nginx docker

從 0 開始學習 Docker、Dockerfile、Docker-Compose

Posted by blueskyson on June 1, 2021

1. 安裝

首先使用指令安裝 Docker

$ curl -fsSL https://get.docker.com | sudo bash

安裝 Docker Compose

$ sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
$ sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

2. 透過指令產生 Container

使用 nginx 當作範例，首先新增一個資料用以測試 docker，在資料夾中新增 index.html

$ mkdir dockertest
$ vim dockertest/index.html

在 index.html 中寫入以下內容

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<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Hello Nginx</title>
</head>
<body>
    Hello Docker!
</body>
</html>

再來從 dockerhub 下載 nginx image 到本地的儲存庫

$ sudo docker pull nginx

跟 git pull 不同的是，docker image 是集中管理的，所以不管在哪個目錄 pull 都無所謂。此外，透過 sudo docker image 可以查看本地有哪些 image。

接下來輸入以下指令來簡易啟動一個 Container

$ sudo docker run --name nginxtest -p 8080:80 -v /home/lin/Desktop/docker:/usr/share/nginx/html -d nginx
  • docker run: 創建一個新的容器 (Container) 並對其進行操作
  • –name string: 為容器命名，我命名為 nginxtest
  • -p <host_port>:<container_port>: 連接埠轉送，有多少 -p h_p:c_p 就轉送多少 port
  • -v <host_dir>:<container_dir>: 全文為 volume，將 host 目錄掛載至 container 目錄，如此一來 container 就能在該目錄讀寫檔案，注意必須使用絕對路徑。這個參數跟 -p 一樣可以有複數個
  • -d: 全文為 detach，代表讓 container 在背景執行
  • IMAGE: container 中的 image，在以上範例為 nginx

其他更詳細的參數說明可以參閱 docker run --help

最後在終端機或瀏覽器測試是否成功執行

$ curl localhost:8080
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Hello Nginx</title>
</head>
<body>
    Hello Docker!
</body>
</html>

以上便完成 docker 的初體驗

3. 刪除 Container

使用 docker ps 查看正在運行的服務

$ sudo docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                                   NAMES
cd094877361a   nginx     "/docker-entrypoint.…"   14 minutes ago   Up 14 minutes   0.0.0.0:8080->80/tcp, :::8080->80/tcp   nginxtest

通過 CONTAINER ID 或 NAMES 停止以及刪除 Container

$ sudo docker stop cd094877361a
$ sudo docker rm cd094877361a
或
$ sudo docker stop nginxtest
$ sudo docker rm nginxtest

記得要開新的 Container 之前要把舊的同樣名稱的 Container 刪除

4. 刪除 Image

使用 docker images 查看本地的 image

$ sudo docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED      SIZE
nginx        latest    d1a364dc548d   7 days ago   133MB

透過 REPOSITORY:TAG 或 IMAGE ID 刪除 Image

$ sudo docker rmi nginx:latest
或
$ sudo docker rmi d1a364dc548d

5. Dockerfile

簡而言之，Dockerfile 是一個用以製造自定義 Image 的文字檔，Dockerfile 可以指定 Base Image，並且透過 linux 指令在 Base Image 安裝環境、為其新增環境變數、決定執行時期要啟動那些程序等。

接下來我們用 python:3.7-alpine 作為 Base Image 製作一個簡單的 Image

$ sudo docker pull python:3.7-alpine

在 dockertest 資料夾中新增一個 python 檔案

$ vim dockertest/main.py

這個腳本每 5 秒會印出藝術文字，我要讓 Image 持續印出藝術文字

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from art import *
import time

while True:
    tprint("Hello Docker","random")
    time.sleep(3)

新增一個 Dockerfile

$ vim dockertest/Dockerfile

寫入以下內容

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FROM python:3.7-alpine
WORKDIR /code
RUN pip install art
COPY main.py .
CMD ["python", "main.py"]
  • FROM: Base Image
  • WORKDIR: 目前在 Container 中的目錄
  • RUN: Container 正在啟動中時執行的指令
  • COPY: 將 Host 的檔案或目錄複製到 Container 的目錄中，上面範例是將 main.py 複製進 Container 的 /code 中
  • CMD: Container 開始執行時下的指令

更多設定可以參考 Dockerfile reference

接下來打包成 Image，命名為 art，tag (通常用來表示版本) 為 1

$ sudo docker build -t art:1 .

在前台執行

$ sudo docker run art:1

|_| _|| _   |~\ _  _|  _._
| |}_||(_)  |_/(_)(_|<}_| 

#  #        ##    ##                ###               #                 
#  #         #     #                #  #              #                 
####   ##    #     #     ##         #  #   ##    ##   # #    ##   ###   
#  #  # ##   #     #    #  #        #  #  #  #  #     ##    # ##  #  #  
#  #  ##     #     #    #  #        #  #  #  #  #     # #   ##    #     
#  #   ##   ###   ###    ##         ###    ##    ##   #  #   ##   #    

. . .

我自己實作時不會三秒顯示一個藝術文字，而是過 30 秒突然爆出 10 個藝術文字，不知道是不是因為 time.sleep() 在 docker 中會跟 stdout 互相干擾

刪除 Container 和 Image 就和前述步驟差不多，不再演示

6. Docker-Compose

前面實際操作如何創建 Container 和 Image 後不難體會 Docker 容器隔離和輕量化的方便性，docker 可以透過 image 快速複製出許多環境相同的 container，同時幾乎不會影響到 host 的運作，又節省空間。

然而要提供一個完整的服務，僅僅只用一個 image 和一個 container 顯然是不夠的，雖然仍然有人製作包山包海的 docker image，但是考慮效能、彈性、維護性，這不是個好的設計模式；另一方面，同時執行多個 Container 也很讓人頭大，沒有人的腦容量可以記得各個容器繁雜的指令、以及每個容器之間的交互關係。

這時就是 Docker-Compose 出馬的時候了，其用於處理多個容器一起執行的情景，透過一個 yml 檔規範所有容器的 dockerfile、掛載目錄、虛擬網路等，使用單個指令便能啟動所有容器。

以下的操作取自官網的 Get started with Docker Compose，其為一個 flask 結合 redis 的網頁伺服器

首先創建 app.py

$ vim dockertest/app.py

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import time

import redis
from flask import Flask

app = Flask(__name__)
cache = redis.Redis(host='redis', port=6379)

def get_hit_count():
    retries = 5
    while True:
        try:
            return cache.incr('hits')
        except redis.exceptions.ConnectionError as exc:
            if retries == 0:
                raise exc
            retries -= 1
            time.sleep(0.5)

@app.route('/')
def hello():
    count = get_hit_count()
    return 'Hello World! I have been seen {} times.\n'.format(count)

requirements.txt

$ vim dockertest/requirements.txt

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flask
redis

建立 Dockerfile

$ vim dockertest/Dockerfile

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FROM python:3.7-alpine
WORKDIR /code
ENV FLASK_APP=app.py
ENV FLASK_RUN_HOST=0.0.0.0
RUN apk add --no-cache gcc musl-dev linux-headers
COPY requirements.txt requirements.txt
RUN pip install -r requirements.txt
EXPOSE 5000
COPY . .
CMD ["flask", "run"]

建立 Compose File

$ vim dockertest/docker-compose.yml

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version: "3.9"
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
  redis:
    image: "redis:alpine"
  • version: 規範 yml 該如何撰寫，每個版本大同小異，細節見官網
  • services: 基本上每個 service 都是一個 container
  • web、redis: 自定義的 service 名稱
  • build: 該服務的 dockerfile 所在目錄，有些 image 不需要過度客製化，所以沒有 dockerfile
  • ports: 連接埠轉送
  • image: 若無 build 標籤，則由 image 指定 base image

更多資訊詳見 Compose file version 3 reference

最後，只要在 dockertest 目錄執行一個指令便可啟動服務，-d 代表背景執行

$ sudo docker-compose up -d

使用終端機或瀏覽器測試

$ curl localhost:5000
Hello World! I have been seen 1 times.
$ curl localhost:5000
Hello World! I have been seen 2 times.
...

輸入以下指令終止服務

$ sudo docker-compose down

如果想要修改這份 flask 範例，要記得在 web 服務掛載 dockertest 目錄，這樣每次 docker-compose up 時才會更新 app.py 的程式碼，修改後的 docker-compose.yml 如下:

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version: "3.9"
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
    volumes:
      - .:/code
    environment:
      FLASK_ENV: development
  redis:
    image: "redis:alpine"

心得

Docker 太神啦!

參考資料

Docker 建立 Nginx 基礎分享 <=大推這份筆記，本篇內容很多是參考他的，感謝這位網友!!

Get started with Docker Compose <=官網其實資訊很足夠，又不會多到讓人看不完!!

Docker Tip #10: Project Structure with Multiple Dockerfiles and Docker Compose <= 這篇討論串在談如何處理多個 Dockerfile，算延伸閱讀吧

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