【云原生|Docker系列5】Docker Compose安装使用详解

迷南。 2024-04-08 08:49 86阅读 0赞

### 前言 ###

> **Docker Compose是一种用于定义和共享多容器应用程序的工具。本文主要介绍 Compose 项目的具体情况，以及如何进行安装和使用。**

### 一、Compose 简介 ###

**Compose** 项目是 Docker 官方的开源项目，**负责实现对基于 Docker器的多应用服务的快速编排**。从功能上看，跟 OpenStack 中的 Heat 十分类似。其代码目前在 [https://github.com/docker/compose][https_github.com_docker_compose]上开源。**Compose 定位是“定义和运行多个 Docker 容器的应用”**，其前身是开源项目 Fig, 目前仍然兼容 Fig 格式的模板文件。

通过前面的学习我们已经知道使用一个 Dockerfile 模板文件，可以让用户很方便地定义一个单独的应用容器。然而，在日常工作中，经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个 Web 项目，除了 Web 服务容器本身，往往还需要再加上后端的数据库服务容器，甚至还包括前端的负载均衡容器等。

**Compose** 恰好满足了这样的需求。**它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml模板文件 (YAML 格式）来定义一组相关联的应用容器为一个服务栈 (stack)。**

Compose 中有两个重要的概念：

> **服务 (service)** ：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。  
> **项目 (project)**：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义。

**Compose** 的默认管理对象是项⽬，通过子命令对项⽬中的多个服务进行便捷的生命周期管理。

**Compose** 项目由 Python 编写，实现上调用了 Docker 服务提供的 API 来对容器进行管理。因此，只要所操作的平台支持 Docker API, 就可以在其上利用 Compose 来进行编排管理。

### 二、Compose示例 ###

以下示例通过一个具体的示例应用程序说明了 Compose 规范概念。

将应用程序拆分为前端 Web 应用程序和后端服务。

前端在运行时使用由基础设施管理的 HTTP 配置文件进行配置，提供外部域名和由平台的安全机密存储注入的 HTTPS 服务器证书。

后端将数据存储在持久卷中。

两个服务在隔离的后端网络上相互通信，而前端也连接到前端网络并公开端口 443 以供外部使用。

示例应用程序由以下部分组成：

> 2 个服务，由 Docker 镜像支持：webapp和database
> 
> 1 个密钥（HTTPS 证书），注入前端
> 
> 1个配置（HTTP），注入前端
> 
> 1 个持久卷，附加到后端
> 
> 2 个网络

services:
      frontend:
        image: awesome/webapp
        ports:
          - "443:8043"
        networks:
          - front-tier
          - back-tier
        configs:
          - httpd-config
        secrets:
          - server-certificate
    
      backend:
        image: awesome/database
        volumes:
          - db-data:/etc/data
        networks:
          - back-tier
    
    volumes:
      db-data:
        driver: flocker
        driver_opts:
          size: "10GiB"
    
    configs:
      httpd-config:
        external: true
    
    secrets:
      server-certificate:
        external: true
    
    networks:
      # The presence of these objects is sufficient to define them
      front-tier: {
        }
      back-tier: {
        }

### 三、安装 ###

Compose ⽀持 Linux、macOS、Windows 10 三⼤平台。Compose 可以通过 Python 的包管理⼯ 具 pip 进⾏安装，也可以直接下载编译好的⼆进制⽂件使⽤，甚⾄能够直接在 Docker 容器中运⾏。 前两种⽅式是传统⽅式，适合本地环境下安装使⽤；最后⼀种⽅式则不破坏系统环境，更适合云计算场景。

#### 3.1、pip 安装 ####

这种⽅式是将 Compose 当作⼀个 Python 应⽤来从 pip 源中安装。执⾏安装命令：

sudo pip install -U docker-compose

[root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ ~]# sudo pip3 install -U docker-compose 
    WARNING: pip is being invoked by an old script wrapper. This will fail in a future version of pip.
    Please see https://github.com/pypa/pip/issues/5599 for advice on fixing the underlying issue.
    To avoid this problem you can invoke Python with '-m pip' instead of running pip directly.
    Looking in indexes: http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/pypi/simple/
    Collecting docker-compose
      Downloading http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/pypi/packages/f3/3e/ca05e486d44e38eb495ca60b8ca526b192071717387346ed1031ecf78966/docker_compose-1.29.2-py2.py3-none-any.whl (114 kB)
         |████████████████████████████████| 114 kB 51.5 MB/s            
    Collecting distro<2,>=1.5.0
      Downloading http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/pypi/packages/e1/54/d08d1ad53788515392bec14d2d6e8c410bffdc127780a9a4aa8e6854d502/distro-1.7.0-py3-none-any.whl (20 kB)
    Collecting python-dotenv<1,>=0.13.0
    ...

#### 3.2、二进制安装 ####

在 Linux 上的也安装⼗分简单，从 官⽅ GitHub Release 处直接下载编译好的⼆进制⽂件即可。例 如，在 Linux 64 位系统上直接下载对应的⼆进制包。

sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-` uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose 
    sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

#### 3.3、版本查看 ####

docker-compose -v

[root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ ~]# docker-compose -v
    /usr/local/lib/python3.6/site-packages/paramiko/transport.py:33: CryptographyDeprecationWarning: Python 3.6 is no longer supported by the Python core team. Therefore, support for it is deprecated in cryptography and will be removed in a future release.
      from cryptography.hazmat.backends import default_backend
    docker-compose version 1.29.2, build unknown

可以添加 bash 补全命令：

curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.2/contrib/completion/bash/d ocker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

[root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ ~]# curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.2/contrib/completion/bash/d ocker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose
      % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                     Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
      0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:--  0:00:34 --:--:--     0

### 四、容器中执行 ###

Compose 既然是一个 Python 应用，自然也可以直接用容器来执行它：

curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/run.sh > /usr/local/bin/docker-compose 
    chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

[root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ ~]# curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/run.sh > /usr/local/bin/docker-compose 
      % Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
                                     Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
      0     0    0     0    0     0      0      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--     0
    100  2585  100  2585    0     0   1729      0  0:00:01  0:00:01 --:--:--  3801
    [root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ ~]# chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

实际上，查看下载的 run. sh 脚本内容，如下：

set -e
    
    VERSION="1.29.2"
    IMAGE="docker/compose:$VERSION"
    
    
    # Setup options for connecting to docker host
    if [ -z "$DOCKER_HOST" ]; then
        DOCKER_HOST='unix:///var/run/docker.sock'
    fi
    if [ -S "${DOCKER_HOST#unix://}" ]; then
        DOCKER_ADDR="-v ${DOCKER_HOST#unix://}:${DOCKER_HOST#unix://} -e DOCKER_HOST"
    else
        DOCKER_ADDR="-e DOCKER_HOST -e DOCKER_TLS_VERIFY -e DOCKER_CERT_PATH"
    fi
    
    
    # Setup volume mounts for compose config and context
    if [ "$(pwd)" != '/' ]; then
        VOLUMES="-v $(pwd):$(pwd)"
    fi
    if [ -n "$COMPOSE_FILE" ]; then
        COMPOSE_OPTIONS="$COMPOSE_OPTIONS -e COMPOSE_FILE=$COMPOSE_FILE"
        compose_dir="$(dirname "$COMPOSE_FILE")"
        # canonicalize dir, do not use realpath or readlink -f
        # since they are not available in some systems (e.g. macOS).
        compose_dir="$(cd "$compose_dir" && pwd)"
    fi
    if [ -n "$COMPOSE_PROJECT_NAME" ]; then
        COMPOSE_OPTIONS="-e COMPOSE_PROJECT_NAME $COMPOSE_OPTIONS"
    fi
    if [ -n "$compose_dir" ]; then
        VOLUMES="$VOLUMES -v $compose_dir:$compose_dir"
    fi
    if [ -n "$HOME" ]; then
        VOLUMES="$VOLUMES -v $HOME:$HOME -e HOME" # Pass in HOME to share docker.config and allow ~/-relative paths to work.
    fi
    i=$#
    while [ $i -gt 0 ]; do
        arg=$1
        i=$((i - 1))
        shift
    
        case "$arg" in
            -f|--file)
                value=$1
                i=$((i - 1))
                shift
                set -- "$@" "$arg" "$value"
    
                file_dir=$(realpath "$(dirname "$value")")
                VOLUMES="$VOLUMES -v $file_dir:$file_dir"
            ;;
            *) set -- "$@" "$arg" ;;
        esac
    done
    
    # Setup environment variables for compose config and context
    ENV_OPTIONS=$(printenv | sed -E "/^PATH=.*/d; s/^/-e /g; s/=.*//g; s/\n/ /g")
    
    # Only allocate tty if we detect one
    if [ -t 0 ] && [ -t 1 ]; then
        DOCKER_RUN_OPTIONS="$DOCKER_RUN_OPTIONS -t"
    fi
    
    # Always set -i to support piped and terminal input in run/exec
    DOCKER_RUN_OPTIONS="$DOCKER_RUN_OPTIONS -i"
    
    
    # Handle userns security
    if docker info --format '{
        {json .SecurityOptions}}' 2>/dev/null | grep -q 'name=userns'; then
        DOCKER_RUN_OPTIONS="$DOCKER_RUN_OPTIONS --userns=host"
    fi
    
    # shellcheck disable=SC2086
    exec docker run --rm $DOCKER_RUN_OPTIONS $DOCKER_ADDR $COMPOSE_OPTIONS $ENV_OPTIONS $VOLUMES -w "$(pwd)" $IMAGE "$@"

可以看到，它其实是下载了 docker/compose 镜像并运行。

### 五、卸载 ###

如果是二进制包方式安装的，删除二进制文件即可：

sudo rm /usr/local/bin/docker-compose

如果是通过 Python pip 工具安装的，则可以执行如下命令删除：

sudo pip uninstall docker-compose

### 六、使用 ###

#### 1.⽤ Python 编写记录访问web网站技术的**app.py**文件。 ####

from flask import Flask
    from redis import Redis
    
    app = Flask(__name__)
    redis = Redis(host='redis', port=6379)
    
    @app.route('/')
    def hello():
        count = redis.incr('hits')
        return 'Hello World! 该页面已被访问 {} 次。\n'.format(count)
    
    if __name__ == "__main__":
    	# 设置运行信息
        app.run(host="127.0.0.1",  debug=True)

#### 2.编写 Dockerfile ⽂件。 ####

FROM python:3.6-alpine 
    ADD . /code 
    WORKDIR /code 
    RUN pip install redis flask 
    CMD ["python", "app.py"]

#### 3.编写 docker-compose.yml ⽂件。 ####

version: '3'
    services:
      web:
        build: .
        ports:
          - "8000:5000"
        volumes:
          - .:/code
      redis:
        image: "redis:alpine"

#### 4.运⾏ compose 项⽬ ####

docker-compose up

[root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ admin]# docker-compose up
    Starting admin_web_1   ... done
    Starting admin_redis_1 ... done
    Attaching to admin_web_1, admin_redis_1
    redis_1  | 1:C 17 Aug 2022 06:49:50.124 # oO0OoO0OoO0Oo Redis is starting oO0OoO0OoO0Oo
    redis_1  | 1:C 17 Aug 2022 06:49:50.124 # Redis version=7.0.4, bits=64, commit=00000000, modified=0, pid=1, just started
    redis_1  | 1:C 17 Aug 2022 06:49:50.124 # Warning: no config file specified, using the default config. In order to specify a config file use redis-server /path/to/redis.conf
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.125 * monotonic clock: POSIX clock_gettime
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * Running mode=standalone, port=6379.
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128.
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 # Server initialized
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 # WARNING overcommit_memory is set to 0! Background save may fail under low memory condition. To fix this issue add 'vm.overcommit_memory = 1' to /etc/sysctl.conf and then reboot or run the command 'sysctl vm.overcommit_memory=1' 
    for this to take effect.redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * Loading RDB produced by version 7.0.4
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * RDB age 1576 seconds
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * RDB memory usage when created 0.82 Mb
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * Done loading RDB, keys loaded: 0, keys expired: 0.
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * DB loaded from disk: 0.000 seconds
    redis_1  | 1:M 17 Aug 2022 06:49:50.126 * Ready to accept connections

#### 5.访问 ####

此时访问本地 8000 端⼝，每访问一次，计数加 1。

[root@iZhp33j6fklnmhbf0lz2obZ admin]# curl -v localhost:8000
    * Rebuilt URL to: localhost:8000/
    *   Trying ::1...
    * TCP_NODELAY set
    * Connected to localhost (::1) port 8000 (#0)
    > GET / HTTP/1.1
    > Host: localhost:8000
    > User-Agent: curl/7.61.1
    > Accept: */*
    > 
    * HTTP 1.0, assume close after body
    < HTTP/1.0 200 OK
    < Content-Type: text/html; charset=utf-8
    < Content-Length: 44
    < Server: Werkzeug/2.0.3 Python/3.6.15
    < Date: Wed, 17 Aug 2022 06:56:07 GMT
    < 
    Hello World! 该页面已被访问 8 次。
    * Closing connection 0

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