docker集群部署：第2部分：容器

1. 介绍
   现在是开始构建Docker应用程序。我们将从这个应用程序的层次结构的底部开始，这个应用程序是一个容器。在这个层次上面是一个服务，它定义了容器在生产中的行为方式，将在第3部分中进行讨论。最后，在顶层是堆栈，定义了所有服务的交互，将在第5部分进行讨论。

2. docker开发环境
   在过去，如果你要开始编写一个Python应用程序，你的第一步就是在你的服务器上安装一个Python运行库。但是，这会造成你的服务器上的环境必须如此，以使你的应用程序能够按预期运行。
   使用Docker，docker具有可移植性，你可以将一个可移植的Python运行时作为一个镜像来获取，无需安装。然后，将基础Python镜像与应用程序代码一起包括在内，包括应用程序所依赖项。
   这些可移植的镜像是由一个叫做Dockerfile的东西来定义的。
3. 用Dockerfile定义一个容器
   Dockerfile将定义你的容器内的环境中发生了什么。这个环境与系统的其他部分是隔离的，所以你必须将端口映射到外部世界，并具体说明你想“拷入”哪些文件那个环境。这样做后，你定义的Dockerfile在生成镜像后，就具有了移植性。
   Dockerfile
   创建一个名为Dockerfile的文件，将以下内容复制并粘贴到该文件中并保存。

   Dockerfile中每条语句的注释如下：
   ##使用官方的Python运行时作为源镜像
   FROM python:2.7-slim
   ##将工作目录设置为/ app
   WORKDIR /app
   ##将当前目录内容复制到/ app的容器中
   ADD . /app
   ##安装requirements.txt中指定的任何所需的软件包
   RUN pip install --trusted-host pypi.python.org -r requirements.txt
   ##此容器对外提供端口80
   EXPOSE 80
   ##定义环境变量
   ENV NAME World
   ##容器启动时运行app.py
   CMD ["python", "app.py"]

   说明：你在代理服务器后面吗？
   代理服务器启动并运行后，可以阻止与您的网络应用程序的连接。如果您位于代理服务器的后面，请使用ENV命令为你的代理服务器指定主机和端口，将以下行添加到Dockerfile中：

   ##设置代理服务器，将host：port替换为服务器的值
   ENV http_proxy host:port
   ENV https_proxy host:port

   注意：在使用pip之前添加这些行，以便安装成功。
   这个Dockerfile引用了一些我们还没有创建的文件，分别是app.py和requirements.txt。接下来创建这些。

4. 应用程序本身
   创建另外两个文件：requirements.txt和app.py，并将它们放在与Dockerfile同一级目录下。当上面的Dockerfile被内置到镜像中时，由于Dockerfile的ADD命令，app.py和requirements.txt将会出现，并且app.py的输出将可以通过HTTP访问，这要归功于EXPOSE命令。

   #cat requirements.txt
   Flask
   Redis
   #cat app.py
   from flask import Flask
   from redis import Redis, RedisError
   import os
   import socket
   ##Connect to Redis
   redis = Redis(host="redis", db=0, socket_connect_timeout=2, socket_timeout=2)
   app = Flask(__name__)
   @app.route("/")
   def hello():
   try:
       visits = redis.incr("counter")
   except RedisError:
       visits = "<i>cannot connect to Redis, counter disabled</i>"
    html = "<h3>Hello {name}!</h3>" \
          "<b>Hostname:</b> {hostname}<br/>" \
          "<b>Visits:</b> {visits}"
   return html.format(name=os.getenv("NAME", "world"), hostname=socket.gethostname(), visits=visits)
   if __name__ == "__main__":
   app.run(host='0.0.0.0', port=80)

   现在我们看到pip install -r requirements.txt安装了Python的Flask和Redis库，应用程序打印环境变量NAME以及调用socket.gethostname（）的输出。最后，由于Redis没有运行（因为我们只安装了Python库，而不是Redis本身），所以我们在这里尝试使用它将会失败并产生错误信息。
   注意：在容器中访问主机的名称将检索容器ID，这与正在运行的可执行文件的进程ID类似。

5. 构建应用程序
   我们准备构建应用程序。确保你仍然在你的新目录的顶层。ls应该显示：

   $ ls
   Dockerfile      app.py          requirements.txt

   现在运行build命令。这会创建一个Docker镜像，我们将使用-t标记，因此它有一个名字。

   #docker build -t friendlyhello .
   查看创建的镜像，它在你的机器的本地Docker镜像注册表中：
   $ docker images
   REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID
   friendlyhello         latest              326387cea398

6. 运行应用程序
   运行应用程序，使用-p（小写）将您的机器的端口4000映射到容器的已发布端口80：
   #docker run -p 4000:80 friendlyhello
   你应该看到一条消息，Python在http：//0.0.0.0:80上提供你的应用程序。但是，这个消息来自容器内部，它不知道你将该容器的端口80映射到4000，本地可以使用URL为http：// localhost：4000来访问。
   注意：如果您在Windows 7上使用Docker Toolbox，请使用Docker Machine IP而不是本地主机。
   例如，http://192.168.99.100:4000/。要查找IP地址，请使用命令docker-machine ip。
   您也可以在shell中使用curl命令来查看相同的内容。

   $ curl http://localhost:4000
   <h3>Hello World!</h3><b>Hostname:</b> 8fc990912a1

   这个4000：80的端口重映射是为了演示Dockerfile中的EXPOSE与使用docker run -p发布的内容之间的区别。在后面的步骤中，我们将主机上的端口80映射到容器中的端口80，并使用http：// localhost。
   现在让我们以分离模式在后台运行应用程序：

   #docker run -d -p 4000:80 friendlyhello
   你得到你的应用程序的容器ID，然后被返回你的终端。你的容器正在后台运行。你还可以使用docker container ls查看容器标识（或者使用docker ps）：
   $ docker container ls
   CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED
   1fa4ab2cf395        friendlyhello       "python app.py"     28 seconds ago
   现在使用docker container stop来结束进程，使用CONTAINER ID，如下所示：
   #docker container stop 1fa4ab2cf395 
   或者 #docker stop 1fa4ab2cf395

7. 分享镜像
   为了演示我们刚刚创建的镜像可移植性，我们上传我们构建的镜像，并在其他地方运行它。毕竟，当你想将容器部署到生产环境中时，你需要学习如何使用注册表（registry）。
   一个注册表是一个存储库的集合，一个存储库是一个镜像集合，这有点像GitHub存储库，除了代码已经建立。注册表上的帐户可以创建许多存储库。 Docker CLI默认使用Docker的公共注册表。
   注意：我们将在这里使用Docker的公共注册表，因为它是免费的，并且是预配置的，但是有许多公共选项可供选择，甚至可以使用Docker Trusted Registry设置您自己的私有注册表。
8. 使用Docker ID登录
   如果您没有Docker帐户，请在cloud.docker.com注册一个。记下你的用户名。

   登录到本地机器上的Docker公共注册表。
   $ docker login

9. 标记镜像
   将本地镜像与注册表中的存储库相关联的符号是username/repository：tag。该标签是可选的，但推荐使用，因为这是注册管理机构为Docker镜像提供版本的机制。给存储库并标记上下文的有意义的名字，比如get-started：part2。这会将图像放入启动存储库，并将其标记为part2。

   docker tag image username/repository:tag
   举例：
   docker tag friendlyhello john/get-started:part2
   运行docker以查看新标记的图像。（您也可以使用docker image ls。）
   $ docker images
   REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
   friendlyhello            latest              d9e555c53008        3 minutes ago       195MB
   john/get-started         part2               d9e555c53008        3 minutes ago       195MB

10. 发布镜像

    将标记的镜像上传到存储库：
    #docker push username/john/get-started:part2
    举例如下：
    #docker push wtf（用户名）/repository:tag

    一旦完成，这个上传的结果是公开的。如果你登录到Docker Hub，你将会看到那个新的镜像和它的pull命令。

11. 从远程存储库中提取并运行镜像
    从现在开始，你可以使用docker run并使用此命令在任何机器上运行

    #docker run -p 4000:80 username/repository:tag
    如果镜像在机器上本地不可用／没有，Docker将从存储库中取出。
    #docker run -p 4000:80 john/get-started:part2
    Unable to find image 'john/get-started:part2' locally
    part2: Pulling from john/get-started

    无论Docker运行在哪里，它都会将您的镜像，Python以及所有依赖项从requirements.txt中提取出来，并运行您的代码。它们一起旅行在一个整洁的小包里，主机不需要安装任何东西，除了Docker。