图解 Docker Compose 架构设计分析与全攻略:构建、扩展和管理你的容器(第一部分)
Docker Compose 是 Docker 官方编排工具,它允许用户通过简洁的 YAML 文件定义多容器的 Docker 应用程序。无论是开发者、系统管理员还是 DevOps 工程师,Docker Compose 都能帮助轻松地管理复杂的服务堆栈。通过本文,将深入了解 Docker Compose 的强大功能和使用场景,探索如何利用它来简化开发、测试和部署流程。无论是初学者还是希望优化现有工作流的高级用户,本文都将为提供实用的指导和技巧。让我们开始这段精彩的 Docker Compose 实战之旅吧!
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1、docker-compose 架构设计
设计说明:
用户: 这是使用 Docker Compose 的用户。
Docker Compose CLI: 这是 Docker Compose 的命令行界面,用户通过它来运行命令。
docker-compose.yml: Docker Compose 的配置文件,定义了服务、网络、卷等。
服务 1、服务 2、服务 3: 这些是配置文件中定义的服务。
Docker Engine: Docker 的后台守护进程,负责管理 Docker 对象。
容器: Docker Engine 创建和管理容器。
网络: Docker Engine 管理网络,使容器可以相互通信。
卷: Docker Engine 管理卷,用于数据持久化。
镜像: Docker Engine 管理镜像,服务基于镜像启动。
2、docker-compose 工作流程
流程说明:
运行 docker-compose up: 用户在命令行中执行
docker-compose up
命令,开始整个工作流程。Docker Compose: Docker Compose 工具开始处理。
解析 docker-compose.yml: Docker Compose 解析位于当前目录的
docker-compose.yml
文件,理解服务、网络和卷的配置。构建服务镜像: 根据配置文件中的指令,构建服务所需的 Docker 镜像。
每个服务: Docker Compose 逐个处理配置文件中定义的每个服务。
启动容器: 对于每个服务,Docker Compose 启动相应数量的容器实例。
容器运行中: 容器启动并运行服务。
服务健康检查: Docker Compose 对每个服务执行健康检查,确保服务正常运行。
服务健康? : Docker Compose 检查服务是否通过健康检查。
继续监视: 如果服务健康,Docker Compose 继续监视服务状态。
报告错误并退出: 如果服务不健康,Docker Compose 报告错误并退出。
所有服务运行完毕: 所有服务都成功启动并运行后,工作流程结束。
3、docker-compose 功能介绍
3.1. 服务定义
使用 YAML 文件定义多个服务(容器),每个服务可以基于不同的镜像或使用构建指令从 Dockerfile 构建。Docker Compose 允许通过 docker-compose.yml
文件定义服务。以下是定义服务时可以使用的所有主要语法选项
以下是完整的 docker-compose.yml
文件:
2. 一键启动和停止
通过
docker-compose up
和docker-compose down
命令,可以一键启动和停止所有服务。
3. 依赖管理
可以定义服务之间的依赖关系,确保服务按照正确的顺序启动和停止。
图解释:
docker-compose.yml: Docker Compose 的配置文件,定义了所有服务、网络和卷。
服务 A、服务 B、服务 C: 这些是配置文件中定义的服务。
网络: 由 Docker Compose 管理的网络,用于连接所有服务,使它们能够互相通信。
依赖: 服务之间的依赖关系,确保服务按照正确的顺序启动和停止。例如,服务 B 依赖于 服务 C,服务 C 依赖于 服务 D。
配置说明
db 服务:这是一个数据库服务,使用
postgres:13
镜像。环境变量POSTGRES_USER
、POSTGRES_PASSWORD
和POSTGRES_DB
用于初始化数据库配置。一个命名卷db-data
被挂载到容器的 PostgreSQL 数据目录,用于数据持久化。web 服务:这是一个 Web 服务,使用
nginx:alpine
镜像。它定义了对db
服务的依赖,使用depends_on
关键字。这意味着在启动 Web 服务之前,Docker Compose 会确保先启动数据库服务。volumes:
db-data:这是一个命名卷,用于持久化数据库服务的数据。
networks:
default:定义了一个默认的桥接网络,所有服务都会连接到这个网络,从而实现服务间的通信。
如何工作
启动服务:运行
docker-compose up
命令时,Docker Compose 会根据depends_on
关键字来决定服务的启动顺序。在这个例子中,db
服务会首先启动。服务发现:一旦
db
服务启动,web
服务就可以通过服务名称db
来访问数据库服务。端口映射:
web
服务的 80 端口被映射到宿主机的 80 端口,使得可以通过宿主机的 IP 地址或域名来访问 Web 应用。
4. 网络管理
在 Docker Compose 中,网络管理是一个关键特性,它允许不同容器之间相互发现和通信。Docker Compose 提供了强大的网络功能,可以自动配置服务之间的网络,使得容器像在同一个主机上一样轻松通信。
4.1. 默认网络
当运行 Docker Compose 时,它会自动创建一个默认网络,所有服务都会连接到这个网络,除非明确指定了其他网络。默认网络允许服务之间通过服务名称进行通信。
4.2. 自定义网络
除了默认网络,还可以创建自定义网络,以实现更复杂的网络拓扑结构或隔离特定的服务。
创建自定义网络
在 docker-compose.yml
文件中,定义一个或多个网络:
此例子中,我们定义了两个网络 webnet
和 dbnet
。web
服务连接到了 webnet
网络,而 db
服务连接到了 dbnet
网络。
使用网络
服务可以通过网络名称来发现和访问其他服务。例如,如果 web
服务需要访问 db
服务,它可以通过网络名称来实现:
在这个修改后的例子中,web
服务同时连接到了 webnet
和 dbnet
网络,因此它可以通过 db
服务的名称来访问数据库。
这里的 db
是数据库服务的名称,5432
是 PostgreSQL 的默认端口,mydatabase
是数据库名。
4.3. 网络模式
Docker Compose 支持多种网络模式,包括桥接、宿主机、覆盖和 Macvlan。每种模式都有其特定的用例:
桥接(bridge) :默认模式,创建一个虚拟的网络环境,容器可以通过网络地址相互通信。
宿主机(host) :容器将使用宿主机的网络栈。
覆盖(overlay) :用于跨多个 Docker 守护进程的容器通信,常见于 Docker Swarm 模式。
Macvlan:将容器直接连接到物理网络,使容器拥有物理网络上的真实 MAC 地址。
4.4. 网络的动态发现
Docker Compose 允许服务动态发现其他服务,只需通过服务名称即可实现通信。这种发现机制简化了服务间的连接和通信。
4.5. 网络的持久性
定义的网络在 Docker Compose 栈的生命周期内是持久的,即使容器停止或重启,网络依然存在。
其他内容在第二篇文章《图解 Docker Compose 架构设计分析与全攻略:构建、扩展和综合案例(第二部分)》中。。。
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【肖哥弹架构】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/27bb208882069607e804602ac】。文章转载请联系作者。
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