容器编排学习（三）端口映射与Harber镜像仓库介绍

一  对外发布服务（端口映射）

1  概述

新创建容器的IP 地址是随机的

容器在重启后每次 IP 都会发生变化

容器服务只有宿主机才能访问

如何才能使用容器对外提供稳定的服务?

容器端口可以与宿主机的端口进行映射绑定

从而把宿主机变成对应的服务，不用关心容器的IP地址

每个端口都只能和一个容器绑定

2  端口绑定

• docker run -itd -p 宿主机端口:容器端口 镜像名称:标签

# 宿主机绑定 apache
[root@docker ~]# docker run -itd --name web -p 80:80 myos:httpd
# 绑定后，直接访问宿主机的 IP 地址即可
[root@docker ~]# curl http://192.168.1.31
Welcome to The Apache.# 同一个端口不能同时绑定给多个容器
# 如果想把 80 端口绑定给 nginx 容器需要把之前的 apache 容器关停
[root@docker ~]# docker rm -f web
[root@docker ~]# docker run -itd --name web -p 80:80 myos:nginx
# 重新绑定后，访问验证
[root@docker ~]# curl http://192.168.1.31 
Nginx is running !# 完成实验，删除容器
[root@docker ~]# docker rm -f web

二  容器卷

发布nginx-php 服务创建容器 nginx和 php-fpm
配置 php 容器使用 nginx的网络名称空间
使用卷修改nginx的配置文件，使之能够解析 php
把容器服务发布出来，并访问验证

1  概述

Docker容器不适合保存任何数据

重要数据在容器内不方便管理易丢失

修改多个容器中的数据非常困难

多容器之间有数据共享、同步需求

数据文件与配置文件频繁更改

以上问题都可以使用容器卷来解决

Docker可以映射宿主机文件或目录到容器中

• 目标对象不存在就自动创建
• 目标对象存在就直接覆盖掉
• 多个容器可以映射同一个目标对象来达到数据共享的目的

启动容器时，使用 -v 映射参数（可有多个）
        docker run -itd -v 宿主机对象:容器内对象 镜像名称:标签

2  映射卷

使用卷共享网站数据目录，让 httpd 容器和nginx容器共享网站数据目录

共享网页目录

# 创建共享卷目录
[root@docker ~]# mkdir /var/webroot # 添加测试页面
[root@docker ~]# echo "hello world" >/var/webroot/index.html
[root@docker ~]# cp info.php /var/webroot/# 创建 nginx 容器，并映射数据卷
[root@docker ~]# docker run -itd --rm --name mynginx \-v /var/webroot:/usr/local/nginx/html myos:nginx# 创建 apache 容器，与 mynginx 映射同样的卷
[root@docker ~]# docker run -itd --rm --name myhttpd \-v /var/webroot:/var/www/html myos:httpd# 查看容器 IP 地址，并访问验证
[root@docker ~]# docker inspect mynginx |grep -i IPAddress
[root@docker ~]# curl http://172.17.0.2
hello world[root@docker ~]# docker inspect myhttpd |grep -i IPAddress
[root@docker ~]# curl http://172.17.0.3 
hello world

使用共享卷修改配置文件

# 获取配置文件
[root@docker ~]# mkdir /var/webconf 
[root@docker ~]# docker cp mynginx:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf /var/webconf/# 编辑配置文件，添加 php 解析配置
[root@docker ~]# vim /var/webconf/nginx.conflocation ~ \.php$ {root           html;fastcgi_pass   127.0.0.1:9000;fastcgi_index  index.php;include        fastcgi.conf;}# 使用卷映射配置文件，重建 nginx 容器
[root@docker ~]# docker rm -f mynginx
[root@docker ~]# docker run -itd --rm --name mynginx -p 80:80 \-v /var/webconf/nginx.conf:/usr/local/nginx/conf/nginx.conf \-v /var/webroot:/usr/local/nginx/html myos:nginx# 进入容器验证配置文件
[root@docker ~]# docker exec -it mynginx /bin/bash 
[root@e440b53a860a html]# cat /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

三  容器网络通信

1  概述

docker 的网络通信模式

bridge 模式，默认模式

host 模式，与宿主机共享网络

none 模式，无网络模式

container 模式，共享其他容器的网络命名空间

自定义网络，自由创建桥接网络或者overlay网络

2  图例

3  共享网络名称空间 

使用网络名称空间共享网络： - 参数 --network=container：容器名称 | ID

# 创建 php 容器，使用 nginx 的网络名称空间
[root@docker ~]# docker run -itd --network=container:mynginx \-v /var/webroot:/usr/local/nginx/html \--rm --name myphp myos:php-fpm# 配置验证
[root@docker ~]# docker exec -it mynginx ss -ltun
Netid  State      Recv-Q    Send-Q     Local Address:Port
tcp    LISTEN     0         128            127.0.0.1:9000
tcp    LISTEN     0         128                    *:80
[root@docker ~]# curl http://127.0.0.1/info.php
<pre>
Array
([REMOTE_ADDR] => 172.17.0.1[REQUEST_METHOD] => GET[HTTP_USER_AGENT] => curl/7.61.1[REQUEST_URI] => /info.php
)
php_host:   4525e99cea77
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四  服务编排与治理

1  概述

从计算机诞生开始，架构就是一个一直绕不开的话题

架构并不是被发明出来的，而是持续演进的结果

2013年一个名为 docker的项目开源，随容器技术的兴起一种通过以容器为载体，使用多个小型服务组合来构建复杂应用的微服务架构逐渐清晰，这些小型服务围绕具体应用来构建。各个服务之间可以采用不同的编程语言，不同的存储技术，运行在各自的进程之中，互不干扰，协同工作

2  微服务架构

微服务并不是一种技术，而是架构思想、它以容器技术为载体，演进出的一种以软件运行环境、产品、研发、运营为一体全新模式。站在 Docker 的角度，软件就是容器的组合而容器又是服务的最佳载体，一台计算机同时运行多个容器从而就能很轻松地实现复杂的架构。

优点：松耦合高内聚、高度可扩展、出色的弹性、易于部署、访问

3  容器服务编排

在微服务架构中每个微服务一般都会包含多个容器实例

如果每个微服务都要手动管理，那么效率之低、维护量之大可想而知。为了解决编排部署的问题，docker 公司推出了docker Compose 工具

Compose 是一个用于定义和运行多容器的应用的工具

使用 Compose，可以在一个文件中配置多个容器服务，然后使用一个简单的命令就可以轻松、高效地管理配置中引用的所有容器服务

4  容器服务治理

服务文件：docker-compose.yaml

# 安装 compose 组件
[root@docker ~]# dnf install -y docker-compose-plugin# 创建项目
[root@docker ~]# vim docker-compose.yaml
name: websvc                # 项目名称
version: "3"                # 语法格式版本
services:                   # 关键字，定义服务websvc:                   # 服务名称container_name: nginx   # 容器名称image: myos:nginx       # 创建容器使用的镜像

指令	说明
up	创建项目并启动容器
down	删除项目容器及网络
ls	列出可以管理的项目
start/stop/restart	启动项目/停止项目/重启项目
images	列出项目使用的镜像
ps	显示项目中容器的状态
logs	查看下项目中容器的日志

5  项目管理

# 创建项目，并启动
[root@docker ~]# docker compose -f docker-compose.yaml up -d
[+] Running 2/2⠿ Network websvc_default  Created      0.0s⠿ Container nginx         Started      0.3s# 查看项目
[root@docker ~]# docker compose ls
NAME           STATUS          CONFIG FILES
websvc         running(1)      /root/docker-compose.yaml# 查看项目中的容器状态
[root@docker ~]# docker compose -p websvc ps
NAME      COMMAND                 SERVICE    STATUS      PORTS
nginx     "nginx -g 'daemon of…"  websvc     running     80/tcp# 启动、停止、重启项目
[root@docker ~]# docker compose -p websvc stop
[+] Running 1/1⠿ Container nginx  Stopped         0.1s
[root@docker ~]# docker compose -p websvc start
[+] Running 1/1⠿ Container nginx  Started         0.2s
[root@docker ~]# docker compose -p websvc restart
[+] Running 1/1⠿ Container nginx  Started         0.3s# 查看项目中容器的日志
[root@docker ~]# docker inspect nginx |grep IPAddress
[root@docker ~]# curl http://172.17.0.2/info.php
<html>
<head><title>404 Not Found</title></head>
<body>
<center><h1>404 Not Found</h1></center>
<hr><center>nginx/1.22.1</center>
</body>
</html>
[root@docker ~]# docker compose -p websvc logs
nginx  | 2023/02/13 13:55:39 [error] 7#0: *1 open() "/usr/local/nginx/html/info.php" failed (2: No such file or directory), client: 172.17.0.1, server: localhost, request: "GET /info.php HTTP/1.1", host: "172.17.0.2"# 删除项目
[root@docker ~]# docker compose -p websvc down
[+] Running 2/2⠿ Container nginx         Removed         0.1s⠿ Network websvc_default  Removed         0.0s

6  compose

<1>  概述

Compose 项目是 Docker 官方的开源项目，负责实现容器集群的快速编排，在 Compose 中有两个核心概念，分别是服务和项目

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.yaml 文件中定义

<2>  compose语法

指令	说明
networks	配置容器连接的网络
container_name	指定容器名称
depends_on	解决容器的依赖、启动先后的问题
command	覆盖容器启动后默认执行的命令
environment	设置环境变量
image	指定为镜像名称或镜像 ID
network_mode	设置网络模式
restart	容器保护策略[always、no、on-failure]
ports	暴露端口信息
volumes	数据卷,支持 [volume、bind、tmpfs、npipe]

<3>  定义 nginx + nginx-fpm 项目

[root@docker ~]# vim docker-compose.yaml 
name: websvc                # 项目名称
version: "3"                # 语法版本格式
services:                   # 关键字，定义服务nginxsvc:                 # 服务名称container_name: nginx   # 容器名称image: myos:nginx       # 创建容器使用的镜像restart: always         # 容器保护策略volumes:                # 卷- type: bind          # 卷类型source: /var/webconf/nginx.conf           # 宿主机路径target: /usr/local/nginx/conf/nginx.conf  # 容器路径- type: bindsource: /var/webroot                      # 宿主机路径target: /usr/local/nginx/html             # 容器路径network_mode: bridge    # 网络工作模式ports:                  # 端口绑定- 80:80               # 宿主机端口：容器端口environment:              - "TZ=Asia/Shanghai"php-fpm:                  # 服务名称container_name: php-fpm # 容器名称 image: myos:php-fpm     # 创建容器使用的镜像restart: always         # 容器保护策略volumes:                # 卷- type: bind          # 卷类型source: /var/webroot           # 宿主机路径target: /usr/local/nginx/html  # 容器路径depends_on:                        # 依赖关系- nginxsvc                       # 依赖容器名称network_mode: "container:nginx"    # 网络工作模式

<4>  验证项目

# 创建,并启动项目
[root@docker ~]# docker compose -f docker-compose.yaml up -d
[+] Running 2/2⠿ Container nginx    Started             0.3s⠿ Container php-fpm  Started             0.3s# 查看项目
[root@docker ~]# docker compose ls
NAME           STATUS        CONFIG FILES
websvc         running(2)    /root/docker-compose.yaml# 查看容器状态，验证服务
[root@docker ~]# docker compose -p websvc ps 
NAME           COMMAND                    SERVICE    STATUS
nginx          "nginx -g 'daemon of..."   nginx      running    ......
php-fpm        "php-fpm --nodaemoni..."   php-fpm    running    ......# 访问 php 页面验证
[root@docker ~]# curl -s http://127.0.0.1/info.php
<pre>
Array
([REMOTE_ADDR] => 172.17.0.1[REQUEST_METHOD] => GET[HTTP_USER_AGENT] => curl/7.61.1[REQUEST_URI] => /info.php
)
php_host:   7e037978c775
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五  harbor仓库

1  概述

Habor 是在 Registry 上进行了相应的企业级扩展，从而获得了更加广泛的应用，这些新的企业级特性包括:提供 WEB界面，优化用户体验，支持登陆、搜索功能，区分公有、私有镜像，以及基于角色的访问控制，集成日志审计、支持水平扩展等功能。

部署 harbor 环境非常繁琐，涉及到 web服务器、数据库服务器、程序代码、docker 私有镜像仓库等 9个应用

2  安装部署

官方为了简化安装部署的步骤和流程，采用了微服务方式对项目进行了管理，所有应用官方都以 docker 镜像的方式发布，项目采用 compose 方式管理

使用微服务项目方式部署 harbor 仓库

主机名	ip地址	最低配置
harbor	192.168.1.30	2CPU,4G内存

• 安装部署docker

[root@harbor ~]# vim /etc/hosts
192.168.1.30    harbor# 安装部署 docker 及 compose 组件
[root@harbor ~]# dnf install -y docker-ce docker-compose-plugin
[root@harbor ~]# systemctl enable --now docker

• 创建https证书

# 导入 harbor 项目镜像
[root@harbor ~]# tar -zxf harbor-v2.7.0.tgz -C /usr/local/
[root@harbor ~]# cd /usr/local/harbor
[root@harbor harbor]# docker load -i harbor.v2.7.0.tar.gz
# 创建 https 证书
[root@harbor harbor]# mkdir tls
[root@harbor harbor]# openssl genrsa -out tls/cert.key 2048
[root@harbor harbor]# openssl req -new -x509 -days 3650 \-key tls/cert.key -out tls/cert.crt \-subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=Tedu/OU=NSD/CN=harbor"

• 启动harbor项目

# 修改配置文件
[root@harbor harbor]# cp harbor.yml.tmpl harbor.yml
[root@harbor harbor]# vim harbor.yml
05:    hostname: harbor
08:    # http:
10:      # port: 80
17:    certificate: /usr/local/harbor/tls/cert.crt
18:    private_key: /usr/local/harbor/tls/cert.key
34:    harbor_admin_password: admin123# 预安装环境检查，生成项目文件
[root@harbor harbor]# /usr/local/harbor/prepare
# 创建并启动项目
[root@harbor harbor]# docker compose -f docker-compose.yml up -d
# 添加开机自启动
[root@harbor harbor]# chmod 0755 /etc/rc.d/rc.local
[root@harbor harbor]# echo "/usr/bin/docker compose -p harbor start" >>/etc/rc.d/rc.local

• 查看验证项目

# 查看项目
[root@harbor harbor]# docker compose ls
NAME                STATUS              CONFIG FILES
harbor              running(9)          /usr/local/harbor/docker-compose.yml
# 查看容器状态
[root@harbor harbor]# docker compose -p harbor ps
NAME                COMMAND                  SERVICE             STATUS
harbor-core         "/harbor/entrypoint.…"   core                running (healthy)
harbor-db           "/docker-entrypoint.…"   postgresql          running (healthy)
harbor-jobservice   "/harbor/entrypoint.…"   jobservice          running (healthy)
harbor-log          "/bin/sh -c /usr/loc…"   log                 running (healthy)
harbor-portal       "nginx -g 'daemon of…"   portal              running (healthy)
nginx               "nginx -g 'daemon of…"   proxy               running (healthy)
redis               "redis-server /etc/r…"   redis               running (healthy)
registry            "/home/harbor/entryp…"   registry            running (healthy)
registryctl         "/home/harbor/start.…"   registryctl         running (healthy)

3  harbor管理

用户：用来登录 harbor，以及认证权限

项目：用来存储镜像的地址路径

• 管理员可以分配项目权限给用户
• 用户也可以自己创建项目

公共仓库：任何人都可以访问或下载镜像，上传镜像需要用户认证

私有仓库：不管是上传还是下载只有认证用户才可以访问

容器管理命令	说明
docker login	登录私有镜像仓库
docker logout	退出登录

• 登录私有仓库

# 添加主机配置
[root@docker ~]# vim /etc/hosts
192.168.1.30    harbor
192.168.1.35    registry
# 添加私有仓库配置
[root@docker ~]# vim /etc/docker/daemon.json
{"registry-mirrors": ["https://harbor:443", "http://registry:5000"],"insecure-registries":["harbor:443", "registry:5000"]
}
[root@docker ~]# systemctl restart docker# 登录 harbor 仓库
[root@docker ~]# docker login harbor:443
Username: luck
Password: ********
... ...
Login Succeeded
# 认证信息记录文件
[root@docker ~]# cat /root/.docker/config.json 
{"auths": {"harbor:443": {"auth": "bHVjazoqKioqKioqKg=="}}
}
# 退出登录
[root@docker ~]# docker logout harbor:443
Removing login credentials for harbor:443

• 上传镜像

# 设置标签
[root@docker ~]# docker tag rockylinux:8.5 harbor:443/myimg/rockylinux:8.5
# 没有登录上传失败
[root@docker ~]# docker push harbor:443/myimg/rockylinux:8.5
65dbea0a4b39: Preparing 
unauthorized: unauthorized to access repository ......# 登录成功后才可以上传
[root@docker ~]# docker login harbor:443
Username: luck
Password: ********Login Succeeded
# 上传成功
[root@docker ~]# docker push harbor:443/myimg/rockylinux:8.5 
The push refers to repository [harbor:443/myimg/rockylinux]
......# 设置标签
[root@docker ~]# docker tag myos:latest harbor:443/library/myos:latest
# 上传镜像到 library 项目，没有权限上传失败
[root@docker ~]# docker push harbor:443/library/myos:latest
The push refers to repository [harbor:443/library/myos]
65dbea0a4b39: Preparing 
unauthorized: unauthorized to access repository: 
......# 赋权后重新上传镜像
[root@docker ~]# docker push harbor:443/library/myos:latest
The push refers to repository [harbor:443/library/myos]
......

• 案例：上传镜像到 library 项目

镜像管理赋予普通用户管理项目library 的权限
上传 rockylinux:8.5到 myimg/rockylinux:8.5
上传 myos:httpd到 myimg/httpd:latest
上传 myos:8.5、myos:httpd、myos:nginx、myos:php-fpm、myos:latest 到 library 项目下

[root@docker ~]# docker tag myos:httpd harbor:443/myimg/httpd:latest
[root@docker ~]# docker push harbor:443/myimg/httpd:latest
[root@docker ~]# docker rmi harbor:443/myimg/httpd:latest
[root@docker ~]# for i in 8.5 httpd nginx php-fpm latest;dodocker tag myos:${i} harbor:443/library/myos:${i}docker push harbor:443/library/myos:${i}docker rmi myos:${i} harbor:443/library/myos:${i}
done