多容器應用程式

目錄

到目前為止，您一直在使用單容器應用程式。但是，現在您將嚮應用程式堆疊新增 MySQL。通常會產生以下問題：“MySQL 將在何處執行？在同一個容器中安裝它還是單獨執行它？”一般來說，每個容器應該做好一件事，並且做好它。以下是一些單獨執行容器的原因

  • 您很有可能需要以不同於資料庫的方式擴充套件 API 和前端。
  • 單獨的容器可以讓您獨立地對版本進行版本控制和更新。
  • 雖然您可能在本地使用容器來儲存資料庫，但您可能希望在生產環境中使用託管服務來儲存資料庫。那麼您就不想將資料庫引擎與您的應用程式一起釋出。
  • 執行多個程序將需要一個程序管理器（容器只啟動一個程序），這會增加容器啟動/關閉的複雜性。

還有更多原因。因此，正如以下圖表所示，最好在多個容器中執行您的應用程式。

Todo App connected to MySQL container

容器網路

請記住，容器預設情況下以隔離方式執行，並且不知道同一臺機器上的其他程序或容器。那麼，如何允許一個容器與另一個容器通訊呢？答案是網路。如果您將兩個容器置於同一個網路上，它們就可以相互通訊。

啟動 MySQL

將容器置於網路上主要有兩種方式

  • 在啟動容器時分配網路。
  • 將正在執行的容器連線到網路。

在以下步驟中，您將首先建立網路，然後在啟動時將 MySQL 容器附加到該網路。

  1. 建立網路。

    $ docker network create todo-app

  2. 啟動 MySQL 容器並將其附加到網路。您還將定義一些環境變數，資料庫將使用這些環境變數來初始化資料庫。要詳細瞭解 MySQL 環境變數，請參閱 MySQL Docker Hub 列表 中的“環境變數”部分。

    $ docker run -d \
    --network todo-app --network-alias mysql \
    -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql \
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret \
    -e MYSQL_DATABASE=todos \
    mysql:8.0

    $ docker run -d `
    --network todo-app --network-alias mysql `
    -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql `
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret `
    -e MYSQL_DATABASE=todos `
    mysql:8.0
    $ docker run -d ^
    --network todo-app --network-alias mysql ^
    -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql ^
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret ^
    -e MYSQL_DATABASE=todos ^
    mysql:8.0

    在前面的命令中，您可以看到 `--network-alias` 標誌。在後面的部分中，您將瞭解有關此標誌的更多資訊。

    提示

    您會注意到上述命令中有一個名為 `todo-mysql-data` 的卷，它被掛載到 `\var\lib\mysql`，這是 MySQL 儲存其資料的位置。但是，您從未執行過 `docker volume create` 命令。Docker 識別出您希望使用命名卷，並自動為您建立一個。

  3. 要確認您的資料庫已啟動並執行，請連線到資料庫並驗證它是否已連線。

    $ docker exec -it <mysql-container-id> mysql -u root -p

    當出現密碼提示時，請輸入 `secret`。在 MySQL shell 中，列出資料庫並驗證您是否看到 `todos` 資料庫。

    mysql> SHOW DATABASES;

    您應該看到類似於以下內容的輸出

    +--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| todos              |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

  4. 退出 MySQL shell 以返回到機器上的 shell。

    mysql> exit

    現在您擁有一個 `todos` 資料庫，並且它已準備好供您使用。

連線到 MySQL

既然您知道 MySQL 已啟動並執行，您可以使用它。但是，您如何使用它？如果您在同一個網路上執行另一個容器，您如何找到該容器？請記住，每個容器都有自己的 IP 地址。

為了回答上述問題並更好地理解容器網路，您將使用 nicolaka/netshoot 容器，它附帶了許多用於解決網路問題或除錯網路問題的工具。

  1. 使用 nicolaka/netshoot 映象啟動一個新容器。確保將其連線到同一個網路。

    $ docker run -it --network todo-app nicolaka/netshoot

  2. 在容器內部，您將使用 `dig` 命令，這是一個有用的 DNS 工具。您將查詢主機名 `mysql` 的 IP 地址。

    $ dig mysql

    您應該獲得類似於以下內容的輸出。

    ; <<>> DiG 9.18.8 <<>> mysql
;; global options: +cmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 32162
;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0

;; QUESTION SECTION:
;mysql.				IN	A

;; ANSWER SECTION:
mysql.			600	IN	A	172.23.0.2

;; Query time: 0 msec
;; SERVER: 127.0.0.11#53(127.0.0.11)
;; WHEN: Tue Oct 01 23:47:24 UTC 2019
;; MSG SIZE  rcvd: 44

    在“ANSWER SECTION”中，您將看到 `mysql` 的 `A` 記錄，它解析為 `172.23.0.2`（您的 IP 地址很可能具有不同的值）。雖然 `mysql` 通常不是有效的主機名，但 Docker 能夠將其解析為具有該網路別名的容器的 IP 地址。請記住，您之前使用了 `--network-alias`。

    這意味著您的應用程式只需連線到名為 `mysql` 的主機，它就會與資料庫進行通訊。

使用 MySQL 執行您的應用程式

todo 應用程式支援設定一些環境變數以指定 MySQL 連線設定。它們是

  • MYSQL_HOST - 執行的 MySQL 伺服器的主機名
  • MYSQL_USER - 用於連線的使用者名稱
  • MYSQL_PASSWORD - 用於連線的密碼
  • MYSQL_DB - 連線後要使用的資料庫

注意

雖然在開發中使用環境變數來設定連線設定是普遍接受的，但在生產環境中執行應用程式時強烈建議不要這樣做。Docker 安全前負責人 Diogo Monica 撰寫了一篇很棒的部落格文章 說明了原因。

一種更安全的機制是使用容器編排框架提供的 secret 支援。在大多數情況下，這些 secret 會作為檔案掛載到正在執行的容器中。您會看到許多應用程式（包括 MySQL 映象和 todo 應用程式）還支援帶有 `_FILE` 字尾的環境變數，以指向包含變數的檔案。

例如，設定 `MYSQL_PASSWORD_FILE` 變數會導致應用程式使用引用檔案的內容作為連線密碼。Docker 不會執行任何操作來支援這些環境變數。您的應用程式需要知道在哪裡查詢變數並獲取檔案內容。

現在您可以啟動開發就緒的容器。

  1. 指定每個先前的環境變數，以及將容器連線到您的應用程式網路。確保在執行此命令時您位於 `getting-started-app` 目錄中。

    $ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 \
  -w /app -v "$(pwd):/app" \
  --network todo-app \
  -e MYSQL_HOST=mysql \
  -e MYSQL_USER=root \
  -e MYSQL_PASSWORD=secret \
  -e MYSQL_DB=todos \
  node:18-alpine \
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

    在 Windows 中，在 PowerShell 中執行此命令。

    $ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 `
  -w /app -v "$(pwd):/app" `
  --network todo-app `
  -e MYSQL_HOST=mysql `
  -e MYSQL_USER=root `
  -e MYSQL_PASSWORD=secret `
  -e MYSQL_DB=todos `
  node:18-alpine `
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

    在 Windows 中，在命令提示符中執行此命令。

    $ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 ^
  -w /app -v "%cd%:/app" ^
  --network todo-app ^
  -e MYSQL_HOST=mysql ^
  -e MYSQL_USER=root ^
  -e MYSQL_PASSWORD=secret ^
  -e MYSQL_DB=todos ^
  node:18-alpine ^
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

    $ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 \
  -w //app -v "/$(pwd):/app" \
  --network todo-app \
  -e MYSQL_HOST=mysql \
  -e MYSQL_USER=root \
  -e MYSQL_PASSWORD=secret \
  -e MYSQL_DB=todos \
  node:18-alpine \
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

  2. 如果您檢視容器的日誌（`docker logs -f `），您應該看到類似於以下內容的訊息，這表明它正在使用 mysql 資料庫。

    $ nodemon src/index.js
[nodemon] 2.0.20
[nodemon] to restart at any time, enter `rs`
[nodemon] watching dir(s): *.*
[nodemon] starting `node src/index.js`
Connected to mysql db at host mysql
Listening on port 3000

  3. 在瀏覽器中開啟應用程式，並將一些專案新增到待辦事項列表中。

  4. 連線到 mysql 資料庫並證明專案正在寫入資料庫。請記住，密碼是 `secret`。

    $ docker exec -it <mysql-container-id> mysql -p todos

    在 mysql shell 中，執行以下命令

    mysql> select * from todo_items;
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
| id                                   | name               | completed |
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
| c906ff08-60e6-44e6-8f49-ed56a0853e85 | Do amazing things! |         0 |
| 2912a79e-8486-4bc3-a4c5-460793a575ab | Be awesome!        |         0 |
+--------------------------------------+--------------------+-----------+

    您的表格將會有所不同，因為它包含您的專案。但是，您應該看到它們儲存在那裡。

總結

此時，您擁有一個應用程式，該應用程式現在將資料儲存在執行在單獨容器中的外部資料庫中。您瞭解了一些有關容器網路和使用 DNS 的服務發現的知識。

相關資訊

下一步

您很可能開始對啟動此應用程式所需的全部操作感到有點不知所措。您必須建立一個網路，啟動容器，指定所有環境變數，公開埠等等。這些內容需要記住很多，並且確實給其他人傳遞這些資訊帶來了很大困難。

在下一節中，您將瞭解 Docker Compose。使用 Docker Compose，您可以以更簡單的方式共享應用程式堆疊，並讓其他人使用一個簡單的命令啟動它們。

使用 Docker Compose