Docker实验四:Docker 容器互联
实验四 Docker 容器互联
1 网络端口映射
首先，创建了一个 Python Web 应用的容器。
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cd ~/course/docker/webapp/webapp
docker run -d -P training/webapp python app.py
docker ps -l
通过 -P 参数创建一个容器，使用 docker ps 可以看到容器端口 5000 绑定主机端口 49153。 使用地址：localhost:49153访问容器内的Web服务。
也可以使用 -p 指定容器端口所绑定的主机端口。
两种方式的区别是:
- -P ：容器内部端口随机映射到主机端口。
- -p ：容器内部端口绑定到指定的主机端口。
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docker run -d -p 80:5000 training/webapp python app.py
docker ps -l
通过chrome浏览器访问容器服务，由于80是Web服务的默认端口，因此可以直接输入IP地址访问服务。 注意：本地的IP地址可以直接用localhost代替。
另外，可以指定容器绑定的网络地址，比如绑定 127.0.0.1。
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docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py
docker ps -l
这样就可以通过访问 127.0.0.1:5001 来访问容器的 5001 端口。
上面的例子中，默认都是绑定 tcp 端口，如果要绑定 UDP 端口，可以在端口后面加上 /udp。 例如：docker run -d -p IP:端口:Docker端口/udp example/example_app python example.py -P 和 -p 选项使得在容器外部通过宿主机可以访问容器内部的服务，例如对于主机 H 和容器 A，通过 -P 或 -p 进行端口映射后， 可以通过主机 H 的 IP 地址和所映射的端口号来访问服务。 对于容器B，如果容器 B 到主机 H 的网络是互通的，也可以通过 H 的IP地址和端口号来访问服务。 下面演示上述访问过程，验证操作包括以下几部分：
- 查看宿主机的IP地址
- 使用Ubuntu镜像启动容器作为容器 B
- 为容器A安装wget工具，需要分别执行：
apt-get update和apt-get install wget两条命令 - 使用命令
wget IP:32771获取容器 A 内的Web服务的页面 index.html 。 - 使用命令
cat index.html查看页面内容 。
上述步骤的操作过程如下：
通过查询本机的ip为192.168.52.131（由于使用的是虚拟机，所以会是内网IP）
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docker run -itd ubuntu #启动容器B
docker ps -l
docker exec -it e0c7e0884bf6 /bin/bash
apt-get update
apt-get install wget
apt install iputils-ping #安装ping命令
ping 192.168.52.131
wget 192.168.52.131
cat index.html
可以看到，
- 容器B可以正常访问容器A中的服务，即文件index.html可以正常下载。
- cat index.html 也正确地输出了容器A中的Web服务的首页内容。
然而，上述操作存在的问题是，容器A在访问容器B最好的方式是直接访问，而不是先绕到宿主机上，然后再绕到容器A上。同时，假如容器A中的服务只被容器B使用，将容器A的服务暴露在宿主机上也不是一种安全的做法。
因此，需要一种，在容器B内直接访问容器A中的服务的方法，而且最好可以使用容器名称，而不是IP地址。
事实上，Docker提供了一种简便的容器互联的方式：–link
2 Docker 容器互联：–link
容器的互联是一种让多个容器中的应用进行快速交互的方式。它会在源和接收容器之间创建连接关系，接收容器可以通过容器名快速访问到源容器，而不用指定具体的IP地址。
连接系统依据容器的名称来执行。因此，首先需要自定义一个好记的容器命名。虽然当创建容器的时候，系统默认会分配一个名字，但自定义命名容器有两个好处：
- 自定义的命名，比较好记，一目了然，使用–name标记可以为容器自定义命令。
- 当要连接其他容器时候（即便重启），也可以使用容器名而不用改变
注： 容器的名称是唯一的。如果已经命名了一个叫web的容器，当再次使用web这个名字的时候，需要先docker rm命令删除之前创建的同名容器。 使用–link 参数可以让容器之间安全的进行交互。–link参数的格式为： –link name:alias 其中，name是要链接的容器的名称，alias是别名。 接下来，使用–link的方式实现容器B到容器A的访问，
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docker run -d --name web training/webapp python app.py
docker run -itd --link web:pyweb ubuntu
docker ps -l
docker exec -it fc185e95a931 /bin/bash
apt-get update
apt-get install wget -y
apt install iputils-ping -y #安装ping命令
wget pyweb:5000
cat index.html
在上述过程中，首先使用training/webapp创建了容器web（作为容器A），然后使用ubuntu镜像创建了容器B，在容器B内安装wget。 安装完毕后，访问容器A的web服务，可以看到正确地获取到了index.html文件，且文件中的内容正确。 Docker相当于在两个互联的容器之间创建了一个虚拟通道，而且不用映射他们的端口到宿主主机上。在启动db容器的时候并没有使用-p和-P标记，从而避免了暴露数据库服务端口到外部网络上。
Docker通过两种方式为容器公开连接信息：
- 更新环境变量；
- 更新/etc/hosts文件。
使用env命令来查看 web 容器的环境变量：
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docker run --rm --name test2 --link web:pyweb ubuntu env
其中PYWEB_PORT开头的环境变量是提供给 test2 容器连接 web 容器使用的环境变量。前缀采用大写的连接别名。 上述命令中的–rm表示容器运行完毕后，删除容器。 除了环境变量，Docker还添加host信息到 test2 容器的/etc/hosts的文件中。
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docker run --rm --name test2 --link web:pyweb ubuntu cat /etc/hosts
这里有两个host信息，一个是 test2 容器，test2 容器用自己的id 176bd8985190 作为默认主机名，另一个是 web 容器的IP和主机名(226377a53e4d)。
可以连接多个容器到一个容器，例如有容器A1、A2、A3，可以通过–link A1:A1 –link A2:A2 –link A3:A3将A1~A3都连接到容器B。
3 Docker 网络
接下来介绍如何使用Docker网络实现多个容器之间的互联互通。
将学习以下内容：
- 如何创建Docker网络。
- 如何将容器连接网络。
- 如何为容器配置DNS。
3.1 新建网络
下面先创建一个新的 Docker 网络。
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docker network create -d bridge mynet
参数说明：
- -d：参数指定 Docker 网络类型，有 bridge、overlay。
其中 overlay 网络类型用于 Swarm mode，本实验中可以先不考虑 overlay 模式。
使用 docker network ls 可查看当前的Docker网络列表。可以看到mynet已成功创建，mynet的网络ID为：55f6a336932e。
3.2 连接容器
运行两个ubuntu容器并连接到新建的 mynet 网络:
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docker run -itd --name test1 --network mynet ubuntu
docker run -itd --name test2 --network mynet ubuntu
docker ps
下面通过 ping 来证明 test1 容器和 test2 容器建立了互联关系。
由于test1和test2容器中没有ping命令，可以先制作一个安装了ping和wget这两个工具的Ubuntu镜像，操作过程如下：
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docker run -itd --name test --network mynet ubuntu
docker exec -it test /bin/bash
apt-get update -qqy
apt-get install iputils-ping -qqy
apt-get install wget -qqy
which ping
which wget
exit
docker ps -l
docker commit 2a839a2cb497 jojo/ubuntu_net:v1.0
docker images
jojo/ubuntu_net就是集成了ping和wget的新镜像。
接着使用jojo/ubuntu_net创建两个容器test1和test2，并连接到mynet，然后测试是否互通。
操作命令如下：
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docker run -itd --name test1 --network mynet jojo/ubuntu_net:v1.0
docker run -itd --name test2 --network mynet jojo/ubuntu_net:v1.0
docker exec -it test1 /bin/bash
ping test2
exit
docker exec -it test2 /bin/bash
ping test1
由此可见，连接到mynet的test1和test2之间的网络是互通的。因此，test1 容器和 test2 容器建立了互联关系。
注意：在ping命令执行过程中，按CTRL+C可退出执行。
如果有多个容器之间需要互相连接，推荐使用 Docker Compose，后续实验会详细介绍。
3.3 设定网段和IP
创建网络时，可以指定网段和子网掩码。
首先把之前的网络和容器清除了。
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docker stop $(docker ps -aq)
docker rm $(docker ps -aq)
docker network rm mynet
创建网络，指定网段和掩码。然后，创建容器，并手工指定IP地址：
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docker network create --subnet=172.19.0.0/16 mynet
docker run -itd --name test1 --network mynet --ip 172.19.1.1 jojo/ubuntu_net:v1.0
docker run -itd --name test2 --network mynet --ip 172.19.1.2 jojo/ubuntu_net:v1.0
设定mynet的网段为：172.19.0.0/16，为test1和test2分别分配的ip为172.19.1.1和172.19.1.2。
分别查看test1和test2的ip，并测试连通性。
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docker exec -it test1 /bin/bash
hostname -I
ping -c 3 test2
exit
docker exec -it test2 /bin/bash
hostname -I
ping -c 3 test1
exit
可以通过 hostname -I 查看ip，也可以通过ifconfig查看，使用ifconfig时会找不到命令的错误。可以通过命令 apt-get install net-tools 安装网络工具后解决。
可以看出，test1和test2的地址为设定的地址，而且可以互通。
3.4 配置 DNS
如果需要为指定的容器设置 DNS，则可以使用以下命令：
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docker run -it --rm --hostname=ubuntu_test jojo/ubuntu_net:v1.0 cat /etc/hosts
docker run -it --rm --dns=114.114.114.114 jojo/ubuntu_net:v1.0 cat /etc/resolv.conf
docker run -it --rm --dns=114.114.114.114 --dns=8.8.8.8 --hostname=ubuntu_test jojo/ubuntu_net:v1.0 cat /etc/resolv.conf
参数说明：
- –hostname=HOSTNAME：设定容器的主机名，它会被写到容器内的 /etc/hostname 和 /etc/hosts。也可以使用 -h HOSTNAME 。
- –dns=IP_ADDRESS：添加 DNS 服务器到容器的 /etc/resolv.conf 中，让容器用这个服务器来解析所有不在 /etc/hosts 中的主机名。
如果在容器启动时没有指定 –dns ，Docker 会默认用宿主主机上的 /etc/resolv.conf 来配置容器的 DNS。