老司机实战Windows Server Docker：2 docker化现有iis应用的正确姿势
前言
上一篇老司机实战Windows Server Docker：1 初体验之各种填坑介绍了安装docker服务过程中的一些小坑。这一篇，我们来填一些稍大一些的坑：如何docker化一个现有的iis应用。
问题分析
听说Windows支持原生docker了，大家一定都很兴奋。然而，大家想过没有，Windows Server Docker最适合什么场景呢？部署.NET Core应用？为什么不选择Linux下的docker？正常的决策者脑袋被门挤了才会花钱额外买Windows Server的license，用来部署.NET Core吧？所以，在本人看来，Windows Server Docker最大的价值，还是在于部署传统基于WindowsServerCore的应用。这样的应用一般有两大类，一类是基于iis的网站应用；另一类是Windows Service。本文主要关注基于iis的应用的docker部署。
那么，部署一个iis应用到docker，是不是只要起一个iis的docker容器实例，远程连接，并且，copy文件进去，能通过容器内的iis访问就行了？如果，有人问这样的问题，那么，说明他还完全没有容器的思维。上面说的这个，其实就成了将容器当虚拟机用了，这将极大地限制了docker原有的灵活扩展能力。因此，可以说是使用Windows docker最糟糕的姿势之一了。
要正确部署一个iis应用到Windows Server Docker，并不是表面那么简单。限于篇幅，并且为了更专注，本文先不涉及容器编排、负载均衡、images的构建和管理等问题（这些要考虑的问题还有很多，以后我们单独聊），这里只关注如何将一个基于iis的应用正确运行于单个Windows Server Docker实例中。即便如此，一般至少也要解决下面这些问题：
- Dockerfile：如何通过Dockerfile部署应用文件和设置操作系统和IIS配置，如何为不同的运行环境（开发，测试，生产）配置不同参数；
- 查看系统日志：典型的系统日志包含IIS Logs、Windows Event Log和应用的异常日志；
- 重启容器实例：当容器实例重启时，如何保证被部署的应用能保持之前的工作状态，能继续服务；
- 网络路由：包括容器内部如何访问外部系统、docker宿主机如何访问容器内部、外部系统如何访问容器内部；
应用示例
为便于理解和演示，我在github上写了一个简单的示例应用：windows-docker-iis-demo
这个应用只包含一个页面，在我本机运行时，显示类似下面的内容：
Hello Docker!
Configuration:
env1=Dev (from appSettings in web.config)
env2=Dev (from OS environment variable)
Content of C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts:
# Localhost (DO NOT REMOVE)
127.0.0.1 localhost
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback
其中env1为web.config中的appSettings值，env2读取的系统环境变量，页面最下面打印出当前Windows系统的的hosts。
定义Dockerfile如下：
FROM microsoft/iis
# install ASP.NET 4.5
RUN dism /online /enable-feature /all /featurename:IIS-ASPNET45 /NoRestart
# enable windows eventlog
RUN powershell.exe -command Set-ItemProperty HKLM:\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\WMI\Autologger\EventLog-Application Start 1
# set IIS log fields
RUN /windows/system32/inetsrv/appcmd.exe set config /section:system.applicationHost/sites /siteDefaults.logFile.logExtFileFlags:"Date, Time, ClientIP, UserName, SiteName, ServerIP, Method, UriStem, UriQuery, HttpStatus, Win32Status, TimeTaken, ServerPort, UserAgent, Referer, HttpSubStatus" /commit:apphost
# deploy webapp
COPY publish /inetpub/wwwroot/iis-demo
RUN /windows/system32/inetsrv/appcmd.exe add app /site.name:"Default Web Site" /path:"/iis-demo" /physicalPath:"c:\inetpub\wwwroot\iis-demo"
# set entrypoint script
ADD SetHostsAndStartMonitoring.cmd \SetHostsAndStartMonitoring.cmd
ENTRYPOINT ["C:\\SetHostsAndStartMonitoring.cmd"]
# declare volumes
VOLUME ["c:/inetpub/logs/LogFiles"]
我们分别来理解一下Dockerfile每一段的含义：
- 首先是安装ASP.NET 4.5；
- 接着，开启Windows EventLog；
- 第三步，我们修改了默认的IIS Logs字段列表；
- 第四步，将当前目录下的publish目录的内容复制到容器的/inetpub/wwwroot/iis-demo目录，并且在iis中添加对应的iis-demo应用；
- 第五步，设置一个自定义的启动脚本；
- 最后，声明了一个VOLUME，以便将IIS Logs保存到容器外的宿主机上；
启动脚本SetHostsAndStartMonitoring.cmd的内容如下：
powershell -executionpolicy bypass -Command "If ($env:HOSTS) { $hosts = $env:HOSTS.Replace(':', ' ').Replace(',', '\r\n'); $hosts | Set-Content 'C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts'; 'Applied hosts: ' + $hosts" }
powershell -executionpolicy bypass -Command "if ($env:env1) { (Get-Content 'c:\inetpub\wwwroot\iis-demo\web.config').replace('Dev', $env:env1) | Set-Content 'c:\inetpub\wwwroot\iis-demo\web.config' };
c:\ServiceMonitor.exe w3svc
其中，第一部分读取HOSTS这个系统环境变量，覆盖当前系统的hosts文件；第二步读取env1环境变量，覆盖web.config中的对应配置；最后调用继承自microsoft/iis image的ServiceMonitor.exe命令，监控iis主进程，直到其退出。
下面，我们来试着build这个docker。因为到目前为止（本系列的第一篇+第二篇），我们还只能从这台Windows Server机器上执行docker命令，以后的文章会讲到如何从远程server build以及如何集成到CI工具进行build，这里先绕过。我们在VS2015中编译这个webapp，并且发布到publish目录。然后，复制整个windows-docker-iis-demo目录到这台docker宿主机的C盘根目录，以便进行docker build。这个当然不是build docker image的正常姿势，只是因为我们还没提到其他方式，我们先粗糙一点，把它build出来，以便可以运行。
在我们的Windows Server 2016机器上，打开一个administrator模式的powershell窗口，cd到c:\windows-docker-iis-demo目录，然后执行docker build命令制作image：
docker build -t iis-demo:1.0 .
编译成功后，执行docker images，可以看到多了一个iis-demo:1.0的docker image。接着，让我们在宿主机的C盘创建一个temp目录（为下面的volume使用，mount到容器内部的iis日志），然后执行下面的命令运行一个iis-demo的docker instance：
docker run --ip 172.24.128.2 -p 80 -v "c:/temp:c:/inetpub/logs/LogFiles" -e "env1=LIVE1" -e "env2=LIVE2" -e "HOSTS=1.2.3.4:TEST.COM" iis-demo:1.0
这里的参数分别表示：
- 指定容器ip=172.24.128.2
- 允许80端口被外部访问
- 将容器内的c:/inetpub/logs/LogFiles目录mount到宿主机的c:/temp
- 设置3个系统环境变量env1，env2，HOSTS
稍等片刻，等待容器实例运行，然后在宿主机的浏览器中访问，可以看到如下的内容：
Hello Docker!
Configuration:
env1=LIVE1 (from appSettings in web.config)
env2=Dev (from OS environment variable)
Content of C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts:
1.2.3.4 TEST.COM
对比前面在开发环境运行的结果，我们可以看到有一些有意思又诡异的区别：
- 首先，通过前面的启动脚本SetHostsAndStartMonitoring.cmd读取的环境变量env1和HOSTS都生效了；
- 然而，在程序中运行时读取的环境变量env2没有生效（这个好坑人！！意味着，无法直接在webapp中读取docker run传递进来的环境变量。一开始怀疑是因为webapp的进程启动时间早于docker run指定的环境变量生效的时间，但是即使进到容器里recycle 对应的apppool，还是不生效，具体原因有待后续验证了）；
另外，在宿主机的c:\temp目录，我们可以看到从容器实例写道外部的iis log。
好了，看看至此我们已经解决了哪些最开始提到的问题了：
- 首先，我们实现了在docker run时，指定不同的参数，传递进容器，比如覆盖web.config中的设置，又比如，设置了额外的hosts文件中的dns解析；
- 对于希望方便查看的日志，我们可以通过volume，mount到宿主机的目录；
- 同样的，我们也可以mount应用自己的数据到宿主机，这样容器实例重启时，应用的状态也能保持；
- 因为可以在docker run时传入参数被应用读取，我们可以用同一个docker image，在不同的环境（开发、测试、生产）指定不同的参数，比如，数据库连接字串；
- 网络方面，关于如何从外部系统访问容器内部，我们会在后续篇章详细讨论，这里，因为可以将自定义hosts传递进容器，所以容器访问外部系统的任何地址，都不用担心无法解析；
应该说，我们已经解决了大多数前面提到但实例运行时需要解决的问题了。然而，别忘了，这一篇里，我们只针对单服务器，单容器实例。在实际的部署案例中，是绝不允许单点，无法扩展的。
后面几篇，我会展开讲讲这一篇跳过的一些非常重要的话题，例如网络配置、远程管理、负载均衡、实时监控、以及更高级的容器编排和集群实现等等，敬请期待！
