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一步步學會用docker部署應用(nodejs版)

canger / 723人閱讀

摘要:本文將采用技術部署一個簡單的應用,它包括一個簡單的前置網關服務器以及業務服務器。同時使用配置特定鏡像,采用進行容器編排,解決依賴網絡等問題。服務器首先搭建一個單節點緩存服務,采用官方提供的最新版鏡像,無需構建。

docker是一種虛擬化技術,可以在內核層隔離資源。因此對于上層應用而言,采用docker技術可以達到類似于虛擬機的沙盒環境。這大大簡化了應用部署,讓運維人員無需陷入無止境繁瑣的依賴環境及系統配置中;另一方面,容器技術也可以充分利用硬件資源,做到資源共享。

本文將采用docker技術部署一個簡單的nodejs應用,它包括一個簡單的前置網關nginx、redis服務器以及業務服務器。同時使用dockerfile配置特定鏡像,采用docker-compose進行容器編排,解決依賴、網絡等問題。

docker基礎

本文默認機器已安裝docker環境,即可以使用docker和docker-compose服務,如果本地沒有安裝,則參考:

安裝docker及docker-compose,可參考 Install Docker Compose

docker compose 技術可以查看官方文檔 Docker Compose

docker源

默認docker采用官方鏡像,國內用戶下載鏡像速度較慢,為了更好的體驗,建議切換源。
OSX系統通過添加 ~/.docker/daemon.json文件,

{
  "registry-mirrors": ["http://f1361db2.m.daocloud.io/"]
}

即可,鏡像源地址可替換,隨后重啟docker服務即可。

linux系統通過修改 /etc/docker/daemon.josn文件,一樣可以替換源。

docker簡單操作

源切換完畢之后,就可以嘗試簡單的容器操作。
首先,運行一個簡單的容器:

docker run -it node:8-slim node

run命令,根據某個版本的node鏡像運行容器,同時執行 “node”命令,進入node命令行交互模式。

docker run -d node:8-slim node

執行 -d 選項,讓容器以daemon進程運行,同時返回容器的hash值。根據該hash值,我們可以通過命令行進入運行的容器查看相關狀態:

docker exec -it hashcode bash

hashcode可以通過

docker ps -l

找到對應容器的hashcode

關于鏡像的選擇以及版本的確定,可以通過訪問官方 https://hub.docker.com/ 搜索,根據結果尋找 official image使用,當然也可根據下載量和star數量進行選擇。

對于鏡像的tag,則根據業務需求進行判斷是否需要完整版的系統。如nodejs鏡像,僅僅需要node基礎環境而不需要其他的系統預裝命令,因此選擇了 node:-slim 版本。

Dockerfile

從源下載的鏡像大多數不滿足實際的使用需求,因此需要定制鏡像。鏡像定制可以通過運行容器安裝環境,最后提交為鏡像:

docker run -it node:8-slim bash
root@ff05391b4cf8:/# echo helloworld > /home/text
root@ff05391b4cf8:/# exit
docker commit ff05391b4cf8 node-hello

然后運行該鏡像即可。

另一種鏡像定制可以通過Dockerfile的形式完成。Dockerfile是容器運行的配置文件,每次執行命令都會生成一個鏡像,直到所有環境都已設置完畢。

Dockerfile文件中可以執行命令定制化鏡像,如 “FROM、COPY、ADD、ENV、EXPOSE、RUN、CMD”等,具體dockerfile的配置可參考相關文檔。

Dockerfile完成后,進行構建鏡像:

docker build -t node:custom:v1 .

鏡像構建成功后即可運行容器。

docker-compose

關于docker-compose,將在下文示例中進行說明。

示例:搭建nodejs應用
本文所有代碼已開源至github
docker-compose.yml

在docker-compose.yml中配置相關服務節點,同時在每個服務節點中配置相關的鏡像、網絡、環境、磁盤映射等元信息,也可指定具體Dockerfile文件構建鏡像使用。

version: "3"
services:
  nginx:
    image: nginx:latest
    ports:
      - 80:80
    restart: always  
    volumes:
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
      - /tmp/logs:/var/log/nginx

  redis-server:
    image: redis:latest
    ports:
      - 6479:6379
    restart: always

  app:
    build: ./
    volumes:
      - ./:/usr/local/app
    restart: always  
    working_dir: /usr/local/app
    ports:
      - 8090:8090
    command: node server/server.js
    depends_on:
      - redis-server
    links:
      - redis-server:rd
redis服務器

首先搭建一個單節點緩存服務,采用官方提供的redis最新版鏡像,無需構建。

version: "3"
services:
  redis-server:
    image: redis:latest
    ports:
      - 6479:6379
    restart: always

關于version具體信息,可參考Compose and Docker compatibility matrix找到對應docker引擎匹配的版本格式。
在services下,創建了一個名為 redis-server 的服務,它采用最新的redis官方鏡像,并通過宿主機的6479端口向外提供服務。并設置自動重啟功能。

此時,在宿主機上可以通過6479端口使用該緩存服務。

web應用

使用node.js的koa、koa-router可快速搭建web服務器。在本節中,創建一個8090端口的服務器,同時提供兩個功能:1. 簡單查詢單個key的緩存 2. 流水線查詢多個key的緩存

docker-compose.yml

services:
  app:
    build: ./
    volumes:
      - ./:/usr/local/app
    restart: always  
    working_dir: /usr/local/app
    ports:
      - 8090:8090
    command: node server/server.js
    depends_on:
      - redis-server
    links:
      - redis-server:rd

此處創建一個app服務,它使用當前目錄下的Dockerfile構建后的鏡像,同時通過 volumes 配置磁盤映射,將當前目錄下所有文件映射至容器的/usr/local/app,并制定為運行時目錄;同時映射宿主機的8090端口,最后執行node server/server.js命令運行服務器。

通過depends_on設置app服務的依賴,等待 redis-server 服務啟動后再啟動app服務;通過links設置容器間網絡連接,在app服務中,可通過別名 rd 訪問redis-server。

Dockerfile

FROM node:8-slim
COPY ./ /usr/local/app
WORKDIR /usr/local/app
RUN npm i --registry=https://registry.npm.taobao.org
ENV NODE_ENV dev
EXPOSE 8090  

指定的Dockerfile則做了初始化npm的操作。

web-server sourcecode

const Koa = require("koa");
const Router = require("koa-router");
const redis = require("redis");
const { promisify } = require("util");


let app = new Koa();
let router = new Router();
let redisClient = createRedisClient({
    // ip為docker-compose.yml配置的redis-server別名 rd,可在應用所在容器查看dns配置
    ip: "rd",
    port: 6379,
    prefix: "",
    db: 1,
    password: null
});

function createRedisClient({port, ip, prefix, db}) {
    let client = redis.createClient(port, ip, {
        prefix,
        db,
        no_ready_check: true
    });
    
    client.on("reconnecting", (err)=>{
        console.warn(`redis client reconnecting, delay ${err.delay}ms and attempt ${err.attempt}`);
    });
    
    client.on("error", function (err) {
        console.error("Redis error!",err);
    });
    
    client.on("ready", function() {
        console.info(`redis初始化完成,就緒: ${ip}:${port}/${db}`);
    });
    return client;
}

function execReturnPromise(cmd, args) {
    return new Promise((res,rej)=>{
        redisClient.send_command(cmd, args, (e,reply)=>{
            if(e){
                rej(e);
            }else{
                res(reply);
            }
        });
    });
}

function batchReturnPromise() {
    return new Promise((res,rej)=>{
        let b = redisClient.batch();
        b.exec = promisify(b.exec);
        res(b);
    });
}


router.get("/", async (ctx, next) => {
    await execReturnPromise("set",["testkey","helloworld"]);
    let ret = await execReturnPromise("get",["testkey"]);
    ctx.body = {
        status: "ok",
        result: ret,
    };
});

router.get("/batch", async (ctx, next) => {
    await execReturnPromise("set",["testkey","helloworld, batch!"]);
    let batch = await batchReturnPromise();
    for(let i=0;i < 10;i++){
        batch.get("testkey");
    }
    let ret = await batch.exec();
    ctx.body = {
        status: "ok",
        result: ret,
    };
});

app
  .use(router.routes())
  .use(router.allowedMethods())
  .listen(8090);

需要注意的是,在web服務所在的容器中,通過別名 rd 訪問緩存服務。

此時,運行命令 docker-compose up后,即可通過 http://127.0.0.1:8090/ http://127.0.0.1:8090/batch 訪問這兩個緩存服務。

轉發

目前可以通過宿主機的8090端口訪問服務,為了此后web服務的可擴展性,需要在前端加入轉發層。實例中使用nginx進行轉發:

services:
  nginx:
    image: nginx:latest
    ports:
      - 80:80
    restart: always  
    volumes:
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
      - /tmp/logs:/var/log/nginx

采用最新版的nginx官方鏡像,向宿主機暴露80端口,通過在本地配置nginx的抓發規則文件,映射至容器的nginx配置目錄下實現快速高效的測試。

運行與擴展

默認單節點下,直接運行

docker-compose up -d

即可運行服務。

如果服務節點需要擴展,可通過

docker-compose up -d --scale app=3

擴展為3個web服務器,同時nginx轉發規則需要修改:

upstream app_server { # 設置server集群,負載均衡關鍵指令
    server docker-web-examples_app_1:8090; # 設置具體server,
    server docker-web-examples_app_2:8090;
    server docker-web-examples_app_3:8090;
}

server {
    listen 80;
    charset utf-8;

    location / {
        proxy_pass http://app_server;
        proxy_set_header Host $host:$server_port;
        proxy_set_header X-Forwarded-Host $server_name;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

app_server內部的各個服務器名稱為docker-web-examples_app_1,format為“${path}_${service}_${number}”,

即第一部分為 docker-compose.yml所在目錄名稱,如果在根目錄則為應用名稱;
第二部分為擴展的服務名;
第三部分為擴展序號

通過設置nginx的配置的log_format中upstream_addr變量,可觀察到負載均衡已生效。

http{
    log_format  main  "$remote_addr:$upstream_addr - $remote_user [$time_local] "$request" "
                      "$status $body_bytes_sent "$http_referer" "
                      ""$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"";
}
參考

docker官方文檔

docker-compose.yml 配置文件編寫詳解

Dockerfile實踐

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