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Docker Compose:搭建开发环境的好方式

作者: Julia Evans 译者: LCTT 六开箱

| 2022-06-23 18:00      

大家好!我又写了一篇关于 我最喜欢的电脑工具 的文章。这一篇讲的是 Docker Compose!

本文主要就是讲一讲我对 Docker Compose 有多么满意啦(不讨论它的缺点)!咳咳,因为它总能够完成它该做的,并且似乎总能有效,更棒的是,它的使用还非常简单。另外,在本文中,我只讨论我是如何用 Docker Compose 来搭建开发环境的,而不涉及它在生产中的使用。

最近,我考虑了很多关于这种个人开发环境的搭建方式,原因是,我现在把所有的计算工作都搬到了一个私有云上,大概 20 美元/月的样子。这样一来,我就不用在工作的时候花时间去思考应该如何管理几千台 AWS 服务器了。

在此之前,我曾花了两天的时间,尝试使用其他的工具来尝试搭建一个开发环境,搭到后面,我实在是心累了。相比起来,Docker Compose 就简单易用多了,我非常满意。于是,我和妹妹分享了我的 docker-compose 使用经历,她略显惊讶:“是吧!你也觉得 Docker Compose 真棒对吧!” 嗯,我觉得我应该写一篇博文把过程记录下来,于是就有了你们看到的这篇文章。

我们的目标是:搭建一个开发环境

目前,我正在编写一个 Ruby on Rails 服务(它是一个计算机“调试”游戏的后端)。在我的生产服务器上,我安装了:

  • 一个 Nginx 服务器
  • 一个 Rails 服务
  • 一个 Go 服务(使用了 gotty 来代理一些 SSH 连接)
  • 一个 Postgres 数据库

在本地搭建 Rails 服务非常简单,用不着容器(我只需要安装 Postgres 和 Ruby 就行了,小菜一碟)。但是,我还想要把匹配 /proxy/* 的请求的发送到 Go 服务,其他所有请求都发送到 Rails 服务,所以需要借助 Nginx。问题来了,在笔记本电脑上安装 Nginx 对我来说太麻烦了。

是时候使用 docker-compose 了!

docker-compose 允许你运行一组 Docker 容器

基本上,Docker Compose 的作用就是允许你运行一组可以互相通信 Docker 容器。

你可以在一个叫做 docker-compose.yml 的文件中,配置你所有的容器。我在下方将贴上我为这个服务编写的 docker-compose.yml 文件(完整内容),因为我觉得它真的很简洁、直接!

version: "3.3"
services:
  db:
    image: postgres
    volumes:
      - ./tmp/db:/var/lib/postgresql/data
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: password # yes I set the password to 'password'
  go_server:
    # todo: use a smaller image at some point, we don't need all of ubuntu to run a static go binary
    image: ubuntu
    command: /app/go_proxy/server
    volumes:
      - .:/app
  rails_server:
    build: docker/rails
    command: bash -c "rm -f tmp/pids/server.pid && source secrets.sh && bundle exec rails s -p 3000 -b '0.0.0.0'"
    volumes:
      - .:/app
  web:
    build: docker/nginx
    ports:
      - "8777:80" # this exposes port 8777 on my laptop

这个配置包含了两种容器。对于前面两个容器,我直接使用了现有的镜像(image: postgres 和 image: ubuntu)。对于后面两个容器,我不得不构建一个自定义容器镜像,其中, build: docker/rails 的作用就是告诉 Docker Compose,它应该使用 docker/rails/Dockerfile 来构建一个自定义容器。

我需要允许我的 Rails 服务访问一些 API 密钥和其他东西,因此,我使用了 source secrets.sh,它的作用就是在环境变量中预设一组密钥。

如何启动所有服务:先 “build” 后 “up”

我一直都是先运行 docker-compose build 来构建容器,然后再运行 docker-compose up 把所有服务启动起来。

你可以在 yaml 文件中设置 depends_on,从而进行更多启动容器的控制。不过,对于我的这些服务而言,启动顺序并不重要,所以我没有设置它。

网络互通也非常简单

容器之间的互通也是一件很重要的事情。Docker Compose 让这件事变得超级简单!假设我有一个 Rails 服务正在名为 rails_server 的容器中运行,端口是 3000,那么我就可以通过 http://rails_server:3000 来访问该服务。就是这么简单!

以下代码片段截取自我的 Nginx 配置文件,它是根据我的使用需求配置的(我删除了许多 proxy_set_headers 行,让它看起来更清楚):

location ~ /proxy.* {
  proxy_pass http://go_server:8080;
}
location @app {
  proxy_pass http://rails_server:3000;
}

或者,你可以参考如下代码片段,它截取自我的 Rails 项目的数据库配置,我在其中使用了数据库容器的名称(db):

development:
  <<: *default
  database: myproject_development
  host: db # <-------- 它会被“神奇地”解析为数据库容器的 IP 地址
  username: postgres
  password: password

至于 rails_server 究竟是如何被解析成一个 IP 地址的,我还真有点儿好奇。貌似是 Docker 在我的计算机上运行了一个 DNS 服务来解析这些名字。下面是一些 DNS 查询记录,我们可以看到,每个容器都有它自己的 IP 地址:

$ dig +short @127.0.0.11 rails_server
172.18.0.2
$ dig +short @127.0.0.11 db
172.18.0.3
$ dig +short @127.0.0.11 web
172.18.0.4
$ dig +short @127.0.0.11 go_server
172.18.0.5

是谁在运行这个 DNS 服务?

我(稍微)研究了一下这个 DNS 服务是怎么搭建起来的。

以下所有命令都是在容器外执行的,因为我没有在容器里安装很多网络工具。

第一步::使用 ps aux | grep puma,获取 Rails 服务的进程 ID。

找到了,它是 1837916!简单~

第二步::找到和 1837916 运行在同一个网络命名空间的 UDP 服务。

我使用了 nsenter 来在 puma 进程的网络命令空间内运行 netstat(理论上,我猜想你也可以使用 netstat -tupn 来只显示 UDP 服务,但此时,我的手指头只习惯于打出 netstat -tulpn)。

$ sudo nsenter -n -t 1837916 netstat -tulpn
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 127.0.0.11:32847        0.0.0.0:*               LISTEN      1333/dockerd
tcp        0      0 0.0.0.0:3000            0.0.0.0:*               LISTEN      1837916/puma 4.3.7
udp        0      0 127.0.0.11:59426        0.0.0.0:*                           1333/dockerd

我们可以看到,此时有一个运行在 59426 端口的 UDP 服务,它是由 dockerd 运行的!或许它就是我们要找的 DNS 服务?

第三步:确定它是不是我们要找的 DNS 服务

我们可以使用 dig 工具来向它发送一个 DNS 查询:

$ sudo nsenter -n -t 1837916 dig +short @127.0.0.11 59426 rails_server
172.18.0.2

奇怪,我们之前运行 dig 的时候,DNS 查询怎么没有发送到 59426 端口,而是发送到了 53 端口呢?这到底是怎么回事呀?

第四步:iptables

对于类似“这个服务似乎正运行在 X 端口上,但我却在 Y 端口上访问到了它,这是什么回事呢?”的问题,我的第一念头都是“一定是 iptables 在作怪”。

于是,我在运行了容器的网络命令空间内执行 iptables-save,果不其然,真相大白:

$ sudo nsenter -n -t 1837916 iptables-save
.... redacted a bunch of output ....
-A DOCKER_POSTROUTING -s 127.0.0.11/32 -p udp -m udp --sport 59426 -j SNAT --to-source :53
COMMIT

在输出中有一条 iptables 规则,它将 53 端口的流量发送到了 59426 上。哈哈,真有意思!

数据库文件储存在一个临时目录中

这样做有一个好处:我可以直接挂载 Postgres 容器的数据目录 ./tmp/db,而无需在我的笔记本电脑上管理 Postgres 环境。

我很喜欢这种方式,因为我真的不想在笔记本电脑上独自管理一个 Postgres 环境(我也真的不知道该如何配置 Postgres)。另外,出于习惯,我更喜欢让开发环境的数据库和代码放在同一个目录下。

仅需一行命令,我就可以访问 Rails 控制台

管理 Ruby 的版本总是有点棘手,并且,即使我暂时搞定了它,我也总是有点担心自己会把 Ruby 环境搞坏,然后就要修它个十年(夸张)。

(使用 Docker Compose)搭建好这个开发环境后,如果我需要访问 Rails 控制台console(一个交互式环境,加载了所有我的 Rails 代码),我只需要运行一行代码即可:

$ docker-compose exec rails_server rails console
Running via Spring preloader in process 597
Loading development environment (Rails 6.0.3.4)
irb(main):001:0>

好耶!

小问题:Rails 控制台的历史记录丢失了

我碰到了一个问题:Rails 控制台的历史记录丢失了,因为我一直在不断地重启它。

不过,我也找到了一个相当简单的解决方案(嘿嘿):我往容器中添加了一个 /root/.irbrc 文件,它能够把 IRB 历史记录文件的保存位置指向一个不受容器重启影响的地方。只需要一行代码就够啦:

IRB.conf[:HISTORY_FILE] = "/app/tmp/irb_history"

我还是不知道它在生产环境的表现如何

到目前为止,这个项目的生产环境搭建进度,还停留在“我制作了一个 DigitalOcean droplet(LCCT 译注:一种 Linux 虚拟机服务),并手工编辑了很多文件”的阶段。

嗯……我相信以后会在生产环境中使用 docker-compose 来运行一下它的。我猜它能够正常工作,因为这个服务很可能最多只有两个用户在使用,并且,如果我愿意,我可以容忍它在部署过程中有 60 秒的不可用时间。不过话又说回来,出错的往往是我想不到的地方。

推特网友提供了一些在生产中使用 docker-compose 的注意事项:

  • docker-compose up 只会重启那些需要重启的容器,这会让重启速度更快。
  • 有一个 Bash 小脚本 wait-for-it,你可以用它来保持等待一个容器,直到另一个容器的服务可用。
  • 你可以准备两份 docker-compose.yaml 文件:用于开发环境的 docker-compose.yaml 和用于生产环境的 docker-compose-prod.yaml。我想我会在分别为 Nginx 指定不同的端口:开发时使用 8999,生产中使用 80
  • 人们似乎一致认为,如果你的项目是一台计算机上运行的小网站,那么 docker-compose 在生产中不会有问题。
  • 有个人建议说,如果愿意在生产环境搭建复杂那么一丢丢,Docker Swarm 就或许会是更好的选择,不过我还没试过(当然,如果要这么说的话,干嘛不用 Kubernetes 呢?Docker Compose 的意义就是它超级简单,而 Kubernetes 肯定不简单 : ))。

Docker 似乎还有一个特性,它能够 把你用 docker-compose 搭建的环境,自动推送到弹性容器服务(ESC)上,听上去好酷的样子,但是我还没有试过。

docker-compose 会有不适用的场景吗

我听说 docker-compose 在以下场景的表现较差:

  • 当你有很多微服务的时候(还是自己搭建比较好)
  • 当你尝试从一个很大的数据库中导入数据时(就像把几百 G 的数据存到每个人的笔记本电脑里一样)
  • 当你在 Mac 电脑上运行 Docker 时。我听说 Docker 在 macOS 上比在 Linux 上要慢很多(我猜想是因为它需要做额外的虚拟化)。我没有 Mac 电脑,所以我还没有碰到这个问题。

以上就是全部内容啦!

在此之前,我曾花了一整天时间,尝试使用 Puppet 来配置 Vagrant 虚拟机,然后在这个虚拟机里配置开发环境。结果,我发现虚拟机启动起来实在是有点慢啊,还有就是,我也不喜欢编写 Puppet 配置(哈哈,没想到吧)。

幸好,我尝试了 Docker Compose,它真好简单,马上就可以开始工作啦!


via: https://jvns.ca/blog/2021/01/04/docker-compose-is-nice/

作者:Julia Evans 选题:lujun9972 译者:lkxed 校对:turbokernel

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出



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