Docker Compose

Docker Compose简介

Compose 项目是 Docker 官方的开源项目，负责实现对 Docker 容器集群的快速编排。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 上开源。

Compose 定位是「定义和运行多个 Docker 容器的应用（Defining and running multi-container Docker applications）」，其前身是开源项目 Fig。

Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，您可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。

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一组容器进行便捷地生命周期管理。

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。

Compose 使用的三个步骤：

使用 Dockerfile 定义应用程序的环境。
使用 docker-compose.yml 定义构成应用程序的服务，这样它们可以在隔离环境中一起运行。
最后，执行 docker-compose up 命令来启动并运行整个应用程序。

Docker Compose 安装与卸载

二进制包安装

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。

# 下载二进制文件
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.27.4/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
# 将可执行权限应用于二进制文件
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 创建软链
sudo ln -s /usr/local/bin/docker-compose /usr/bin/docker-compose
# 测试是否安装成功
docker-compose --version

卸载

# 删除软链
rm -rf /usr/bin/docker-compose
# 删除二进制文件
sudo rm /usr/local/bin/docker-compose

Docker Compose 命令

# 列出项目中目前的所有容器
docker-compose ps -a
# 列出项目中运行中的所有容器
docker-compose ps
# 前台运行
docker-compose up
# 后台运行
docker-compose up -d
# 启动已经存在的服务容器
docker-compose start
# 停止
docker-compose stop
# 停止和删除容器、网络、卷、镜像
docker-compose down
# 验证 Compose 文件格式是否正确，若正确则显示配置，若格式错误显示错误原因
docker-compose config
# 列出 Compose 文件中包含的镜像
docker-compose images 
# 查看服务容器的输出，默认情况下，docker-compose将对不同的服务输出使用不同的颜色来区分。
docker-compose logs container_id 
docker-compose logs -f container_id 
docker-compose logs -f --tail 50 container_id 
# 重启项目中的服务
docker-compose restart
#暂停一个服务容器
docker-compose pause
#删除所有（停止状态的）服务容器，推荐先执行docker-compose stop命令来停止容器
docker-compose rm
# 查看帮助
docker-compose -h

Docker Compose 使用

1、场景

最常见的项目是 web 网站，该项目应该包含 web 应用和缓存。

下面我们用 Python 来建立一个能够记录页面访问次数的 web 网站。

新建文件夹，在该目录中编写 app.py 文件

[root@localhost ~]# mkdir test
[root@localhost ~]# cd test
[root@localhost test]# touch app.py

app.py内容如下：

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。
'.format(count)

if __name__ == "__main__":
    app.run(host="0.0.0.0", debug=True)

2、创建Dockerfile文件

创建composetest 文件夹，在文件夹里创建一个名为Dockerfile的文件，内容如下：

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

Dockerfile 内容解释：

FROM python:3.7-alpine: 从 Python 3.7 映像开始构建镜像。
ADD . /code:将主机当前目录拷贝到镜像中/code
WORKDIR /code: 将工作目录设置为 /code。
RUN pip install redis flask:安装redis插件
CMD ["python", "app.py"]:容器提供默认的执行命令为：python app.py

3、docker-compose.yml

在测试目录中创建一个名为 docker-compose.yml 的文件，内容如下：

version: '3'
services:

  web:
    build: .
    ports:
     - "5000:5000"
     
  redis:
    image: "redis:alpine"

该 compose 文件定义了两个服务：web 和 redis。

web：该 web 服务使用从 Dockerfile 当前目录中构建的镜像。然后，它将容器和主机绑定到暴露的端口 5000。此示例服务使用 Flask Web 服务器的默认端口 5000 。
redis：该 redis 服务使用 Docker Hub 的公共 Redis 映像。

4、使用 Compose 命令构建和运行您的应用

# 执行服务
docker-compose up
# 后台执行服务可以加上 -d 参数
docker-compose up -d

此时访问ip:5000，每次刷新页面，计数就会加 1。

Docker Compose Yml配置指令参考

version

指定本 yml 依从的 compose 哪个版本制定的。

build

指定 Dockerfile 所在文件夹的路径（可以是绝对路径，或者相对 docker-compose.yml 文件的路径）

version: "3.7"
services:
  webapp:
    build: ./dir

或者使用context 指令指定 Dockerfile 所在文件夹的路径，dockerfile 指令指定 Dockerfile 文件名，arg 指令指定构建镜像时的变量

version: "3.7"
services:
  webapp:
    build:
      context: ./dir
      dockerfile: Dockerfile-alternate
      args:
        buildno: 1
      labels:
        - "com.example.description=Accounting webapp"
        - "com.example.department=Finance"
        - "com.example.label-with-empty-value"
      target: prod

context：上下文路径。
dockerfile：指定构建镜像的 Dockerfile 文件名。
args：添加构建参数，这是只能在构建过程中访问的环境变量。
labels：设置构建镜像的标签。
target：多层构建，可以指定构建哪一层。

cap_add，cap_drop

添加或删除容器拥有的宿主机的内核功能

cap_add:
  - ALL # 开启全部权限

cap_drop:
  - SYS_PTRACE # 关闭 ptrace权限

command

覆盖容器启动的默认命令

command: echo "hello world"

cgroup_parent

为容器指定父 cgroup 组，意味着将继承该组的资源限制

cgroup_parent: cgroups_1

container_name

指定容器名称。默认将会使用 项目名称_服务名称_序号 这样的格式

container_name: docker-web-container

depends_on

设置依赖关系

docker-compose up ：以依赖性顺序启动服务。在以下示例中，先启动 db 和 redis ，才会启动 web。
docker-compose up SERVICE ：自动包含 SERVICE 的依赖项。在以下示例中，docker-compose up web 还将创建并启动 db 和 redis。
docker-compose stop ：按依赖关系顺序停止服务。在以下示例中，web 在 db 和 redis 之前停止。

version: "3.7"
services:
  web:
    build: .
    depends_on:
      - db
      - redis
  redis:
    image: redis
  db:
    image: postgres

注意：web 服务不会等待 redis db 完全启动之后才启动。

deploy

指定与服务的部署和运行有关的配置。只在 swarm 模式下才会有用

version: "3.7"
services:
  redis:
    image: redis:alpine
    deploy:
      mode：replicated
      replicas: 6
      endpoint_mode: dnsrr
      labels: 
        description: "This redis service label"
      resources:
        limits:
          cpus: '0.50'
          memory: 50M
        reservations:
          cpus: '0.25'
          memory: 20M
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 5s
        max_attempts: 3
        window: 120s

可以选参数：

endpoint_mode：访问集群服务的方式。

endpoint_mode: vip 
# Docker 集群服务一个对外的虚拟 ip。所有的请求都会通过这个虚拟 ip 到达集群服务内部的机器。
endpoint_mode: dnsrr
# DNS 轮询（DNSRR）。所有的请求会自动轮询获取到集群 ip 列表中的一个 ip 地址。

labels：在服务上设置标签。可以用容器上的 labels（跟 deploy 同级的配置）覆盖 deploy 下的 labels。

mode：指定服务提供的模式。

replicated：复制服务，复制指定服务到集群的机器上。
global：全局服务，服务将部署至集群的每个节点。
图解：下图中黄色的方块是 replicated 模式的运行情况，灰色方块是 global 模式的运行情况。

replicas：mode 为 replicated 时，需要使用此参数配置具体运行的节点数量。

resources：配置服务器资源使用的限制，例如上例子，配置 redis 集群运行需要的 cpu 的百分比和内存的占用。避免占用资源过高出现异常。

restart_policy：配置如何在退出容器时重新启动容器。

condition：可选 none，on-failure 或者 any（默认值：any）。
delay：设置多久之后重启（默认值：0）。
max_attempts：尝试重新启动容器的次数，超出次数，则不再尝试（默认值：一直重试）。
window：设置容器重启超时时间（默认值：0）。

rollback_config：配置在更新失败的情况下应如何回滚服务。

parallelism：一次要回滚的容器数。如果设置为0，则所有容器将同时回滚。
delay：每个容器组回滚之间等待的时间（默认为0s）。
failure_action：如果回滚失败，该怎么办。其中一个 continue 或者 pause（默认pause）。
monitor：每个容器更新后，持续观察是否失败了的时间 (ns|us|ms|s|m|h)（默认为0s）。
max_failure_ratio：在回滚期间可以容忍的故障率（默认为0）。
order：回滚期间的操作顺序。其中一个 stop-first（串行回滚），或者 start-first（并行回滚）（默认 stop-first ）。

update_config：配置应如何更新服务，对于配置滚动更新很有用。

parallelism：一次更新的容器数。
delay：在更新一组容器之间等待的时间。
failure_action：如果更新失败，该怎么办。其中一个 continue，rollback 或者pause （默认：pause）。
monitor：每个容器更新后，持续观察是否失败了的时间 (ns|us|ms|s|m|h)（默认为0s）。
max_failure_ratio：在更新过程中可以容忍的故障率。
order：回滚期间的操作顺序。其中一个 stop-first（串行回滚），或者 start-first（并行回滚）（默认stop-first）。

注：仅支持 V3.4 及更高版本。

devices

指定设备映射列表

devices:
  - "/dev/ttyUSB0:/dev/ttyUSB0"

dns

自定义 DNS 服务器，可以是单个值或列表的多个值

dns: 8.8.8.8

dns:
  - 8.8.8.8
  - 114.114.114.114

dns_search

自定义 DNS 搜索域。可以是单个值或列表

dns_search: example.com

dns_search:
  - domain1.example.com
  - domain2.example.com

entrypoint

覆盖容器默认的 entrypoint

entrypoint: /code/entrypoint.sh

env_file

从文件添加环境变量。可以是单个值或列表的多个值

env_file: .env

也可以是列表格式：

env_file:
  - ./common.env
  - ./apps/web.env
  - /opt/secrets.env

environment

添加环境变量。您可以使用数组或字典、任何布尔值，布尔值需要用引号引起来，以确保 YML 解析器不会将其转换为 True 或 False

environment:
  RACK_ENV: development
  SHOW: 'true'

expose

暴露端口，但不映射到宿主机，只被连接的服务访问。

仅可以指定内部端口为参数：

expose:
 - "3000"
 - "8000"

extra_hosts

添加主机名映射。类似 docker client --add-host。

extra_hosts:
 - "somehost:162.242.195.82"
 - "otherhost:50.31.209.229"

以上会在此服务的内部容器中 /etc/hosts 创建一个具有 ip 地址和主机名的映射关系：

162.242.195.82  somehost
50.31.209.229   otherhost

healthcheck

用于检测 docker 服务是否健康运行。

healthcheck:
  test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost"] # 设置检测程序
  interval: 1m30s # 设置检测间隔
  timeout: 10s # 设置检测超时时间
  retries: 3 # 设置重试次数
  start_period: 40s # 启动后，多少秒开始启动检测程序

image

指定容器运行的镜像。以下格式都可以：

image: redis
image: ubuntu:14.04
image: tutum/influxdb
image: example-registry.com:4000/postgresql
image: a4bc65fd # 镜像id

logging

服务的日志记录配置

driver：指定服务容器的日志记录驱动程序，默认值为json-file。有以下三个选项

driver: "json-file"
driver: "syslog"
driver: "none"

仅在 json-file 驱动程序下，可以使用以下参数，限制日志得数量和大小。

logging:
  driver: json-file
  options:
    max-size: "200k" # 单个文件大小为200k
    max-file: "10" # 最多10个文件

当达到文件限制上限，会自动删除旧得文件。

syslog 驱动程序下，可以使用 syslog-address 指定日志接收地址。

logging:
  driver: syslog
  options:
    syslog-address: "tcp://192.168.0.42:123"

network_mode

设置网络模式。

network_mode: "bridge"
network_mode: "host"
network_mode: "none"
network_mode: "service:[service name]"
network_mode: "container:[container name/id]"

networks

配置容器连接的网络，引用顶级 networks 下的条目。

services:
  some-service:
    networks:
      some-network:
        aliases:
         - alias1
      other-network:
        aliases:
         - alias2
networks:
  some-network:
    # Use a custom driver
    driver: custom-driver-1
  other-network:
    # Use a custom driver which takes special options
    driver: custom-driver-2

aliases ：同一网络上的其他容器可以使用服务名称或此别名来连接到对应容器的服务。

restart

no：是默认的重启策略，在任何情况下都不会重启容器。
always：容器总是重新启动。
on-failure：在容器非正常退出时（退出状态非0），才会重启容器。
unless-stopped：在容器退出时总是重启容器，但是不考虑在Docker守护进程启动时就已经停止了的容器

restart: "no"
restart: always
restart: on-failure
restart: unless-stopped

注：swarm 集群模式，请改用 restart_policy。

secrets

存储敏感数据，例如密码：

version: "3.1"
services:

mysql:
  image: mysql
  environment:
    MYSQL_ROOT_PASSWORD_FILE: /run/secrets/my_secret
  secrets:
    - my_secret

secrets:
  my_secret:
    file: ./my_secret.txt

security_opt

修改容器默认的 schema 标签。

security-opt：
  - label:user:USER   # 设置容器的用户标签
  - label:role:ROLE   # 设置容器的角色标签
  - label:type:TYPE   # 设置容器的安全策略标签
  - label:level:LEVEL  # 设置容器的安全等级标签

stop_grace_period

指定在容器无法处理 SIGTERM (或者任何 stop_signal 的信号)，等待多久后发送 SIGKILL 信号关闭容器。

stop_grace_period: 1s # 等待 1 秒
stop_grace_period: 1m30s # 等待 1 分 30 秒

默认的等待时间是 10 秒。

stop_signal

设置停止容器的替代信号。默认情况下使用 SIGTERM 。

以下示例，使用 SIGUSR1 替代信号 SIGTERM 来停止容器。

stop_signal: SIGUSR1

sysctls

设置容器中的内核参数，可以使用数组或字典格式。

sysctls:
  net.core.somaxconn: 1024
  net.ipv4.tcp_syncookies: 0

sysctls:
  - net.core.somaxconn=1024
  - net.ipv4.tcp_syncookies=0

tmpfs

在容器内安装一个临时文件系统。可以是单个值或列表的多个值。

tmpfs: /run

tmpfs:
  - /run
  - /tmp

ulimits

覆盖容器默认的 ulimit。

ulimits:
  nproc: 65535
  nofile:
    soft: 20000
    hard: 40000

volumes

将主机的数据卷或着文件挂载到容器里。

version: "3.7"
services:
  db:
    image: postgres:latest
    volumes:
      - "/localhost/postgres.sock:/var/run/postgres/postgres.sock"
      - "/localhost/data:/var/lib/postgresql/data"

pid

跟主机系统共享进程命名空间。打开该选项的容器之间，以及容器和宿主机系统之间可以通过进程 ID 来相互访问和操作。

pid: "host"

ports

暴露端口信息

使用宿主端口：容器端口 (HOST:CONTAINER) 格式，或者仅仅指定容器的端口（宿主将会随机选择端口）都可以。

ports:
 - "3000"
 - "8000:8000"
 - "49100:22"
 - "127.0.0.1:8001:8001"

注意：当使用 HOST:CONTAINER 格式来映射端口时，如果你使用的容器端口小于 60 并且没放到引号里，可能会得到错误结果，因为 YAML 会自动解析 xx:yy 这种数字格式为 60 进制。为避免出现这种问题，建议数字串都采用引号包括起来的字符串格式。

working_dir

指定容器中工作目录

working_dir: /code

其他命令

指定容器中搜索域名、主机名、mac 地址等。

domainname: your_website.com
hostname: test
mac_address: 08-00-27-00-0C-0A

允许容器中运行一些特权命令。

privileged: true

指定容器退出后的重启策略为始终重启。该命令对保持服务始终运行十分有效，在生产环境中推荐配置为 always 或者 unless-stopped。

restart: always

以只读模式挂载容器的 root 文件系统，意味着不能对容器内容进行修改。

read_only: true

打开标准输入，可以接受外部输入。

stdin_open: true

模拟一个伪终端。

tty: true

读取变量

Compose 模板文件支持动态读取主机的系统环境变量和当前目录下的 .env 文件中的变量。

例如，下面的 Compose 文件将从运行它的环境中读取变量 ${MONGO_VERSION} 的值，并写入执行的指令中。

version: "3"
services:

db:
  image: "mongo:${MONGO_VERSION}"

如果执行 MONGO_VERSION=3.2 docker-compose up 则会启动一个 mongo:3.2 镜像的容器；如果执行 MONGO_VERSION=2.8 docker-compose up 则会启动一个 mongo:2.8 镜像的容器。

若当前目录存在 .env 文件，执行 docker-compose 命令时将从该文件中读取变量。

在当前目录新建 .env 文件并写入以下内容。

# 支持 # 号注释
MONGO_VERSION=3.6

执行 docker-compose up 则会启动一个 mongo:3.6 镜像的容器。