[![hackmd-github-sync-badge](https://hackmd.io/6YoTr489SimJ0pNIn8JxUw/badge)](https://hackmd.io/6YoTr489SimJ0pNIn8JxUw) ###### tags: `教學` `Docker` `container` `學習筆記` # Docker and Container 004 - Container 容器 [TOC] --- ## 1. container > 容器是一種**以應用程式為中心 (application-centric) 的架構**，能夠在選定的基礎環境中 (Infrastructure) 部署高效率 (high-performance)、可擴充 (scalable) 與個別獨立 (isolate) 的應用程式。 1. **選定的基礎環境**：可自行決定需要使用的環境、版本。(Dockerfile) 2. **高效率**：不似龐大的系統，啟動一個容器只需短短幾秒(docker run) 3. **可擴充**：可動態新增或刪除容器 4. **個別獨立**：容器可互相溝通但容器間的運作並不會互相干擾 - 其中**高效率、可擴充與個別獨立為容器的主要特色**。再來由於容器可以部署在多種不同環境 (Desktop, VMs, Cloud 等等)，不但增加了便利與彈性，更能確保跨平台的一致性。 - container 是一個獨立的、隔離的環境，當你啟動了兩個容器時，即便是**從同一個 image 啟動起來，Docker 是會幫你做出兩個不同的容器的**。 - **一致性** > 開發程式最常見的的問題是 _"我的電腦可以跑！沒問題"_ ，但事實可能是 _"就只有我的電腦可以跑"_。透過**容器一致性的特性能確保使用的環境都是一致的**而不再因為環境的不同造成程式無法運作。 - 容器中最為人熟知的莫過於 Docker，~~而 Docker 恰恰是 k8s 預設使用的容器~~。因此，如果對 Docker 的概念已經了解的話，對學習 k8s 是有加分的效果。 - [參考資料](https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10192193) --- ## 2. container運行練習 ```linux= $ docker container ls，確認現況 $ docker pull alpine，拉一個專案下來 $ docker images，檢查現況 $ docker container run --name c001 alpine ls /，使用一個container來執行alpine這個image - --name c001，container取名為c001 - ls /，列出根目錄所有的檔案以及目錄 - container可省略，指令變為docker run ``` - container預設：只有下達指令時會運行，跑完就清掉。 - dockerfile在建構映像檔時可看到 - `$ docker run -it --name c003 alpine /bin/sh` - -it，interactive mode持續運行 - /bin/sh，要執行的程序 - 進入後，使用exit可離開 - `$ docker run -d --name c004 alpine tail -f /dev/null` - -d，背景運行 - tail，追蹤某個file的log，並印到console上 - `$ docker exec -it 7d54f35304ca /bin/sh` - exec會在container裡啟動/bin/sh這一個程序 * `$ docker pull nginx:latest` * `$ docker images` * `$ docker run -d -p 8081:80 --name c006 nginx` * -p，port mapping，將VM OS(linux)的8081port對應到container的port 80 - ![](https://i.imgur.com/hlST8vK.jpg) * 確定主機ip，接著在瀏覽器查看結果 --- > #### Container 是一次性的（disposable） > 現在 container 都是交由 swarm/Kubernetes 等 container orchestration 系統負責這些維運任務，但開發者也有必要了解這類問題的處理方法，才有辦法寫出符合 container 架構的程式。 > 一次性的特色可以參考 [Create ephemeral containers](https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/#create-ephemeral-containers)。 ### 另一個練習 - `$ docker run -d -p 80:80 docker/getting-started` ![](https://i.imgur.com/QWM9Nd6.jpg) #### Container與CI/CD的關係 - CI：持續將程式碼整合在一起 - CD：持續將（整合好的）程式碼部署到伺服器上 - container的位置 ### 以腳本運行 範例檔案為小i的ai-engine的執行檔，`$ ./init.sh`，執行之後會照內容開始運行一個container。 ``` #!/bin/bash HOST_DIR=/opt/xiaoi_app/ai-engine   # 1. 配置 AI-Engine 安裝路徑 HOST_PORT=9000                     # 2. 配置容器內服務映射到宿主機埠 CONTAINER_NAME=AI-Engine_Container  # 3. 配置引擎服務 docker 容器名稱 IMAGE_REPOSITORY=xiaoi/ai-engine    # 4. 配置引擎鏡像的 REPOSITORY/ TAG  IMAGE_TAG=v20201208                 # 【說明】：docker images 可以查看鏡像的 REPOSITORY、 TAG. CONTAINER_PORT=9000                 # 5. 配置引擎在容器內的埠和安裝路徑 CONTAINER_DIR=/opt/ai-engine8        # 【說明】：一般情況下，CONTAINER_PORT 和 CONTAINER_DIR 預設無需配置. # 若需要配置 CONTAINER_PORT，則需要/opt/xiaoi_app/ai-engine/app.properties 文件中的 knity.port 值保持一致. # 若需要配置 CONTAINER_DIR，則需要登錄容器內查看引擎的安裝路徑.  docker run -d --name $CONTAINER_NAME -v $HOST_DIR/app:$CONTAINER_DIR/app -v $HOST_DIR/conf:$CONTAINER_DIR/conf -v $HOST_DIR/lib:$CONTAINER_DIR/ext-lib -v $HOST_DIR/logs:$CONTAINER_DIR/logs -p $HOST_PORT:$CONTAINER_PORT $IMAGE_REPOSITORY:$IMAGE_TAG ``` - 腳本內先寫好各個變數定義（設定路徑） - 參數可重複疊加（上面的範例使用了-v好幾次） --- ## 3. 其他 ### 指令：查看log - `$ docker container logs [OPTIONS] CONTAINER` - CONTAINER：大寫的為容器名稱 - [OPTIONS]：可放入各種參數，常用-f, --tail - [參考連結1：docker container logs](https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/container_logs/) - [參考連結2](https://www.papertrail.com/solution/tips/how-to-live-tail-docker-logs/) ### 其他container指令 - [Docker CLI_docker container](https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/container/) --- ## 回顧 * [ ] 什麼是container * [ ] 與image之間的關係 * [ ] CI/CD ## 課後複習/測驗 - [關於容器 (Container) 技術的問答](https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=tkrhf12POUGEv82K7Q7muXVL-ort5lNEs9e7z5vz03FUOUVJMzZQNFk2NTcwM1dYT1JONk9NMlBYTS4u&fbclid=IwAR17WCj0I6Rshb_8wAK_b7_pCZcep4qlzJ3S4zpu6lHRc3vnxI_D8EvuyII) --- ### Q10：如何建立Docker容器？ 可以使用下列命令，利用Docker映像檔來新建Docker容器：`$ docker run -t -i command` 此指令將建立並啟動容器，如果要確認目前主機上所有仍在運行中的容器清單，則使用下面指令：`$ docker ps -a` ### Q11：每台主機可執行的最大容器數量是多少？ 實際上，取決於本身的系統環境、應用程式的大小，以及可用資源的數量（像是CPU），都會影響到環境中可運行的容器數量。 很遺憾的是，容器並非神奇魔法，它無法憑空創造出新的CPU，但這確實提供了一種更具效率的資源使用方式，容器本身是非常輕量的（千萬記住，作業系統式容器和應用系統式容器的差異），且唯有在它們正確使用並執行，才是如此輕盈（一個容器執行一種服務）。 --- 1. **Docker image 與 container 之間的關係**，下列哪種描述「錯誤」？ - (A) Container 必須基於 image 產生；但相對地，image 無法藉由 container 產生。 - (B) 同個 image ID 內容是不可變的（immutable），而 container 內容是可變的（mutable）。 - (C) 若使用某個 image 運行一個 container，則想移除 image 前，必須先移除 container 才能移除 image。 - (D) 上述 ABC 都正確。 - (E) 上述 ABC 都「錯誤」。 :::spoiler - [題目來源](https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10253334) - 答案是 (A) * A 描述錯誤：`docker run` 可以基於 image 產生 container，所以第一句話是正確的；相對地，`docker commit` 可以藉由 container 產生 image，所以第二句話是錯誤的。 * B 描述正確：`docker run <IMAGE ID>` 指令中， 為 SHA256 digest，同個 digest 的內容無法改變。而 container 內容則是可變的，比方說進入 Nginx container 新增 HTML 檔，即可立刻使用瀏覽器看到內容。 * C 描述正確：Image 上 run 一個 container 時，可以使用 `docker rmi -f <IMAGE ID>` 強制把 image 移除。雖然無法再使用該 Digest 再次啟動 container，但實際上 image 內容依然是存在的，因為重新 pull image 會發現 `Already exists` 的關鍵字。實際測試指令如下： ```dockerfile= $ docker run php:7.4 php -v Unable to find image 'php:7.4' locally 7.4: Pulling from library/php ... $ docker rmi -f php:7.4 Untagged: php:7.4 Untagged: php@sha256:... Deleted: sha256:... $ docker pull php:7.4 7.4: Pulling from library/php xxxxxxxxxxxx: Already exists xxxxxxxxxxxx: Already exists ... ``` 了解 image 與 container 的關係後，才能進一步了解 Docker 是如何建置、如何加速建置、啟動 container 等。 ::: --- 2. 下列都是兩個 container 組合的架構，皆可正常運行。以單一 container 作為一個 SaaS 來看，哪一種「比較不」符合 Docker 官方的最佳實踐（Docker best practices）？ - (A) Nginx container + Apache with PHP-FPM（FastCGI）container。 - (B) Apache container + Tomcat container。 - (C) Nginx container + Node container。 - (D) 以上 ABC 皆符合。 - (E) 以上 ABC 皆「不」符合。 :::spoiler 答案是：(A) **Container 盡可能只做一件事** 參考 [Decouple applications](https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/#decouple-applications)，Docker 官方是這麼說的： > Limiting each container to one process is a good rule of thumb, but it is not a hard and fast rule. 上面五種 container，唯獨 **Apache with PHP-FPM（FastCGI）container** 是比較不符合的，因為它必須啟動做兩件不同任務的 process。可以注意到在 DockerHub 找到類似的 image 的 CMD，都必須要使用 Supervisor 或類似的工具來管理 process。 順帶一提，官方也沒有提供 Apache + PHP-FPM 或 Nginx + PHP-FPM 的 image，而是提供只有 PHP-FPM 的 image，或是 Apache + PHP-CGI 的 image。 這概念與 SOLID 裡 SRP 的優點一樣：只做一件事，架構不會複雜，除錯會更容易。 ::: --- 3. 考慮部署「線上環境」，下列建置 Docker image 與運行 container 的描述，何種做法「不」符合 Docker 官方的最佳實踐（Docker best practices）？ - (A) 持續整合（Continuous Integration）有提到要經常做驗證，因此部署上線後的第一件事是在 container 上先跑單元測試，再啟動應用程式。 - (B) 利用 Docker VOLUME 參數設定，可以直接進上線用的 container，到共用 volume 目錄裡更新程式。 - (C) 使用 ARG 參數，在建置 image 階段過程才能機敏資訊加入 image 裡，如此一來，機敏資訊就可以不用放原始碼裡了。 - (D) 上述 ABC 做法都符合。 - (E) 上述 ABC 做法都「不」符合。 :::spoiler 答案是：(E) **Container 應該怎麼應用？** A 的問題：部署上線後居然可以跑單元測試？這代表測試程式碼和單元測試套件也一併被部署上線，這不符合 [Don’t install unnecessary packages](https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/#dont-install-unnecessary-packages)。 正確的做法：在建置 image 前或是 [Use multi-stage builds](https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/#use-multi-stage-builds) 在一開始的階段做單元測試，最終僅部署做完單元測試後的程式碼。 > 相對地，部署上線後，可以做冒煙測試（[smoke testing](https://en.wikipedia.org/wiki/Smoke_testing_(software))）。 B 的問題：[VOLUME](https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/#volume) 官方不建議用來放程式，而是放額外要保存的資料，如 MySQL 的 Dockerfile 就有設定 [`VOLUME /var/lib/mysql`](https://github.com/docker-library/mysql/blob/3dfa7a3c038f342b9dec09fa85247bef69ae2349/8.0/Dockerfile#L67) 是存放資料庫檔案。 正確的做法：程式上線應該透過建置新的 image，跑新的 container 來取代舊的。 > 可以試著反過來思考，為何我們會覺得 Docker 上跑 MySQL / Redis / Apache 很快速方便？因為它們把程式都包在 image 裡了。 C 的問題：「把機敏資訊加入 image 裡」這句話的意思就是，只要有辦法下載 image 就能得到機敏資訊。當然可以限制下載 image 的權限，但還是有另一個問題是難以做到環境同步，因為線上環境跟測試環境會是不同的 image－－因為機敏資訊設定通常是不一樣的。 正確的做法：使用 `ENV` 環境參數（參考 [12 Factor Config](https://12factor.net/config)），把機敏資訊存在環境。 ::: --- --- --- - [回到目錄](https://hackmd.io/@Hualiteq/r1lye3M3d)