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Short Description
这是 LNMP Docker 容器互联示例的 php 镜像
Full Description

LNMP - Docker 多容器间协作互连

说明

这是一个 Docker 多容器间协作互连的例子。使用的是最常见的 LNMP 的技术栈,既 Nginx + PHP + MySQL

在这个例子中,我使用的是 Docker Compose,这样比较简洁,如果使用 docker 命令也可以做到同样的效果,当然,过程要相对繁琐一些。

服务

docker-compose.yml 文件中,定义了3个服务,分别是 nginx, phpmysql

services:
    nginx:
        image: "${DOCKER_USER}/lnmp-nginx:v1.0"
        build:
            context: ./web
            dockerfile: Dockerfile.nginx
        ...
    php:
        image: "${DOCKER_USER}/lnmp-nginx:v1.0"
        build:
            context: ./web
            dockerfile: Dockerfile.php
        ...
    mysql:
        image: mysql:5.7
        ...

其中 mysql 服务中的 image: mysql:5.7 是表明使用的是 mysql:5.7 这个镜像。而 nginxphp 服务中的 image 含义更为复杂。一方面是说,要使用其中名字的镜像,另一方面,如果这个镜像不存在,则利用其下方指定的 build 指令进行构建。在单机环境,这里的 image 并非必须,只保留 build 就可以。但是在 Swarm 环境中,需要集群中全体主机使用同一个镜像,每个机器自己构建就不合适了,指定了 image 后,就可以在单机 buildpush 到 registry,然后在集群中执行 up 的时候,才可以自动从 registry 下载所需镜像。

这里的镜像名看起来也有些不同:

image: "${DOCKER_USER}/lnmp-nginx:v1.0"

其中的 ${DOCKER_USER} 这种用法是环境变量替换,当存在环境变量 DOCKER_USER 时,将会用其值替换 ${DOCKER_USER}。而环境变量从哪里来呢?除了在 Shell 中 export 对应的环境变量外,Docker Compose 还支持一个默认的环境变量文件,既 .env 文件。你可以在项目中看到,docker-compose.yml 的同级目录下,存在一个 .env 文件,里面定义了环境变量。

DOCKER_USER=twang2218

每次执行 docker-compose 命令的时候,这个 .env 文件就会自动被加载,所以是一个用来定制 compose 文件非常方便的地方。这里我只定义了一个环境变量 DOCKER_USER,当然,可以继续一行一个定义更多的环境变量。

初次之外,还可以明确指定环境变量文件。具体的配置请查看 docker-compose 官方文档

镜像

mysql 服务镜像

mysql 服务均直接使用的是 Docker 官方镜像。使用官方镜像并非意味着无法定制,Docker 官方提供的镜像,一般都具有一定的定制能力。

    mysql:
        image: mysql:5.7
        ...
        environment:
            TZ: 'Asia/Shanghai'
            MYSQL_ROOT_PASSWORD: Passw0rd
        command: ['mysqld', '--character-set-server=utf8']
        ...

在这个例子中,mysql 服务就通过环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD,设定了 MySQL 数据库初始密码为 Passw0rd,并且通过 TZ 环境变量指定了国内时区。

并且,我重新指定了启动容器的命令,在 command 中,添加了额外的参数。--character-set-server=utf8,指定了默认字符集。

nginx 服务镜像

nginx 官方镜像基本满足需求,但是我们需要添加默认网站的配置文件、以及网站页面目录。

FROM nginx:1.11
ENV TZ=Asia/Shanghai
COPY ./nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
COPY ./site /usr/share/nginx/html

镜像定制很简单,就是指定时区后,将配置文件、网站页面目录复制到指定位置。

php 服务镜像

php 服务较为特殊,由于官方 php 镜像未提供连接 mysql 所需的插件,所以 php 服务无法直接使用官方镜像。在这里,正好用其作为例子,演示如何基于官方镜像,安装插件,定制自己所需的镜像。

对应的./web/Dockerfile.php

FROM php:7-fpm

ENV TZ=Asia/Shanghai

COPY sources.list /etc/apt/sources.list

RUN set -xe \
    && echo "构建依赖" \
    && buildDeps=" \
        build-essential \
        php5-dev \
        libfreetype6-dev \
        libjpeg62-turbo-dev \
        libmcrypt-dev \
        libpng12-dev \
    " \
    && echo "运行依赖" \
    && runtimeDeps=" \
        libfreetype6 \
        libjpeg62-turbo \
        libmcrypt4 \
        libpng12-0 \
    " \
    && echo "安装 php 以及编译构建组件所需包" \
    && apt-get update \
    && apt-get install -y ${runtimeDeps} ${buildDeps} --no-install-recommends \
    && echo "编译安装 php 组件" \
    && docker-php-ext-install iconv mcrypt mysqli pdo pdo_mysql zip \
    && docker-php-ext-configure gd \
        --with-freetype-dir=/usr/include/ \
        --with-jpeg-dir=/usr/include/ \
    && docker-php-ext-install gd \
    && echo "清理" \
    && apt-get purge -y --auto-remove \
        -o APT::AutoRemove::RecommendsImportant=false \
        -o APT::AutoRemove::SuggestsImportant=false \
        $buildDeps \
    && rm -rf /var/cache/apt/* \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

COPY ./php.conf /usr/local/etc/php/conf.d/php.conf
COPY ./site /usr/share/nginx/html

前面几行很简单,指定了基础镜像为 php:7-fpm,并且设定时区为中国时区,然后用网易的 Debian 源替代默认的源,避免伟大的墙影响普通的包下载。接下来的那一个很多行的 RUN 需要特别的说一下。

初学 Docker,不少人会误以为 Dockerfile 等同于 Shell 脚本,于是错误的用了很多个 RUN,每个 RUN 对应一个命令。这是错误用法,会导致最终镜像极为臃肿。Dockerfile 是镜像定制文件,其中每一个命令都是在定义这一层该如何改变,因此应该遵循最佳实践,将同一类的东西写入一层,并且在结束时清理任何无关的文件。

这一层的目的是安装、构建 PHP 插件,因此真正所需要的是构建好的插件、以及插件运行所需要的依赖库,其它任何多余的文件都不应该存在。所以,在这里可以看到,依赖部分划分为了“构建依赖”以及“运行依赖”,这样在安装后,可以把不再需要的“构建依赖”删除掉,避免因为构建而导致这层多了一些不需要的文件。

这里使用的是官方 php 镜像中所带的 docker-php-ext-install 来安装 php 的插件,并且在需要时,使用 docker-php-ext-configure 来配置构建参数。这两个脚本是官方镜像中为了帮助镜像定制所提供的,很多官方镜像都有这类为镜像定制特意制作的脚本或者程序。这也是官方镜像易于扩展复用的原因之一,他们在尽可能的帮助使用、定制镜像。

更多关于如何定制镜像的信息可以从 Docker Hub 官方镜像的文档中看到:https://hub.docker.com/_/mysql/

最后的清理过程中,可以看到除了清除“构建依赖”、以及相关无用软件外,还彻底清空了 apt 的缓存。任何不需要的东西,都应该清理掉,确保这一层构建完毕后,仅剩所需的文件。

Dockerfile 的最后,复制配置文件和网页目录到指定位置。

网络

在这个例子中,演示了如何使用自定义网络,并利用服务名通讯。

首先,在 docker-compose.yml 文件尾部,全局 networks 部分定义了两个自定义网络,分别名为 frontendbackend

networks:
    frontend:
    backend:

每个自定义网络都可以配置很多东西,包括网络所使用的驱动、网络地址范围等设置。但是,你可能会注意到这里 frontendbackend 后面是空的,这是指一切都使用默认,换句话说,在单机环境中,将意味着使用 bridge 驱动;而在 Swarm 环境中,使用 overlay 驱动,而且地址范围完全交给 Docker 引擎决定。

然后,在前面services中,每个服务下面的也有一个 networks 部分,这部分是用于定义这个服务要连接到哪些网络上。

services:
    nginx:
        ...
        networks:
            - frontend
    php:
        ...
        networks:
            - frontend
            - backend
    mysql:
        ...
        networks:
            - backend

在这个例子中,

  • nginx 接到了名为 frontend 的前端网络;
  • mysql 接到了名为 backend 的后端网络;
  • 而作为中间的 php 同时连接了 frontendbackend 网络上。

连接到同一个网络的容器,可以进行互连;而不同网络的容器则会被隔离。
所以在这个例子中,nginx 可以和 php 服务进行互连,php 也可以和 mysql 服务互连,因为它们连接到了同一个网络中;
nginxmysql 并不处于同一网络,所以二者无法通讯,这起到了隔离的作用。

处于同一网络的容器,可以使用服务名访问对方。比如,在这个例子中的 ./site/index.php 里,就是使用的 mysql 这个服务名去连接的数据库服务器。

<?php
$servername = "mysql";
$username = "root";
$password = "Passw0rd";

// Create connection
$conn = new mysqli($servername, $username, $password);

// Check connection
if ($conn->connect_error) {
    die("连接错误: " . $conn->connect_error);
}
echo "<h1>成功连接 MySQL 服务器</h1>";

phpinfo();

?>

关于 Docker 自定义网络,可以看一下官方文档的介绍:
https://docs.docker.com/engine/userguide/networking/dockernetworks/#/user-defined-networks

关于在 Docker Compose 中使用自定义网络的部分,可以看官方这部分文档:
https://docs.docker.com/compose/networking/

存储

在这三个服务中,nginxphp 都是无状态服务,它们都不需要本地存储。但是,mysql 是数据库,需要存储动态数据文件。我们知道 Docker 是要求容器存储层里不放状态,所有的状态(也就是动态的数据)的持久化都应该使用卷,在这里就是使用命名卷保存数据的。

volumes:
    mysql-data:

docker-compose.yml 文件的后面,有一个全局的 volumes 配置部分,用于定义的是命名卷,这里我们定义了一个名为 mysql-data 的命名卷。这里卷的定义后还可以加一些卷的参数,比如卷驱动、卷的一些配置,而这里省略,意味着都使用默认值。也就是说使用 local 也就是最简单的本地卷驱动,将来建立的命名卷可能会位于 /var/lib/docker/volumes 下,不过不需要、也不应该直接去这个位置访问其内容。

mysql 服务的部分,同样有一个 volumes 配置,这里配置的是容器运行时需要挂载什么卷、或绑定宿主的目录。在这里,我们使用了之前定义的命名卷 mysql-data,挂载到容器的 /var/lib/mysql

mysql:
    image: mysql:5.7
    volumes:
        - mysql-data:/var/lib/mysql
...

依赖

服务的启动顺序有时候比较关键,Compose 在这里可以提供一定程度的启动控制。比如这个例子中,我是用了依赖关系 depends_on 来进行配置。


services:
    nginx:
        ...
        depends_on:
            - php
    php:
        ...
        depends_on:
            - mysql
    mysql:
        ...

在这里,nginx 需要使用 php 服务,所以这里依赖关系上设置了 php,而 php 服务则需要操作 mysql,所以它依赖了 mysql

docker-compose up -d 的时候,会根据依赖控制服务间的启动顺序,对于这个例子,则会以 mysqlphpnginx 的顺序启动服务。

需要注意的是,这里的启动顺序的控制是有限度的,并非彻底等到所依赖的服务可以工作后,才会启动下一个服务。而是确定容器启动后,则开始启动下一个服务。因此,这里的顺序控制可能依旧会导致某项服务启动时,它所依赖的服务并未准备好。比如 php 启动后,有可能会出现 mysql 服务的数据库尚未初始化完。对于某些应用来说,这个控制,依旧可能导致报错说无法连接所需服务。

如果需要应用级别的服务依赖等待,需要在 entrypoint.sh 这类脚本中,加入服务等待的部分。而且,也可以通过 restart: always 这种设置,让应用启动过程中,如果依赖服务为准备好,而报错退出后,有再一次尝试的机会。

操作

启动

docker-compose up -d

如果构建过程中,发现镜像下载极为缓慢、甚至失败。这是伟大的墙在捣乱。你需要去配置加速器,具体文章可以参看我的 Docker 问答录

如果修改了配置文件,可能需要明确重新构建,可以使用命令 docker-compose build

查看服务状态

docker-compose ps

查看服务日志

docker-compose logs

访问服务

nginx 将会守候 80 端口,

  • 如果使用的 Linux 或者 Docker for Mac,可以直接在本机访问 http://localhost
  • 如果是使用 Docker Toolbox 的话,则应该使用虚拟机地址,如 http://192.168.99.100,具体虚拟机地址查询使用命令 docker-machine ip default
  • 如果是自己安装的 Ubuntu、CentOS 类的虚拟机,直接进虚拟机查看地址。

停止服务

docker-compose down
Docker Pull Command
Owner
twang2218
Source Repository

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