docker compose网络

基本概念

默认情况下，Compose会为我们的应用创建一个网络，服务的每个容器都会加入该网络中。这样，容器就可被该网络中的其他容器访问，不仅如此，该容器还能以服务名称作为hostname被其他容器访问。

默认情况下，应用程序的网络名称基于Compose的工程名称，而项目名称基于docker-compose.yml所在目录的名称。如需修改工程名称，可使用--project-name标识或COMPOSE_PORJECT_NAME环境变量。

举个例子，假如一个应用程序在名为myapp的目录中，并且docker-compose.yml如下所示：

version: '2'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:8000"
  db:
    image: postgres

当我们运行docker-compose up时，将会执行以下几步：

  • 创建一个名为myapp_default的网络；
  • 使用web服务的配置创建容器，它以“web”这个名称加入网络myapp_default；
  • 使用db服务的配置创建容器，它以“db”这个名称加入网络myapp_default。

容器间可使用服务名称（web或db）作为hostname相互访问。例如，web这个服务可使用postgres://db:5432 访问db容器。

更新容器

当服务的配置发生更改时，可使用docker-compose up命令更新配置。

此时，Compose会删除旧容器并创建新容器。新容器会以不同的IP地址加入网络，名称保持不变。任何指向旧容器的连接都会被关闭，容器会重新找到新容器并连接上去。

前文讲过，默认情况下，服务之间可使用服务名称相互访问。links允许我们定义一个别名，从而使用该别名访问其他服务。举个例子：

version: '2'
services:
  web:
    build: .
    links:
      - "db:database"
  db:
    image: postgres

这样web服务就可使用db或database作为hostname访问db服务了。

指定自定义网络

一些场景下，默认的网络配置满足不了我们的需求，此时我们可使用networks命令自定义网络。networks命令允许我们创建更加复杂的网络拓扑并指定自定义网络驱动和选项。不仅如此，我们还可使用networks将服务连接到不是由Compose管理的、外部创建的网络。

如下，我们在其中定义了两个自定义网络。

version: '2'
 
services:
  proxy:
    build: ./proxy
    networks:
      - front
  app:
    build: ./app
    networks:
      - front
      - back
  db:
    image: postgres
    networks:
      - back
 
networks:
  front:
    driver: custom-driver-1
  back:
    driver: custom-driver-2
    driver_opts:
      foo: "1"
      bar: "2"

其中，proxy服务与db服务隔离，两者分别使用自己的网络；app服务可与两者通信。

由本例不难发现，使用networks命令，即可方便实现服务间的网络隔离与连接。

配置默认网络

除自定义网络外，我们也可为默认网络自定义配置。

version: '2'
 
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:8000"
  db:
    image: postgres
 
networks:
  default:
    driver: custom-driver-1

这样，就可为该应用指定自定义的网络驱动。

使用已存在的网络

一些场景下，我们并不需要创建新的网络，而只需加入已存在的网络，此时可使用external选项。示例：

networks:
  default:
    external:
      name: my-pre-existing-network

Docker Compose 链接外部容器的几种方式

在Docker中，容器之间的链接是一种很常见的操作：它提供了访问其中的某个容器的网络服务而不需要将所需的端口暴露给Docker Host主机的功能。Docker Compose中对该特性的支持同样是很方便的。然而，如果需要链接的容器没有定义在同一个docker-compose.yml中的时候，这个时候就稍微麻烦复杂了点。

在不使用Docker Compose的时候，将两个容器链接起来使用—link参数，相对来说比较简单，以nginx镜像为例子：

docker run --rm --name test1 -d nginx  
docker run --rm --name test2 --link test1 -d nginx

这样，test2与test1便建立了链接，就可以在test2中使用访问test1中的服务了。

如果使用Docker Compose，那么这个事情就更简单了，还是以上面的nginx镜像为例子，编辑docker-compose.yml文件为：

version: "3"
services:
  test2:
    image: nginx
    depends_on:
      - test1
    links:
      - test1
  test1:
    image: nginx

最终效果与使用普通的Docker命令docker run xxxx建立的链接并无区别。这只是一种最为理想的情况。

  1. 如果容器没有定义在同一个docker-compose.yml文件中，应该如何链接它们呢？
  2. 又如果定义在docker-compose.yml文件中的容器需要与docker run xxx启动的容器链接，需要如何处理？

针对这两种典型的情况，下面给出我个人测试可行的办法：

方式一：让需要链接的容器同属一个外部网络

我们还是使用nginx镜像来模拟这样的一个情景：假设我们需要将两个使用Docker Compose管理的nignx容器（test1和test2）链接起来，使得test2能够访问test1中提供的服务，这里我们以能ping通为准。

首先，我们定义容器test1的docker-compose.yml文件内容为：

version: "3"
services:
  test2:
    image: nginx
    container_name: test1
    networks:
      - default
      - app_net
networks:
  app_net:
    external: true

容器test2内容与test1基本一样，只是多了一个external_links,需要特别说明的是：最近发布的Docker版本已经不需要使用external_links来链接容器，容器的DNS服务可以正确的作出判断，因此如果你你需要兼容较老版本的Docker的话，那么容器test2的docker-compose.yml文件内容为：

version: "3"
services:
  test2:
    image: nginx
    networks:
      - default
      - app_net
    external_links:
      - test1
    container_name: test2
networks:
  app_net:
    external: true

否则的话，test2的docker-compose.yml和test1的定义完全一致，不需要额外多指定一个external_links。相关的问题请参见stackoverflow上的相关问题：docker-compose + external container

正如你看到的那样，这里两个容器的定义里都使用了同一个外部网络app_net,因此，我们需要在启动这两个容器之前通过以下命令再创建外部网络：

docker network create app_net

之后，通过docker-compose up -d命令启动这两个容器，然后执行docker exec -it test2 ping test1,你将会看到如下的输出：

docker exec -it test2 ping test1
PING test1 (172.18.0.2): 56 data bytes
64 bytes from 172.18.0.2: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.091 ms
64 bytes from 172.18.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.146 ms
64 bytes from 172.18.0.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.150 ms
64 bytes from 172.18.0.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.145 ms
64 bytes from 172.18.0.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.126 ms
64 bytes from 172.18.0.2: icmp_seq=5 ttl=64 time=0.147 ms

证明这两个容器是成功链接了，反过来在test1中pingtest2也是能够正常ping通的。

如果我们通过docker run --rm --name test3 -d nginx这种方式来先启动了一个容器(test3)并且没有指定它所属的外部网络，而需要将其与test1或者test2链接的话，这个时候手动链接外部网络即可：

docker network connect app_net test3

这样，三个容器都可以相互访问了。

方式二：更改需要链接的容器的网络模式

通过更改你想要相互链接的容器的网络模式为bridge,并指定需要链接的外部容器（external_links)即可。与同属外部网络的容器可以相互访问的链接方式一不同，这种方式的访问是单向的。

还是以nginx容器镜像为例子，如果容器实例nginx1需要访问容器实例nginx2，那么nginx2的doker-compose.yml定义为：

version: "3"
services:
  nginx2:
    image: nginx
    container_name: nginx2
    network_mode: bridge

与其对应的，nginx1的docker-compose.yml定义为：

version: "3"
services:
  nginx1:
    image: nginx
    external_links:
      - nginx2
    container_name: nginx1
    network_mode: bridge

需要特别说明的是，这里的external_links是不能省略的，而且nginx1的启动必须要在nginx2之后，否则可能会报找不到容器nginx2的错误。

接着我们使用ping来测试下连通性：

$ docker exec -it nginx1 ping nginx2  
PING nginx2 (172.17.0.4): 56 data bytes
64 bytes from 172.17.0.4: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.141 ms
64 bytes from 172.17.0.4: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.139 ms
64 bytes from 172.17.0.4: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.145 ms
 
$ docker exec -it nginx2 ping nginx1 
ping: unknown host

以上也能充分证明这种方式是属于单向联通的。

在实际应用中根据自己的需要灵活的选择这两种链接方式，如果想偷懒的话，大可选择第二种。不过我更推荐第一种，不难看出无论是联通性还是灵活性，较为更改网络模式的第二种都更为友好。

附docker-compose.yml文件详解

Compose和Docker兼容性：
    Compose 文件格式有3个版本,分别为1, 2.x 和 3.x
    目前主流的为 3.x 其支持 docker 1.13.0 及其以上的版本
 
常用参数：
    version           
    services          
        build                 
            context               
            dockerfile            
            args                  
            cache_from            
            labels                
            shm_size              
 
        command               
 
        configs               
 
        cgroup_parent         
 
        container_name        
 
        credential_spec       
 
        deploy                
            endpoint_mode         
                vip                   
                dnsrr                 
            labels                
            mode                  
                global                
                replicated            
            placement             
            replicas              
            resources             
                limits                
                    cpus: "0.5"           
                    memory: 50M           
                reservations          
                    cpus: "0.2"           
                    memory: 20M           
            restart_policy        
                condition             
                    none                  
                    on-failure            
                    any                   
                delay                 
                max_attempts          
                window                
            update_config         
                parallelism           
                delay                 
                failure_action        
                    continue              
                    rollback              
                    pause                 
                monitor               
                max_failure_ratio     
                order                 
                    stop-first            
                    start-first           
            rollback_config       
                parallelism           
                delay                 
                failure_action        
                    continue              
                    pause                 
                monitor               
                max_failure_ratio     
                order                 
                    stop-first            
                    start-first           
 
            注意：
                支持 docker-compose up 和 docker-compose run 但不支持 docker stack deploy 的子选项
                security_opt  container_name  devices  tmpfs  stop_signal  links    cgroup_parent
                network_mode  external_links  restart  build  userns_mode  sysctls
 
        devices               
 
        depends_on            
            示例：
                docker-compose up 以依赖顺序启动服务，下面例子中 redis 和 db 服务在 web 启动前启动
                默认情况下使用 docker-compose up web 这样的方式启动 web 服务时，也会启动 redis 和 db 两个服务，因为在配置文件中定义了依赖关系
                version: '3'
                services:
                    web:
                        build: .
                        depends_on:
                            - db      
                            - redis  
                    redis:
                        image: redis
                    db:
                        image: postgres                             
 
        dns                   
 
        dns_search            
 
        tmpfs                 
 
        entrypoint            
 
        env_file              
            文件格式：
                RACK_ENV=development 
 
        environment           
 
        expose                
 
        external_links        
 
        extra_hosts           
 
        healthcheck           
            test                  
                NONE                  
                CMD                   
                CMD-SHELL             
            interval: 1m30s       
            timeout: 10s          
            retries: 3            
            start_period: 40s     
            disable: true         
 
        image                 
 
        init                  
 
        isolation             
 
        labels                
 
        links                 
 
        logging               
            driver                
            options               
                max-size              
                max-file              
 
        network_mode          
 
        networks              
            aliases               
            ipv4_address      
            ipv6_address      
 
            示例:
                version: '3.7'
                services: 
                    test: 
                        image: nginx:1.14-alpine
                        container_name: mynginx
                        command: ifconfig
                        networks: 
                            app_net:                                
                            ipv4_address: 172.16.238.10
                networks:
                    app_net:
                        driver: bridge
                        ipam:
                            driver: default
                            config:
                                - subnet: 172.16.238.0/24
 
        pid: 'host'           
 
        ports                 
            SHORT 语法格式示例:
                - "3000"                            
                - "3000-3005"                       
                - "8000:8000"                       
                - "9090-9091:8080-8081"
                - "127.0.0.1:8001:8001"             
                - "127.0.0.1:5000-5010:5000-5010"   
                - "6060:6060/udp"                   
 
            LONG 语法格式示例:(v3.2 新增的语法格式)
                ports:
                    - target: 80                    
                      published: 8080               
                      protocol: tcp                 
                      mode: host                    
 
        secrets               
 
        security_opt          
 
        stop_grace_period     
 
        stop_signal           
 
        sysctls               
 
        ulimits               
 
        userns_mode           
 
        volumes               
            SHORT 语法格式示例:
                volumes:
                    - /var/lib/mysql                
                    - /opt/data:/var/lib/mysql      
                    - ./cache:/tmp/cache            
                    - ~/configs:/etc/configs/:ro    
                    - datavolume:/var/lib/mysql     
 
            LONG 语法格式示例:(v3.2 新增的语法格式)
                version: "3.2"
                services:
                    web:
                        image: nginx:alpine
                        ports:
                            - "80:80"
                        volumes:
                            - type: volume                  
                                source: mydata              
                                target: /data               
                                volume:                     
                                    nocopy: true                
                            - type: bind                    
                                source: ./static
                                target: /opt/app/static
                                read_only: true             
                volumes:
                    mydata:                                 
 
        restart               
            no                    
            always                
            on-failure            
 
        其他选项：
            domainname, hostname, ipc, mac_address, privileged, read_only, shm_size, stdin_open, tty, user, working_dir
            上面这些选项都只接受单个值和 docker run 的对应参数类似
 
        对于值为时间的可接受的值：
            2.5s
            10s
            1m30s
            2h32m
            5h34m56s
            时间单位: us, ms, s, m， h
        对于值为大小的可接受的值：
            2b
            1024kb
            2048k
            300m
            1gb
            单位: b, k, m, g 或者 kb, mb, gb
    networks          
        driver                
            bridge                
            overlay               
            host                  
            none                  
        driver_opts           
        attachable            
        ipam                  
            driver                
            config                
                subnet                
        external              
        name                  
文件格式示例：
    version: "3"
    services:
      redis:
        image: redis:alpine
        ports:
          - "6379"
        networks:
          - frontend
        deploy:
          replicas: 2
          update_config:
            parallelism: 2
            delay: 10s
          restart_policy:
            condition: on-failure
      db:
        image: postgres:9.4
        volumes:
          - db-data:/var/lib/postgresql/data
        networks:
          - backend
        deploy:
          placement:
            constraints: [node.role == manager]
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