案例说明
运行 3 个容器，实现对网站的监控。
三个容器的说明:
- 容器
web: 创建自 nginx 映像，使用 80 端口，运行于后台，实现 web 服务。 - 容器
mailer: 该容器中运行一个 mailer 程序，运行于后台，当接收到事件后会向管理员发送邮件。 - 容器
agent: 该容器运行一个 watcher 程序，以交互模式运行，用于不断地监测 web 服务的运行情况，一旦出现故障会立即向mailer容器发送消息。
创建容器
创建并运行 web 容器
$ docker run --detach --name web nginx:latest
命令执行后，docker 会从 Docker Hub 上下载 nginx:latest 映像文件，根据该映像文件开启一个容器，并在容器中运行 nginx 程序。
运行后，会输出一行字符串，该字符串为该容器的唯一标识符，类似 7cb5d2b9a7eab87f07182b5bf58936c9947890995b1b94f412912fa822a9ecb5。通常我们可以将该标识符保存到一个变量里，以便于在其它命令中使用。
--detach 选项使得该容器在后台运行，也可以用其缩写版本 -d。
--name web 将当前容器命名为 web，以便之后引用。
创建并运行 mailer 容器
$ docker run -d --name mailer dockerinaction/ch2_mailer
创建并运行一个交互式的容器 agent
一个交互式的程序可以从用户获取输入或将输出显示到终端中。在 Docker 中运行交互式程序需要将你的终端绑定到容器的输入或输出上。
运行一个交互式容器如下:
$ docker run --interactive --tty \ --link web:myweb \ --name web_test \ busybox:latest /bin/sh
--interactive 或 -i 选项告诉 Docker 为该容器开启标准输入 (stdin)。 --tty 或 -t选项告诉 Docker 为该容器分配一个虚拟终端，以便于向容器发送信号。通常这两个选项是一起使用的，合记为 -it。
--link web:web 选项使得当前容器中能用 myweb 来引用 容器 web。
最后，/bin/sh 是指定在该容器中运行的程序，运行后，可以在 sh 中运行 wget -O - http://myweb:80/ 来检测容器 web 的运行情况。这里的 wget 命令实现向 nginx 服务器发送请求，并将获取的页面内容输出到终端上。
通用 --tty 开启的交互式容器，可以使用 Ctrl-P Q 来使其转入后台运行。
运行 agent 容器
$ docker run -it \ --name agent \ --link web:insideweb \ --link mailer:insidemailer \ dockerinaction/ch2_agent
该容器会每 1 秒对容器 web 检测一次，并输出类似 System up. 等信息。当看到这些信息后，可以用 Ctrl-P Q 将其转入后台运行。
容器命令
docker ps
docker ps 会列出每个正在运行的容器的下面信息:
- 容器 ID
- 使用的映像文件
- 在容器中运行的命令
- 自容器创建后的时间
- 容器已运行的时间
- 容器使用的端口号
- 容器的名称
重启容器
$ docker restart web
$ docker restart mailer
$ docker restart agent
查看容器的日志
$ docker logs web
由于容器 agent 对容器 web 进行了多次请求，故上面的命令会输出一长串的 GET / HTTP/1.0" 200。
容器运行是的每条输出（或错误输出）都会保存到容器的日志文件中，因此，只要容器一直在运行，它的日志文件会不断的变大。由于没有截断的手段，因而最好用 Volume 来处理日志数据。
$ docker logs mailer
mailer 的日志输出类似： CH2 Example Mailer has started.
docker logs 命令添加 --follow 或 -f 选项时，会一直保持运行，并持续显示最新的日志。可以用 Ctrl C 中断。
关闭容器
$ docker stop web
以上命令将中止容器中的 PID #1 程序的运行。
容器 web 中止后，容器 agent 将触发对容器 mailer 的请求，进而可以看到容器 mailer 中相关日志 Sending email: To: admin@work Message: The service is down!
已解决的问题及 PID 命名空间
PID 命名空间是可用于标识进程的一个数集。Linux 可创建多个 PID 命名空间，每个命名空间中使用的 PID 相互独立，即每个命名空间都各自可使用 1, 2, 3 等而互不干扰。
Docker 默认为每个容器创建一个 PID 命名空间:
$ docker run -d --name namespaceA \ busybox:latest /bin/sh -c "sleep 30000" $ docker run -d --name namespaceB \ busybox:latest /bin/sh -c "nc -l -p 0.0.0.0:80"
运行这两个容器后，
$ docker exec namespaceA ps PID USER TIME COMMAND 1 root 0:00 /bin/sh -c sleep 30000 6 root 0:00 sleep 30000 7 root 0:00 ps $ docker exec namespaceB ps PID USER TIME COMMAND 1 root 0:00 /bin/sh -c nc -l -p 0.0.0.0:80 5 root 0:00 nc -l -p 0.0.0.0:80 6 root 0:00 ps
可以看到，每个容器中使用的 PID 都是独立的，例如都有 PID #1。
要使容器不创建自己的 PID 命名空间，在运行 docker create 或 docker run 时要加上 --pid host 选项：
$ docker run --pid host busybox:latest ps
以上命令将列出机器上的所有运行中的进程。
Docker 解决的问题
Docker 基于 Linux namespace, file system roots, virtualized network components 实现的容器隔离性解决了如下的冲突问题:
- 多个程序想绑定到相同的端口
- 多个程序想使用相同的临时文件名
- 各程序想使用全局安装的代码库的不同版本
- 相同程序的不同进程想使用相同的 PID 文件
- 多个程序同时修改环境变量
消除 metaconflicts：创建一个网站集群
metaconflicts 即容器间的冲突。
继续上面的例子，这次开启多组 web + agent 容器对，然后只开启一个 mailer 容器，所有的 agent 都将事件发送给容器 mailer。
灵活的容器标识
当执行 docker run -d --name webid nginx 时，生成的容器的名称为 webid，容器的名称不能重复。当没有使用 --name 选项时，Docker 会自动为我们创建一个易读的唯一容器名。
也可以重命名容器：
$ docker rename webid webid-old
每个容器还有一个 1024 位的十六进制编码的唯一 ID，如 7cb5d2b9a7eab87f07182b5bf58936c9947890995b1b94f412912fa822a9ecb5。可以通过这个 ID 对该容器进行引用。如：
docker stop \
7cb5d2b9a7eab87f07182b5bf58936c9947890995b1b94f412912fa822a9ecb5
该 ID 值是完全唯一的，即永远不会冲突，若要想在同一台机器上保持唯一性，只需取其前 12 个字符长的字符串即可，因此，上面的命令也可以这样：
```bash
docker stop 7cb5d2b9a7ea
容器 ID 值不适合人读，但可在脚本处理或自动化程序中使用。
如何获取容器 ID
当开启一个在后台运行的容器时，容器 ID 会自动输出到终端，因此可以获取。但如果开启的是交互式的容器，就不能获取 ID。这种情况下可以先用 docker create 命令创建一个容器（不立即运行），该命令和 docker run 的格式完成一样，同样也会输出容器的 ID。
将 ID 值保存到一个 Shell 变量中：
CID=$(docker create nginx:latest) echo $CID
这种方式获取的 ID 只能在一个脚本或程序中使用，不能在多个程序间共享。如果要在多个程序间共享该容器 ID 值，可以将值保存在 container ID(CID) 文件中。docker run 和 docker create 命令都可以用 --cidfile 选项指定 CID 文件的位置，如：
$ docker create --cidfile /tmp/web.cid ngix
然后用 cat /tmp/web.cid 来获取该值。用这种方式时， CID 文件可能会冲突。幸运的是，当指定的 CID 冲突时（即该文件已经存在），Docker 会报错，不会创建该容器。 CID 文件可以在多个容器间共享，并且可以通过 Volume 功能进行重命名。
另一种获取 ID 的方式是使用 docker ps:
CID=$(docker ps --latest --quiet) # or CID=$(docker ps -l -q) echo $CID
这种方式获取的是截取的 12 字节长的 ID，要想获取整个 ID，要加 --no-trunc 选项。
容器 ID 不适合人使用，因此 Docker 还会为容器自动创建一个可读的唯一名字，名字的结构是： 一个形容词_某个名人的名字，如 hungry_swartz, distracted_turing等。
容器的状态及其依赖
用脚本加载容器：
MAILER_CID=$(docker run -d dockerinaction/ch2_mailer) WEB_CID=$(docker create nginx) AGENT_CID=$(docker create --link $WEB_CID:insideweb \ --link $MAILER_CID:insidemailer \ dockerinaction/ch2_agent) 以上针对 web, agent 容器的命令只是创建容器，还没有运行，因此 docker ps 默认不会列出 web, agent 这两个容器，要想查看所有状态的容器，使用 docker ps -a。
容器的所有状态为： running, paused, restarting, exited 等。各状态相互转化如下：
容器创建后，再开启：
- docker start $AGENT_CID
- docker start $WEB_ID
但运行以上的命令会出错：
- Error response from daemon: Cannot start container
- 03e65e3c6ee34e714665a8dc4e33fb19257d11402b151380ed4c0a5e38779d0a: Cannot
- link to a non running container: /clever_wright AS /modest_hopper/
- insideweb
- FATA[0000] Error: failed to start one or more containers
这是因为 agent 容器依赖于 web 容器，故要先启动 web 容器，如下：
- docker start $WEB_ID
- docker start $AGENT_CID
创建环境无关的系统
安装软件和维护的工作量主要在于对计算环境的定制。这种定制工作有：
- 全局依赖（如主机上的文件系统位置）
- 硬编码的部署架构（如在代码或配置中检测变量值）
- 数据的存储位置（如数据保存在一个特定的机器上）
Docker 可以利用以下 3 个特性来帮助实现环境无关的系统，从而减少维护量：
- 只读文件系统
- 环境变量注入
- Volume
本次实现的案例是使用 Docker 运行多个 WordPress 博客。每个博客共享 WordPress 程序，只是博客内容不同。
只读文件系统
使用 --read-only 选项开启一个只读的 WordPress 容器:
$ docker run -d --name wp --read-only wordpress:4
--read-only 确保该容器的内容不可修改。
执行后，再使用 docker inspect --format "" wp 来查看容器是否已经开启了，输出 true 和 false。
这里会输出 false，用 docker logs wp 查看日志：
- error: missing required WORDPRESS_DB_PASSWORD environment variable
- Did you forget to -e WORDPRESS_DB_PASSWORD=... ?
-
- (Also of interest might be WORDPRESS_DB_USER and WORDPRESS_DB_NAME.)
可见，WordPress 依赖 MySQL。
使用 docker 运行一个 Mysql 容器：
- $ docker run -d --name wpdb \
- -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=ch2demo \ mysql:5
上面命令中的 -e 选项向容器注入了一个环境变量值，以便容器使用。
现在再开启一个新的 WordPress 容器，并与 MySQL 数据库连接起来：
- $ docker run -d --name wp2 \
- --link wpdb:mysql \ -p 80 --read-only \ wordpress:4
再查看该容器是否已正常运行：
$ docker inspect --format "" wp2
发现还是没有启动，用 docker logs wp2 再次检查，可看到类似以下的日志:
Fatal Error Unable to create lock file: Bad file descriptor (9)
可以看到因为 WordPress 容器是只读的，从而无法生成一个 lock 文件，而导致该容器启动失败。
因此，需要通过挂载 Volume 使该只读容器中的某些目录可写：
- # start the container with specific volumes for read only exceptions
- $ docker run -d --name wp3 --link wpdb:mysql -p 80 \ -v /run/lock/apach2/ \ -v /run/apache2/ \ --read-only wordpress:4
上面 -v /datadir 选项使得主机上的某个临时目录挂载到容器中的 /datadir 目录。
至此，一个可用于开启 WordPress 及监控程序的脚本如下：
SQL_CID=$(docker create -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=ch2demo mysql:5) docker start $SQL_CID MAILER_CID=$(docker create dockerinaction/ch2_mailer) docker start $MAILER_CID WP_CID=$(docker create --link $SQL_CID:mysql -p 80\ -v /run/lock/apache2/ -v /run/apache2/ \ --read-only wordpress:4) docker start $WP_CID AGENT_CID=$(docker create --link $WP_CID:insideweb \ --link $MAILER_CID:insidemailer \ dockerinaction/ch2_agent) docker start $AGENT_CID 环境变量注入
很多程序可根据环境变量进行配置。而 Docker 也会利用环境变量来共享主机名、容器等信息，同时还有可向容器注入环境变量的机制。
env 命令可列出当前会话上下文里的所有环境变量值。向容器注入环境变量并显示：
$ docker run --env MY_ENVIRONMENT_VAR="this is a test" \ busybox:latest env 上面的 --env 或 -e 选项可用来向容器注入环境变量值，如果映像里已经设置了该变量，那么本次设置会覆盖原来的设置值。
WordPress 用到下面这些环境变量：
- WORDPRESS_DB_HOST
- WORDPRESS_DB_USER
- WORDPRESS_DB_PASSWORD
- WORDPRESS_DB_NAME
- WORDPRESS_AUTH_KEY
- WORDPRESS_SECURE_AUTH_KEY
- WORDPRESS_LOGGED_IN_KEY
- WORDPRESS_NONCE_KEY
- WORDPRESS_AUTH_SALT
- WORDPRESS_SECURE_AUTH_SALT
- WORDPRESS_LOGGED_IN_SALT
- WORDPRESS_NONCE_SALT
创建 WordPress 容器时这样注入环境变量：
- $ docker create
- --env WORDPRESS_DB_HOST=<my_database_hostname> 、
- --env WORDPRESS_DB_USER=site_admin \ --env WORDPRESS_DB_PASSWORD=MeowMix42 \ wordpress:4
要能开启多个 WordPress 容器，还需要为每个容器指定使用的数据库名：
- docker create --link wpdb:mysql \
- -e WORDPRESS_DB_NAME=client_a_wp wordpress:4 docker create --link wpdb:mysql \ -e WORDPRESS_DB_NAME=client_b_wp wordpress:4
至此，可以更新启动脚本了:
- # 先启动 mysql 和 mailer 容器:
- DB_CLD=$(docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=ch2demo mysql:5) MAILER_CID=$(docker run -d dockerinaction/ch2_mailer) # 假设 $CLIENT_ID 变量会传入脚本 if [ ! -n "$CLIENT_ID" ]; then echo "Client ID not set" exit 1 fi WP_CID=$(docker create \ --link $DB_CID:mysql \ --name wp_$CLIENT_ID \ -p 80 \ -v /run/lock/apach2/ -v /run/apache2/ \ -e WORDPRESS_DB_NAME=$CLIENT_ID \ --read-only wordpress:4) docker start $WP_CID AGENT_CID=$(docker create \ --name agent_$CLIENT_ID \ --link $WP_CID:insideweb \ --link $MAILER_CID:insidemailer \ dockerinaction/ch2_agent) docker start $AGENT_CID
创建可持续运行的容器
Docker 的选项可用于监测并自动重启容器。
自动重启容器
在创建容器时，可用 --restart 选项指定以下的重启策略：
- 不重启（默认）
- 当检测到某种条件后才重启
- 不管什么情况问题重启
重启的等待时间采用 exponential backoff strategy。
采用这种方式重启会有空白时间，期间容器没有启动。
使用监管程序来保持容器运行
监管进程，或者 init 进程，可用来加载和维护其它进程状态。在 Linux 上，PID #1 是一个 init 进程，它用于开启所有其它系统进程，并且当出现异常时重启这些系统进程。
在容器中也可以采用类似的模式，主要可用的监管程序有 init, systemd, runit, upstart 和 supervisord 等。
Tutum 公司有一个 Docker 映像，包含 LAMP 和 supervisord，通过以下方式运行容器后可确保该容器一直运行：
$ docker run -d -p 80:80 --name lamp-test tutum/lamp
可以用 docker exec lamp-test ps 来查看容器中当前运行的进程，可以看到运行有 supervisord, mysqld_safe 和 apache2 等进程。
- PID TTY TIME CMD
- 1 ? 00:00:00 supervisord
- 439 ? 00:00:00 mysqld_safe
- 440 ? 00:00:00 apache2
- 827 ? 00:00:00 ps
现可以测试 supervisord 的监控重启功能，先 kill 掉 apache2 进程：
$ docker exec lamp-test kill 440 # 440 是 apache2 的 PID
当 apache2 结束后，supervisord 会记录日志，并重启该进程，可用 docker logs lamp-test 查看：
- 2016-10-10 01:23:39,784 INFO exited: apache2 (exit status 0; expected)
- 2016-10-10 01:23:40,787 INFO spawned: 'apache2' with pid 841
- 2016-10-10 01:23:41,821 INFO success: apache2 entered RUNNING state, process has stayed up for > than 1 seconds (startsecs)
使用 entrypoint 脚本
相对于使用 init 或监管程序，另一种方法是使用启动脚本（通常的脚本名为 entrypoint.sh) 来至少检测容器能正常开启的一些先决条件。这个启动脚本有时也会用作容器的默认开启程序。
例如，之前开启的 WordPress 容器中就有一个启动脚本，它会在开启 WordPress 进程前先验证和配置相关的环境变量。可以通过覆盖默认命令为 cat 来查看该启动脚本：
$ docker run --entrypoint="cat" wordpress:4 /entrypoint.sh
以上命令覆盖设置了默认命令为 cat, 同时最后的 /entrypoint.sh 为该默认命令的参数。
启动脚本 + Docker 的重启策略是确保容器持续运行的重要方式。
清理
所有的容器都会使用硬盘空间来存储日志、容器元数据和写入容器内的文件。所有容器也会消耗全局命名空间的资源（如容器名，主机端口绑定等）。因此，不再使用的容器应该要删除。
状态为 exited 的容器可以用 docker rm container_name 来删除，而其它状态（如 running, paused, restarting) 的容器必须用 docker stop container_name 先关闭后才能删除，或者用 docker rm -f container_name 来强制删除。
docker stop 会向容器发送 SIG_HUG 信号，从而容器有时间来进行一些清理工作，而强制删除会向容器发送 SIG_KILL 信号，从而直接退出。 docker kill 命令也可用于向容器发送 SIG_KILL 信号 。
docker run 命令加 --rm 选项时，该容器在运行退出后，即状态为 existed 时，会自动删除，如：
$ docker run --rm --name auto-exit-test busybox:latest echo Hello World
下面的命令能删除所有的容器（没有退出的会强制删除）：
$ docker rm -vf $(docker ps -a -q) -v选项表示一并删除容器的 Volumes-q选项表示只列出容器的数字 ID
参考文献：
