前言

距离上一次在掘金写文章，已经过去了半年多了（主要还是自己水平差，不知道写什么好了）。

不过新的一年，总要写点东西总结总结一下。

最近也一直在使用docker。所以就想者分享一下这方面的知识。不知道是不是最佳实践，欢迎各位踩我

1. `Docker`

docker的是什么，在掘金平台已经有很多篇文章有介绍了，我介绍的估计也没他们好。所以就当大家有一定的Docker基础了

所以这篇文章主要是实战方面的内容，具体理论的话，可以去搜搜其它文章了解学习一下。或者去官网

1.1 安装

window 系统或者 macos 系统可以直接去官网下载 Docker Desktop，链接：https://hub.docker.com/?overlay=onboarding

然后就是傻瓜式安装了，这边就不介绍了

注意: window下需要企业版才能安装，家庭版不能安装（或者安装比较麻烦）

1.2 `docker-compose`

在安装完 Docker Desktop 后，会默认自动安装好 docker-compose

可以自己在命令行上试试，查看当前版本

docker-compose -v
docker -v

2 准备项目

2.1 初始化一个`node`项目

初始化package.json

npm init -y

搭建一个http服务器这边使用的是express，用koa也行，看自己喜欢

npm install express

写点代码

let express = require('express')
let os = require('os')
let app = express()
// 获取本机ip地址
function getLocalIpAddress () {
    let ip = ''
    let netInfo = os.networkInterfaces()
    let osType = os.type()
    if (osType === 'Windows_NT') { 
        for (const dev in netInfo) {
            // win7的网络信息中显示为本地连接，win10显示为以太网
            if (dev === '本地连接' || dev === '以太网') {
                for (let j = 0; j < netInfo[dev].length; j++) {
                    if (netInfo[dev][j].family === 'IPv4') {
                        ip = netInfo[dev][j].address;
                        break;
                    }
                }
            }
        }
    } else if (osType === 'Linux') {
        ip = netInfo.eth0[0].address;
    }
    return ip
}
app.get('/getJson', (request, response) => {
    response.send({
        title: 'Hello Express、Hello Docker',
        ip: getLocalIpAddress(),
        env: process.env.NODE_ENV
    })
})
// 监听3000端口
app.listen(3000, () => {
    console.log('server is started')
})

准备一个 Dockerfile 文件

Docker中镜像和容器的关系就像类与实例的关系
镜像可以通过Dockerfile文件来生成，容器通过镜像来创建

Dockerfile用于生成镜像

# 指定的一个基础镜像
FROM node:latest
# 工作目录
WORKDIR /www/node-server/  
# copy package.json 到工作目录中
COPY package.json /www/node-server/package.json
# 安装依赖
RUN npm install
# 拷贝当前目录的文件到工作目录中
# 如果有不需要忽略的文件，可以写在 .dockerignore 文件中，比如忽略 node_modules 文件夹
COPY . /www/node-server/
# 向外暴露3000端口
EXPOSE 3000
# 容器运行后执行的命令
CMD npm run start

构建镜像

docker build .

构建成功后，创建容器

docker run --name node-server-1 -p 3000:3000 node-server

使用浏览器访问 3000 端口看看是否启动成功了

3.`docker-compose`构建

前面我们要使用容器时，需要先定义 Dockerfile 文件，然后使用 docker build、docker run 等命令操作容器。

然而我们的系统一般都包含上百的服务，每个服务又有多个实例，如果全手动来启动关闭的话，那工作量之大可想而知

那通过 docker-compose 可以轻松、高效的管理容器，它是一个用于定义和运行多容器 Docker 的应用程序工具

3.1 配置`docker-compose.yml` 文件

在项目目录下创建一个 docker-compose.yml 文件

version: "3"
services: # 服务列表
    node: # node 服务
        build: . # Dockerfile 的目录，用于构建镜像
        container_name: node-server-1 # 容器名称
        ports: # 暴露的端口
            - "3000:3000"
        restart: always # 自动重启
        environment: # 设置环境变量
            - NODE_ENV=production
        command: npm run start # 覆盖容器启动后默认执行的命令

构建镜像

docker-compose build

运行容器

docker-compose up -d

不出意外的话，通过浏览器访问3000端口也是能正常访问

3.2 编排多个服务

比如我们现在需要构建一个 nginx服务来将请求代理到我们的 node-server，那我们需要构建两个服务

那么问题来了

nginx容器如何使用我的自己的nginx.conf配置文件
- 可以通过 volumes 文件映射
nginx容器和 node-server 容器如何进行通信
1. 可以使用 docker-inspect 命令来查看 node-server 容器的IP地址，然后修改nginx.conf的配置、
2. 使用networks和links
docker容器每次重新构建运行时，IP 地址不一定是一样的，所以每次都要修改nginx.conf的配置，所以方案1的效率显然是低下的。
新增一个 nginx.conf 配置文件

worker_processes 1;

events {
    worker_connections 1024;
}
http {
    upstream node-server {  
        server node:3000;
    } 
    server {
        listen 80;
 
        server_name localhost;
 
        location / {
            proxy_pass http://node-server/;
        }
    }
}

重新修改一下 docker-compose.yml 文件

# docker-compose.yml
version: "3"
services: # 服务
    node: # node 服务
        build: . # Dockerfile 的目录，用于构建镜像
        container_name: node-server-1 # 容器名称
        ports: # 暴露的端口
            - "3000:3000"
        restart: always # 自动重启
        environment: 
            - NODE_ENV=production
        networks: # 加入网络
            - "my-network"
        command: npm run start # 覆盖容器启动后默认执行的命令
    nginx:
        image: nginx:latest 指定 nginx 镜像
        ports: # 将本机的 8080 端口映射到容器的80端口
            - "8080:80"            
        container_name: nginx-node
        restart: always
        volumes: # 映射本机 F:/nginx.conf 文件到 容器的 /etc/nginx/nginx.conf:ro 文件
            - "F:/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro"
        networks: 
            - "my-network"
        links: # 设置 node 服务别名，其实是设置/etc/hosts的域名解析
            - "node"
        depends_on: # 指定依赖于哪个服务
            - node
networks: # 网络
    my-network: # 网络名称
        driver: bridge

重新构建

# 删除上次构建的容器
docker-compose down
# 重新构建镜像 --force-rm 删除构建过程中的临时容器。
docker-compose build --force-rm
# 运行容器
docker-compose up -d

不出意外的话，通过浏览器访问本地的8080端口，是可以访问到 node-server 的

按着上面的套路，可以继续扩展 redis、mysql服务等，也是通过加入 network 和 links 来进行相互通信

这部分就不进行介绍了

4. 水平扩展 node 服务

当用户量比较小的情况下，我们一个 node 服务就够用了，当用户量大的时候，就一个 node 服务的话，就显得力不从心了。

一般情况下都是升级机器，加服务，通过 nginx进行负载均衡

那我们如何通过 docker-compose 快速的水平扩展服务呢？

4.1 `scale`

docker-compose 给我们提供了一个 scale 命令，用于在本机下快速构建多个服务

# 删除上次构建的容器
docker-compose down
# 重新构建镜像 --force-rm 删除构建过程中的临时容器。
docker-compose build --force-rm
# 运行容器 增加 --scale node=5
docker-compose up -d --scale node=5

通过--scale node=5我们构建5个node服务

不过不出意外的话，是会构建失败的，报端口占用错误

因为我们的每个node服务都占用了 3000 本机的端口。

所以我们需要修改一下 docker-compose.yml 文件，只暴露容器的3000端口，不暴露本机的端口

# docker-compose.yml
version: "3"
services: # 服务
    node: # node 服务
        build: . # Dockerfile 的目录，用于构建镜像
        # container_name: node-server-1 # 容器名称
        # ports: # 暴露的端口
        #    - "3000:3000"
        expose:
            - "3000"
        restart: always # 自动重启
        environment: 
            - NODE_ENV=production
        networks: # 加入网络
            - "my-network"
        command: npm run start # 覆盖容器启动后默认执行的命令
    nginx:
        image: nginx:latest 指定 nginx 镜像
        ports: # 将本机的 8080 端口映射到容器的80端口
            - "8080:80"            
        container_name: nginx-node
        restart: always
        volumes: # 映射本机 F:/nginx.conf 文件到 容器的 /etc/nginx/nginx.conf:ro 文件
            - "F:/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf:ro"
        networks: 
            - "my-network"
        links: # 设置 node 服务别名，其实是设置/etc/hosts的域名解析
            - "node"
        depends_on: # 指定依赖于哪个服务
            - node
networks: # 网络
    my-network: # 网络名称
        driver: bridge

重新运行

# 运行容器 增加 --scale node=5
docker-compose up -d --scale node=5

不出意外的话，这次可以构建成功

通过 docker ps -a 可以查看当前运行的容器

docker ps -a

不出意外的话，通过nginx访问，负载均衡没有生效，每次访问得到的ip地址一直是同一个

4.2 修改nginx配置文件

我们通过 docker inspect nginx-node 命令，在查看一下 nginx 容器的信息

docker inspect nginx-node

可以看到 "node-server_node_3:node",我们nginx配置了server node:3000;，所以每次请求，nginx都将请求代理到node-server_node_3这个node服务上了，

upstream node-server {  
    server node:3000;
}

所以我们修改一下 nginx.conf 配置，这样就能将请求代理到不同的机器上了

upstream node-server {  
    upstream node-server {  
        server node_1:3000 weight=3; # 加权重
        server node_2:3000;
        server node_3:3000;
        server node_4:3000;
        server node_5:3000;
    }
}

5. 总结

我们目前的扩展是单机环境下的scale，无论将service扩展到多少，只能限制在单机环境下。但是一台服务器的资源是有限的，那么如何扩展多台服务器？那么就是需要使用swarm技术了。这个接下来有机会在分享吧

由于技术水平有限，有写的不好的地方欢迎指出，轻喷！

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