Docker Compose 整合發布應用相關服務

首先，祝各位新年快樂，萬事如意，雞年大吉。

這次要來說說一個和前端并不太相關的東西——docker compose，一個整合發布應用的利器。

如果，你對 docker 有一些耳聞，那么，你可能知道它是什么。

不過，你不了解也沒有關系，在作者眼中，docker 就類似于一個沙箱，而你的應用起在這個沙箱里，不受服務器系統環境的影響，同時也不污染服務器，配置完成之后往服務器部署或移除應用都相當方便。

而 compose 就如同它的字面意思組合，它就好像是一個大箱子，可以把幾個不相關的沙箱給組合起來，變成一個整體，就如同小時候動畫片中變形金剛的合體變身。

Awesome?
Awesome?

理論知識就沒有什么比官方文檔更好的了，這里就不講了，主要來看看如何應用。本文主要包含以下幾個部分：

如果，你只對前端技術感興趣，那么，這篇文章可能不適合你。

常言道：一個不懂運維的設計，不是一個好前端。

<a name="Install"></a>

安裝

Windows 和 Mac 裝了 Docker 之后已經自帶 docker-compose，其他環境根據 Docker 官網介紹，簡單幾步也能完成安裝。

這里要提一下，在亞馬遜 aws 上安裝 docker-compose，由于沒有 root 權限會遇到官網上所提到的 Permission denied 錯誤，加了 sudo 也是無法直接下載到 /usr/local/bin 目錄下的。

硬來不行，還可以曲線救國嘛~

先將文件下載到 aws 服務器上，再將文件移動到 /usr/local/bin 目錄就可以了。

curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.9.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > docker-compose
sudo chown root docker-compose
sudo mv docker-compose /usr/local/bin
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

驗證是否安裝成功，試試 docker-compose version。如果有輸出版本信息，就說明 docker-compose 已經安裝好了。

docker-compose 雖然安裝好了，但并不一定能用，因為 docker 和 docker-compose 是分開安裝，即使它倆各自運行正常，在一起就不一定合拍了。

那怎么知道它倆合不合拍？答案很簡單，hello world~

<a name="HelloWorld"></a>

Hello world

在任意的目錄下，創建一個 docker-compose.yml 文件，并添加下面的內容。

version: '2'
services:
  helloworld:
    image: 'hello-world'

然后，在當前目錄下使用 docker-compose up 啟動 docker-compose。

啟動時，如遇到

client and server don't have same version (client : 1.22, server: 1.18)

類似這樣的錯誤，可以通過設置 docker-compose 的 api 版本來解決。

COMPOSE_API_VERSION=auto

不要嘗試通過一次次安裝不同的 docker-compose 版本來解決，你會 ?? 的。如果，還遇到

docker.errors.InvalidVersion: inspect_network is not available for version < 1.21

這是 Ubuntu 14.04 LTS 默認的 docker 版本太低引起的，需要升級 docker。然而，在 aws 的服務器上升級 docker 版本時，需要先創建 /etc/apt/sources.list.d/docker.list 文件，并添加

deb https://packages.docker.com/1.12/apt/repo ubuntu-trusty main

再運行

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade docker-engine

就能升級成功。看到??這樣的結果，就表示 docker 和 docker-compose 都安裝成功，而且它倆很搭。

Hello world result
Hello world result

<a name="Command"></a>

常用命令

docker-compose 的命令很簡單，它已經將一些 docker 常用關于 image, container & volume 的命令都整合在了一起，使發布變得極其簡單。比如，之前剛剛提到的 docker-compose up，就類似于 docker build & run，用來創建并啟動 container。

其他常用的命令有：

  • build：構建或重新構建 services
  • config：驗證 docker-compose 配置文件
  • create：創建 services
  • down：與 up 相對，停止并刪除 container, image, volumn 等
  • kill：殺死某個 container
  • logs：查看 container 日志
  • ps：查看 container 信息
  • restart：重啟 services
  • rm：刪除已經停止的 container
  • start：啟動 services
  • stop：停止 service
  • version：顯示 docker-compose 版本

是不是發現有幾個命令和 docker 的命令一樣？的確，但就如同之前的安裝過程一樣，docker-compose 是依賴于 docker 的，docker 命令更底層。比如 docker-compose ps 這個命令，它只會顯示由 docker-compose 啟動的容器信息，但不包含 docker 啟動的容器信息，相反 docker ps 可以查看由 docker-compose 啟動的容器信息。

還剩幾個命令沒有列出來，有興趣的童鞋可以通過 docker-compose help 命令或上官網查看更多信息。

光說不練假把式。docker-compose 究竟好不好用，只有用了才知道。

<a name="RealWorld"></a>

Real world

之前，個人博客的靜態資源一直都是通過 node 提供服務。這的確可以，但這不是 node 的強項。

專業的事交給專業的人去做。 - by S(ome)B(ody)

這個專業的人就是 nginx。

除此之外，2017 年起水果和古哥都強推 https，升級 https 也是箭在弦上（雖然一直有這個打算，也拖到了現在??彡(-_-;)彡）。

于是，程序不再是原先單一的 node 服務，而是，變成了一系列密切相關的服務。如果，通過基礎的 docker 命令來一個個啟動、停止服務的話，那么，就需要額外添加一個復雜的腳本來控制。

docker-compose 就是用來處理類似的問題。它可以做到通過一條命令來控制一個應用相關的一系列服務的啟動、停止等，并且不依賴于機器環境，作到隨時可以將應用遷移至其他的機器上發布。

知道了準備做什么，先看看最終設計的應用結構和之前的對比。

直接看這張圖可能有點蒙圈，沒事，一點點來看。

<a name="Transform"></a>

docker 到 docker-compose 的轉換

本文一開始就有提到，docker 可以看做是一個小箱子，而 docker-compose 是一個大箱子用來裝這些小箱子。

那么，如何將小箱子放入這個大箱子里哪？

非常簡單！只需告訴 docker-compose 如何啟動你的應用就可以了，那就先看看原先的啟動命令。

docker run -d -p 80:8080 --name blog

啟動命令中，主要配置了一個端口的映射 -p，以及命名了容器名，用于方便地啟動、停止應用。清楚了這些，那么改成 docker-compose 的文件也就輕而易舉了。

version: '2'
services:
  node:
    build: .
    container_name: node
    ports:
     - "80:8080"

docker 到 docker-compose 的轉換就這樣完成了，這些更新都不需要修改任何的業務邏輯或者打包配置。

試著使用 docker-compose up -d 啟動服務驗證看看。

啟動正常之后，還是一步步來，先引入 nginx。

<a name="Nginx"></a>

引入 Nginx

Nginx 是一個高性能的 Web 服務器，它具有配置簡單、運行穩定和負載均衡等特點，常被作為靜態資源服務器。（詳細的 Nginx 信息，請自行查詢資料，這方面本人也不是行家）

Nginx 在 docker hub 上有現成的官方鏡像，直接拿來用就可以了。

version: '2'
services:
  # ...

  nginx:
    image: nginx:stable
    container_name: nginx
    ports:
      - "80:80"
    restart: always

此時，啟動服務會失敗并報錯，因為 nginx 和原有的 node 容器都綁定到了 80 端口。docker-comopse 各個容器之間是相互獨立的，容器內部的接口相互之間不影響，但對外暴露的接口不能相同，不然就會引起沖突。

從之前的結構圖可以看到，請求全部由 nginx 接受并轉發到 node 服務，也就是說，node 不直接對外提供服務。那么，docker-compose 中也就可以移除 ports 部分（這里便于測試 node 服務依舊暴露 8080 端口）。

其次，靜態文件是由 node 打包后生成的，也就是說需要將 node 服務中的數據共享給 nginx 服務，這就需要用到 volume（數據卷）。數據卷可以將數據在宿主機和容器之間、容器和容器之間共享，即使容器被刪除了，數據卷依舊存在。

這里就需要將服務器上的 nginx 配置文件和 node 構建之后的靜態文件共享給 nginx。

version: '2'

services:
  node:
    build: .
    container_name: node
    # node service port export for test
    ports:
     - "8080:8080"
    volumes:
     - ./log/node:/var/log/node

  nginx:
    image: nginx:stable
    container_name: nginx
    depends_on:
      - node
    volumes:
      - ./config/nginx:/etc/nginx/conf.d:ro
      - ./log/nginx:/var/log/nginx
    volumes_from:
      - node:ro
    ports:
      - "80:80"
    restart: always

volume 是 docker 中相當重要及常用的一部分，理解它對使用 docker 解決問題有巨大的幫助。推薦一篇關于 docker volume 的文章，有助于理解 volume。

負載均衡

docker-compose 配置完了，再來看看 nginx 配置。本章一開始有提到 nginx 可以做負載均衡，那該如何配置哪？

在 nginx 中配置負載均衡相當簡單，只需在 upstream 里配置一下目標服務器。

然而，這里就會遇到一個問題。由于，容器之間是相互獨立的，于是，localhost 便無法在容器之間相互訪問。不過，由同一 docker-compose 所起的容器之間可以通過容器名相互訪問，這里就是

upstream node_server  {
    server node:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;
}

如果要額外再起一個服務，只需在 docker-compose 文件中再啟動一個容器（可以依賴同一套代碼），并將之前所配的 upstream 中額外多添加一條 server 信息，比如：

upstream node_server  {
    server node:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;
    server node-backup:8080 max_fails=2 fail_timeout=30s;
}

這樣即使一個服務掛了，只要另一個服務還運行正常，nginx 會將請求轉發給運行正常的服務。一個最簡單的復雜均衡就做好了，所有這些都不需要修改任何功能性的代碼。

知道了 nginx 可以提供負載均衡，但也不要忘了老朋友 pm2。

pm2 通過命令行參數 -i，或配置文件通過起多個實例來做負載均衡（本人的小博客也是用的這個方式）。

引入 nginx 之后，將全站升級成 https 就輕而易舉了，只需在配置文件中標明證書及秘鑰文件的位置就可以了。接下去，就看看如何生成證書和秘鑰。

<a name="Letsencrypt"></a>

使用 Letsencrypt 生成 SSL 證書

獲取 ssl 證書的方式有許多種，有的買域名就送證書，這里介紹一下用 letsencrypt（現已更名為 certbot）獲取免費 ssl 證書。

常言道：前人栽樹，后人乘涼。

同樣的，letsencrypt 在 docker hub 上也有現成的鏡像。鏡像有了，剩下的就只需根據不同的場景來生成證書。

certbot 支持 5 種生成證書的模式，分別是：apache, nginx, webroot, standalone 和 manual，分別用于不同的場景。這里 nginx 和 certbot 使用的是不同的鏡像，所以選用的模式是 webroot。

選定了鏡像和模式，那么參照 certbot 的文檔就能夠簡單地生成證書了。

docker run -it --rm --name certbot \
  -v /letsencrypt/etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt \
  -v /letsencrypt/lib/letsencrypt:/var/lib/letsencrypt \
  -v /letsencrypt/challenge:/usr/share/nginx/html \
  -v /var/log/letsencrypt:/var/log/letsencrypt \
  deliverous/certbot \
  certonly --webroot -w /usr/share/nginx/html

需要注意的是，在 webroot 模式下申請證書，需要向 certbot 證明服務器能被訪問。certbot 驗證程序會訪問 web root 目錄（這里是 /usr/share/nginx/html）來驗證。這里又要用到之前提到的 volume 將目錄共享給 nginx，讓 nginx 能夠訪問到目錄內部的文件。

server {
    listen 80;
    listen [::]:80;

    server_name discipled.me;

    # ...
    
    # letsencrypt challenge file location
    location /.well-known {
        root /usr/share/nginx/html;

        access_log  /var/log/nginx/challenge-access.log  main;
        allow all;
    }
    
    ...
}

修改 nginx 配置之后，別忘重啟 nginx 服務。

docker-compose restart nginx

重啟 nginx 之后，然后再運行上面生成證書的命令就能生成證書了。

ssl 證書生成成功
ssl 證書生成成功

看到 Congratulations！，證書就生成成功了。

再一次修改 nginx 配置，添加 ssl 證書信息，并監聽 443 端口。

# redirect host http://domain to https://domain
server {
    listen 80;
    listen [::]:80;

    server_name discipled.me;

    # letsencrypt challenge file location
    location /.well-known {
        root /usr/share/nginx/html;

        access_log  /var/log/nginx/challenge-access.log  main;
        allow all;
    }

    location / {
        return 301 https://discipled.me$request_uri;
    }
}

# https://domain server
server {
    listen 443 ssl;
    listen [::]:443 ssl;

    server_name discipled.me;
    charset utf-8;

    gzip on;
    gzip_types    text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/xml text/css;
    root /usr/app/build/client/;

    ssl_certificate /etc/letsencrypt/live/discipled.me/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/discipled.me/privkey.pem;

    location / {
        try_files $uri @node;
    }

    location @node {
        proxy_pass http://node_server;
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
    }
}

重啟 nginx 服務后，訪問網站就可以看到

小鎖加上，大功告成。

七牛的圖床用 https 還要實名認證，為了保護(pa)個(cha)人(shui)隱(biao)私，就暫時用 Github 來救一下急。(誰知道有啥好用的圖床麻煩推薦一下，像七牛一樣支持 qrsync 用腳本批量上傳的就最好了~先謝過...)

證書更新

letsencrypt 生成的證書有效期是 3 個月，所以，至少 3 個月內需要更新一次證書。

certbot 提供了 renew 命令可以方便地更新證書，使用 --dry-run 參數可以驗證證書更新命令是否正確。

docker run -it --rm --name certbot \
  -v /letsencrypt/etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt \
  -v /letsencrypt/lib/letsencrypt:/var/lib/letsencrypt \
  -v /letsencrypt/challenge:/usr/share/nginx/html \
  -v /var/log/letsencrypt:/var/log/letsencrypt \
  deliverous/certbot \
  renew --dry-run

同樣，看到 Congratulations 說明證書更新成功了。

由于，本人每月都會發布文章并重啟服務，就可以把證書更新一起交由 docker-compose 管理。（這里偷了個懶，增加了證書同應用之間的耦合關系，還是建議大家證書是通過系統定時任務來更新，省得哪天忘更新證書，證書就過期了）。

<a name="Conclusion"></a>

最后

看一下最終的 docker-compose 配置文件和發布腳本。

# docker-compose.yml
version: '2'

services:
  node:
    build: .
    image: "blog:${TAG_NAME}"
    container_name: node
    # node service port export for test
    ports:
     - "8080:8080"
    volumes:
     - ./log/node:/var/log/node

  nginx:
    image: nginx:stable
    container_name: nginx
    depends_on:
      - node
      - letsencrypt
    volumes:
      - ./config/nginx:/etc/nginx/conf.d:ro
      - ./letsencrypt/etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt
      - ./letsencrypt/lib/letsencrypt:/var/lib/letsencrypt
      - ./letsencrypt/challenge:/usr/share/nginx/html
      - ./log/nginx:/var/log/nginx
    volumes_from:
      - node:ro
    ports:
      - "80:80"
      - "443:443"
    restart: always

  letsencrypt:
    image: deliverous/certbot
    container_name: certbot
    volumes:
      - ./letsencrypt/etc/letsencrypt:/etc/letsencrypt
      - ./letsencrypt/lib/letsencrypt:/var/lib/letsencrypt
      - ./letsencrypt/challenge:/usr/share/nginx/html
      - ./log/letsencrypt:/var/log/letsencrypt
    command: renew

發布腳本主要用來更新代碼，以及獲取應用版本號。

# deploy.sh
# git operation
git reset HEAD --hard
git fetch
git pull

# TAG_NAME used to set docker image tag
export TAG_NAME=`git tag -l | sort -r | head -n 1`

# docker operation
docker-compose down --volumes

docker-compose up --build -d

其他配置可以上 github 查看。

一扯似乎又扯遠了，歡迎提意見和建議，順便再問一下有啥好的圖床推薦。

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