視圖，并為hello視圖添加1個urlpatterns變量。修改后的urls.py文件以下：

from django.conf.urls import * 
from django.contrib import admin
admin.autodiscover()
from helloworld.views import hello

urlpatterns = [ 
   url(r'^admin/', include(admin.site.urls)),
   url(r'^helloworld$', hello),
]

以上修改完成后，再次進入容器，在目錄/usr/src/app/dockerweb/redisweb下生成項目：

# python manage.py makemigrations
No changes detected
# python manage.py migrate
Operations to perform:
  Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, sessions
Running migrations:
  Rendering model states... DONE
  Applying contenttypes.0001_initial... OK
  Applying auth.0001_initial... OK
  Applying admin.0001_initial... OK
  Applying admin.0002_logentry_remove_auto_add... OK
  Applying contenttypes.0002_remove_content_type_name... OK
  Applying auth.0002_alter_permission_name_max_length... OK
  Applying auth.0003_alter_user_email_max_length... OK
  Applying auth.0004_alter_user_username_opts... OK
  Applying auth.0005_alter_user_last_login_null... OK
  Applying auth.0006_require_contenttypes_0002... OK
  Applying auth.0007_alter_validators_add_error_messages... OK
  Applying auth.0008_alter_user_username_max_length... OK
  Applying sessions.0001_initial... OK

至此，所有APP1容器的配置已完成，APP2容器的配置也是一樣的進程。配置完成APP1和APP2的容器后，就完成了利用棧的APP部份的全部配置。
在啟動APP容器的Web服務器時，可以指定服務器的端口和IP地址，為了通過HAproxy容器節點接受外網所有的公共IP地址訪問，實現負載均衡，需要指定服務器的IP地址和端口。對APP1使用8001端口，而APP2使用8002端口，同時，都使用0.0.0.0地址。以APP1為例，啟動服務器的進程以下：

# python manage.py runserver 0.0.0.0:8001
# python manage.py runserver 0.0.0.0:8001
Performing system checks...

System check identified no issues (0 silenced).
September 20, 2016 - 23:16:44
Django version 1.10, using settings 'redisweb.settings'
Starting development server at http://0.0.0.0:8001/
Quit the server with CONTROL-C.

HAproxy容器節點配置

所有對利用棧的訪問均通過HAproxy負載均衡代理容器節點實現負載均衡。
首先，將HAProxy的啟動配置我呢間復制到容器中，在宿主機的volumes目錄~/Projects/HAProxy/下：

# cd ~/Projects/HAProxy/
# vim haproxy.cfg

修改后的haproxy.cfg文件以下：

global
    log 127.0.0.1   local0
    maxconn 4096
    chroot /usr/local/sbin
    daemon
    nbproc  4
    pidfile /usr/local/sbin/haproxy.pid


defaults
    log     127.0.0.1   local3
    mode    http
    option  dontlognull
    option  redispatch
    retries 2
    maxconn 2000
    balance roundrobin 
    timeout connect 5000ms
    timeout client  50000ms
    timeout server  50000ms

listen redis_proxy  
    bind 0.0.0.0:6301
    stats enable
    stats uri /haproxy-stats
    stats auth phil:NRG93012
        server APP1 APP1:8001 check inter 2000 rise 2 fall 5
        server APP2 APP2:8002 check inter 2000 rise 2 fall 5

隨后，進入容器的volume目錄/tmp下，將Haproxy的啟動配置文件復制到HAproxy的工作目錄：

# cd /tmp
# cp haproxy.cfg /usr/local/sbin
# cd /usr/local/sbin
# ls
haproxy  haproxy-systemd-wrapper  haproxy.cfg

然后，利用配置文件啟動HAProxy代理：

# haproxy -f haproxy.cfg

利用棧訪問測試

在閱讀器中訪問http://172.17.0.7:6301/helloworld，可以看到APP1或APP2的頁面：
本地主機訪問應用棧
說明：172.17.0.7是HAProxy容器的地址。
本地測試通過后，嘗試在其他主機上通過利用棧入口地址的IP地址和6301端口訪問利用棧APP，即http://192.168.1.104:6301/helloworld，以下圖所示：
外網其他主機訪問應用棧
說明：192.168.1.104是宿主機的IP地址。