Docekr学习笔记四构建并测试web应用程序

于由Kael Wang发布

Docekr学习笔记四构建并测试web应用程序

  1. 构建Sinatra应用程序创建sinatra工作目录，编写Dockerfile文件构建一个镜像，并利用该镜像生成容器应用。重点我们将讲述如何将多个容器连接形成应用栈。
    $ md sinatra && cd sinatra
$ vi Dockerfile

FROM ubuntu
MAINTAINER Kael Wang zb55@foxmail.com
ENV REFRESHED_AT 2016-12-12
RUN apt-get update
RUN apt-get -y install ruby ruby-dev build-essential redis-tools
RUN gem install --no-rdoc --no-ri sinatra json redis
RUN mkdir -p /opt/webapp
EXPOSE 4567
CMD ["/opt/webapp/bin/webapp"]

$ docker build -t kaelwang/sinatra .
Sending build context to Docker daemon 10.24 kB
Step 1 : FROM ubuntu
 ---> 44f18eb3c13f
Step 2 : MAINTAINER Kael Wang zb55@foxmail.com
 ---> Using cache
 ---> 0230268896a0
Step 3 : ENV REFRESHED_AT 2016-12-12
 ---> Using cache
 ---> 4aad3f178a57
Step 4 : RUN apt-get update
 ---> Using cache
 ---> 254a26583566
Step 5 : RUN apt-get -y install ruby ruby-dev build-essential redis-tools
 ---> Using cache
 ---> 3a0a3f602557
Step 6 : RUN gem install --no-rdoc --no-ri sinatra json redis
 ---> Using cache
 ---> 933b8b6d6d84
Step 7 : RUN mkdir -p /opt/webapp
 ---> Using cache
 ---> 710d3db42f72
Step 8 : EXPOSE 4567
 ---> Using cache
 ---> 01c8718f0607
Step 9 : CMD /opt/webapp/bin/webapp
 ---> Running in 2acb0e4a3bc3
 ---> d9d3d801d9e1
Removing intermediate container 2acb0e4a3bc3
Successfully built d9d3d801d9e1

docker run -d -p 4567 --name webapp -v $PWD/webapp:/opt/webapp kaelwang/sinatra
19a8e0112a32e93505dcf49d2852f9035d5ecbbf4a3fe960269e78a1187af755

$ docker logs webapp
[2016-07-27 06:40:04] INFO  WEBrick 1.3.1
[2016-07-27 06:40:04] INFO  ruby 2.3.1 (2016-04-26) [x86_64-linux-gnu]
== Sinatra (v1.4.7) has taken the stage on 4567 for development with backup from WEBrick
[2016-07-27 06:40:04] INFO  WEBrick::HTTPServer#start: pid=1 port=4567

$ docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE                      COMMAND                  CREATED             STATUS                   PORTS                         NAMES
19a8e0112a32        kaelwang/sinatra           "/opt/webapp/bin/weba"   5 seconds ago       Up 3 seconds             0.0.0.0:32770->4567/tcp       webapp

    目前，我们已经建立了sinatra容器应用，此应用还很基础，指示接受输入参数，并将输入转化为JSON输出。现在，我们用curl命令来测试这个应用程序。

    $ curl -i -H 'Accept:application/json' -d 'name=Foo&status=Bar' http://localhost:32770/json
HTTP/1.1 200 OK 
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Content-Length: 29
X-Xss-Protection: 1; mode=block
X-Content-Type-Options: nosniff
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
Server: WEBrick/1.3.1 (Ruby/2.3.1/2016-04-26)
Date: Wed, 27 Jul 2016 06:46:33 GMT
Connection: Keep-Alive

{"name":"Foo","status":"Bar"}

    我们可以看到，给sinatra应用程序传入了一些参数，并转化为了json散列后输出：{“name”:”Foo”,”status”:”Bar”}成功。

    我们添加一个服务，这个服务运行在另一个容器里，把当前的示例应用程序扩展为真正的应用栈。

  2. 构建Redis镜像和容器扩展sinatra应用程序，加入Redis后端数据库，并在Redis数据库中存储输入的参数。为了达到这个目的，要构建全新的镜像和容器运行redis数据库。之后，利用Docker的特性来关联两个容器。
    $ md redisdocker&&cd redisdocker
$ vi Dockerfile

FROM ubuntu
MAINTAINER Kael Wang zb55@foxmail.com
ENV REFRESHED_AT 2016-12-12
RUN apt-get update
RUN apt-get -y isntall redis-server redis-tools
EXPOSE 6379
ENTRYPOINT ["/usr/bin/redis-server"]
CMD []

$ docker build -t kaelwang/redis .
Sending build context to Docker daemon 2.048 kB
Step 1 : FROM ubuntu
 ---> 44f18eb3c13f
Step 2 : MAINTAINER Kael Wang zb55@foxmail.com
 ---> Using cache
 ---> 0230268896a0
Step 3 : ENV REFRESHED_AT 2016-12-12
 ---> Using cache
 ---> 4aad3f178a57
Step 4 : RUN apt-get update
 ---> Using cache
 ---> 254a26583566
Step 5 : RUN apt-get -y install redis-server redis-tools
 ---> Using cache
 ---> d0cf8437fb46
Step 6 : EXPOSE 6379
 ---> Using cache
 ---> 7a8d1aa862b4
Step 7 : ENTRYPOINT /usr/bin/redis-server
 ---> Running in c0ce2aeb9eda
 ---> dd4f375c2236
Removing intermediate container c0ce2aeb9eda
Step 8 : CMD 
 ---> Running in a386c0559e6c
 ---> e730c0e265d3
Removing intermediate container a386c0559e6c
Successfully built e730c0e265d3

    从这个镜像构建容器

    $ docker run -d -p 6379 --name redis kaelwang/redis
6fdcfc399370872475d654563c24c54c3c9a1c67806a2d7eee7a2eaea8175269

$ docker port redis
6379/tcp -> 0.0.0.0:32771

    我们用本机redis测试一下容器里的redis服务是否工作

    $ redis-cli  -h 127.0.0.1 -p 32771
127.0.0.1:32771>
  3. Docker容器网络知识现在来更新sinatra应用程序，让其连接到redis并存储传入的参数。为此，需要能够与redis服务器对话，要做到这一点，可以有几种方法。第一种涉及Docker自己的网络栈。到目前为止，我们看到的Docker容器都是公开端口并绑定到本地网络接口的，这样可以吧容器里的服务在本地 Docker宿主机所在的外部网络上公开，除了这样方法，Docker这个特性还有种内部网络。在安装Docker时，会创建一个新的网络接口，名字是 docker0.每个Docker容器都会在这个接口上分配一个ip地址。
    $ ip a show docker0
3: docker0: <broadcast,multicast,up,lower_up> mtu 9001 qdisc noqueue state UP group default 
    link/ether 02:42:3e:8e:ae:4d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.17.0.1/16 scope global docker0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::42:3eff:fe8e:ae4d/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

    docker0是一个虚拟的以太网桥，用于连接容器和本地宿主机。docker0复合RFC1918的私有ip地址，范围是172.16.x.x到172.30.x.x同时Docker网络必须还要依赖防火墙和NAT规则才能允许被建立连接

    $ iptables -t nat -L -n
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
DOCKER     all  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            ADDRTYPE match dst-type LOCAL

Chain INPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         

Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
DOCKER     all  --  0.0.0.0/0           !127.0.0.0/8          ADDRTYPE match dst-type LOCAL

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target     prot opt source               destination         
MASQUERADE  all  --  172.17.0.0/16        0.0.0.0/0           
MASQUERADE  tcp  --  172.17.0.3           172.17.0.3           tcp dpt:80
MASQUERADE  tcp  --  172.17.0.4           172.17.0.4           tcp dpt:4567
MASQUERADE  tcp  --  172.17.0.5           172.17.0.5           tcp dpt:6379

Chain DOCKER (2 references)
target     prot opt source               destination         
DNAT       tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:80 to:172.17.0.3:80
DNAT       tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:32770 to:172.17.0.4:4567
DNAT       tcp  --  0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:32771 to:172.17.0.5:6379

    容器默认是无法访问的，从宿主网络与容器通信时，必须明确指定打开的端口，下面我们以DNAT即目标NAT这个规则为例，这个规则吧容器里的访问路由到Docker宿主机的32771端口。

  4. 通过Docker内网连接Redis
    $ docker inspect redis
	.
	.
	.
    "NetworkSettings": {
    "Bridge": "",
    "SandboxID": "b4bb7703aa7d658f8309abbfcdf7fe575ac5faa3546805e33dc44be86e3932cb",
    "HairpinMode": false,
    "LinkLocalIPv6Address": "",
    "LinkLocalIPv6PrefixLen": 0,
    "Ports": {
        "6379/tcp": [
            {
                "HostIp": "0.0.0.0",
                "HostPort": "32771"
            }
        ]
    },
    "SandboxKey": "/var/run/docker/netns/b4bb7703aa7d",
    "SecondaryIPAddresses": null,
    "SecondaryIPv6Addresses": null,
    "EndpointID": "8e96a4e055c46a34331f3ae3b3c455ecdcddb6a16b2650fe53cdb638127e5255",
    "Gateway": "172.17.0.1",
    "GlobalIPv6Address": "",
    "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
    "IPAddress": "172.17.0.5",
    "IPPrefixLen": 16,
    "IPv6Gateway": "",
    "MacAddress": "02:42:ac:11:00:05",
    "Networks": {
        "bridge": {
            "EndpointID": "8e96a4e055c46a34331f3ae3b3c455ecdcddb6a16b2650fe53cdb638127e5255",
            "Gateway": "172.17.0.1",
            "IPAddress": "172.17.0.5",
            "IPPrefixLen": 16,
            "IPv6Gateway": "",
            "GlobalIPv6Address": "",
            "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
            "MacAddress": "02:42:ac:11:00:05"
        }
    }
	.
	.
	.

    docker inspect命令展示Docker容器的细节，这里只显示网络信息。容器的ip地址为172.17.0.5，并使用网关172.17.0.1即 docker0。也可以看到容器6379端口被映射到本地宿主机32771端口。只是，因为运行在本地Docker宿主机上，所以不是一定要用映射的端 口，也可以直接使用Docker0分配的内网地址

    $ redis-cli  -h 172.17.0.5
172.17.0.5:6379>

    但是，通过这种方法连接两个容器，有两个大问题，第一，要在应用内对redis容器的ip地址做硬编程，第二，如果重启或容器意外中断后恢复，Docker会改变容器的ip地址。

  5. 引用容器名字让两个容器相连首先删掉原来我们构建的Sinatra和redis容器，然后重新构建一个新的Sinatra和redis容器
    $ docker stop redis sinatra
$ docker rm redis sinatra

    实现连接

    $ docker run -d --name redis kaelwang/redis
a843b4e5adaa3630a08ebdbe8828a6028fbf6331ba537f082f4484dff8a6b27b

$ docker run -p 4567 --name webapp --link redis:db -t -i -v $PWD/webapp:/opt/webapp kaelwang/sinatra /bin/bash
root@d205ff072682:/# cat /etc/hosts
172.17.0.4      d205ff072682
127.0.0.1       localhost
::1     localhost ip6-localhost ip6-loopback
fe00::0 ip6-localnet
ff00::0 ip6-mcastprefix
ff02::1 ip6-allnodes
ff02::2 ip6-allrouters
172.17.0.5      db a843b4e5adaa redis

root@d205ff072682:/# env
HOSTNAME=d205ff072682
DB_NAME=/webapp/db
DB_PORT_6379_TCP_PORT=6379
TERM=xterm
DB_PORT=tcp://172.17.0.5:6379
DB_PORT_6379_TCP=tcp://172.17.0.5:6379
LS_COLORS=rs=0:di=01;34:ln=01;...(此处信息较多省略)
DB_ENV_REFRESHED_AT=2016-12-12
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin
REFRESHED_AT=2016-12-12
PWD=/
DB_PORT_6379_TCP_ADDR=172.17.0.5
DB_PORT_6379_TCP_PROTO=tcp
SHLVL=1
HOME=/root
_=/usr/bin/env
root@d205ff072682:/#

    –link标志创建了两个容器间的父子相连，这个标志需要两个参数，一个是要连接的容器名字，另一个是连接后容器的别名。此处别名是db，别名让 我们可以访问公开的信息，而无需关注底层容器的名字，连接让父容器有能力访问子容器，并且把子容器的一些连接细节分享给父容器。这些细节有助于配置应用程 序并使用这个连接。

    连接也能得到一些安全上的额好处。启动redis容器时，并没有使用-p标志公开redis的端口。通过父容器直接访问任意子容器的公开端口。且只 有使用的–link标志连接到这个容器的容器才能连接到这个端口，容器的端口不需要对本地宿主机公开，现在我们已经拥有了一个非常安全的模型，在这个模 型里，容器话的应用程序限制了可被攻击的界面，减少了公开暴露的网络。也可以吧多个容器连接到一起，比如一个redis示例服务于多个web应用服务器。 出于一些原因，我们可以在启动Docker守护进程时加上–icc=false标志，关闭所有没有连接的容器间的通讯，这样强制Docker只允许有连 接的容器之间相互通信。

    我们通过env查看环境变量发现有一些以别名DB开头的，Docker在连接webapp和redis容器时，自动创建了这些以DB开头的环境变量。 这些自动创建的环境变量包含以下信息。

    • 子容器的名字
    • 容器里运行的服务所使用的协议，ip和端口
    • 容器里运行的不同的服务所指定的协议，ip和端口
    • 容器里由Docker设置的环境变量的值。
  6. 使用容器连接来通信
    1. 使用环境变量里的一些连接信息。
    2. 使用DNS和/etc/hosts信息。

    应用程序会在本地查找名叫db的主机，找到/etc/hosts文件里的项解析到正确的ip地址，这也解决了硬编码IP地址的问题，因为hosts文件会随着你的Docker启动时自动更新相应信息。

    这个web应用程序栈由以下几部分组成

    • 一个运行Sinatra和web服务器容器
    • 一个Redis数据库容器
    • 两个容器间的一个安全连接

    这样就可以在本地环境构建，复制，迭代开发用于生产的应用程序，甚至很多复杂的多层应用程序。

分类： Docker
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