Docker 学习笔记（三）：数据、网络、系统权限、docker-compose

一、Docker 数据管理

Docker 持久化数据有两种方式：

使用数据卷：更安全，和主机耦合度低
将主机的目录挂载到容器中：更方便，主机和容器可以很方便地交换数据。

数据卷相关的命令：

docker volume create <volume name>  # 新建数据卷
docker volume ls  # 列出所有数据卷
docker volume inspect <volume name>  # 查看数据卷信息
docker volume rm <volume name>  # 删除数据卷
docker volume prune  # 清除所有未挂载的数据卷

数据卷/文件夹的挂载命令：

# 1. 挂载数据卷
docker run -d -P 
    --name web 
    # -v my-vol:/wepapp 
    --mount source=my-vol,target=/webapp 
    training/webapp 
    python app.py


# 2. 挂载宿主机的文件夹
docker run -d -P 
    --name web 
    # -v /src/webapp:/opt/webapp:ro 
    --mount type=bind,source=/src/webapp,target=/opt/webapp,readonly 
    training/webapp 
    python app.py

# P.S. 以前是使用 -v 参数，现在推荐使用 --mount

数据卷的备份恢复

数据卷的备份、恢复与内容查看，都必须通过容器进行！

官方的推荐方法是，启动一个中间容器，挂载上对应的数据卷。
然后进入该容器查看数据卷内容，使用 tar 命令进行数据卷内容的备份（打包成 tar.gz）/恢复（将 tar.gz 解压到数据卷中）。

二、网络

1. 外部访问容器

使用端口映射 -p <宿主机端口>:<容器端口>（该参数可重复多次使用），或者 -P 将容器 EXPOSE 出来的端口随机映射到宿主机。

2. 容器之间的互联

比较方便的方案，是将容器加入自定义的 Docker 网络以实现多容器互联。

新建自定义网络

docker network create --driver=bridge  <net name>  # 新建自定义网络，使用 bridge 模式

在运行容器时，通过 docker run --network=<net name> --name <container name> ... 将容器添加到该自定义网络
然后在其中一个容器中 ping <container name>，该名称会直接被解析到对应的容器 ip。这样，容器之间就能以容器名称为 hostname 互联。
通过 docker container inspect 可获知容器在 docker0 上的 ip 地址，容器之间可以通过该 ip 通信。
- 缺点：ip 是动态分配的！每次都要手动配。。

如果容器较多，推荐使用 docker-compose 进行编排。

3. 容器访问宿主机网络

从 Docker 对这种连接方式的支持来看，显然是很不推荐用户这么干的。

但是对个人用户而言，从容器访问宿主机，我觉得还是个挺常见的需求。

可用方法如下：

通过宿主机的公网 ip 访问宿主机
- 缺点：宿主机需要向公网开放对应的端口。
在运行容器时指定 --network=host，容器与宿主机共用网络
- 缺点：容器与宿主机耦合度过高。而且可能出现端口冲突。
通过 ip addr show docker0 查看宿主机在网桥 docker0 上的 ip 地址（linux 下一般为 172.17.0.1），容器可通过该 ip 访问宿主机。
- 缺点：不同宿主机在 docker0 上可能具有不同的 ip，需要运行时手动配置。
通过 shell 脚本获取 host ip：参见 Docker for Linux - Support host.docker.internal DNS name to host
等 special DNS record for host.docker.internal + gateway.docker.internal 被 merged，就能直接使用 host.docker.internal 访问宿主机了。

三、使用 nsenter 进入容器的网络 namespace

查看 Docker 容器的连接数:

docker inspect -f '{{.State.Pid}}' <containerid>  # 查找到容器的 pid
sudo nsenter -t <pid> -n netstat | grep ESTABLISHED  # 通过 pid 检索所有连接

三、系统权限

一个系统上的 docker 容器，默认情况下是无法修改系统的公共内核参数的。这是一种隔离机制。

如果某个容器抽风把系统参数改得一团糟，那所有容器都会崩溃，没有人会希望碰到这种情况。

但是有的时候，我们确实需要在容器内修改整个系统的某些参数。比如在测试系统的时候，我们系统直接修改整个系统的时间，然后查看我们的应用能否应对这种问题。

为了满足这种需求，Docker 提供了一组参数用来给容器设置额外的权限。

Docker 容器的隔离是基于 Linux 的 Capability 机制实现的, Linux 的Capability 机制允许你将超级用户相关的高级权限划分成为不同的小单元. 目前 Docker 容器默认只用到了以下的 Capability:

CHOWN, 
DAC_OVERRIDE, 
FSETID, 
FOWNER, 
MKNOD, 
NET_RAW, 
SETGID,  
SETUID, 
SETFCAP, 
SETPCAP, 
NET_BIND_SERVICE, 
SYS_CHROOT, 
KILL, 
AUDIT_WRITE

使用 --cap-add, --cap-drop 可以添加或禁用特定的权限。

比如容器若要修改系统时间，就要求它拥有 SYS_TIME 权限，所以我们在运行容器时需要添加参数 --cap-add SYS_TIME。

然后在容器里运行 date --set "time-string"，就能修改掉整个系统的时间。

P.S. --privileged 参数也可以达到开放权限的作用, 与 --cap-add 的区别就是, --privileged 是将所有权限给容器，这相当危险！

四、docker-compose

用于编排多个容器，管理容器集群之间的协作关系。

国内安装镜像：docker: install-compose

常用命令

docker-compose up:
- （推荐在测试时使用）新建并启动容器，聚合输出容器组中所有容器的 logs，命令结束时（ctrl+c），会 stop 掉整个容器组。
- （在生产环境下要添加该选项！）在 -d 模式（detached，分离模式）下运行。与默认行为的差别在与，命令结束后，容器组中的容器仍然会继续运行。
docker-compose start: 启动终止的容器组。

docker-compose 大部分命令都和 docker 完全类似。只是它是集群版本。

`docker-compose.yml` 模板

Docker Compose 模板文件