传统容器链接

警告

--link 标志是 Docker 的一个遗留功能。它最终可能会被移除。除非您绝对需要继续使用它,否则我们建议您使用用户定义的网络来促进两个容器之间的通信,而不是使用 --link。用户定义的网络不支持的一个功能,而您可以使用 --link 实现的是在容器之间共享环境变量。但是,您可以使用其他机制(如卷)在更受控的方式下在容器之间共享环境变量。

请参阅 用户自定义网桥与默认网桥的区别 ,了解使用 --link 的一些替代方案。

本节中的信息解释了 Docker 默认 bridge 网络中的传统容器链接,该网络在您安装 Docker 时会自动创建。

Docker 网络功能之前,您可以使用 Docker 链接功能来让容器相互发现,并安全地将一个容器的信息传输到另一个容器。随着 Docker 网络功能的引入,您仍然可以创建链接,但它们在默认 bridge 网络和 用户定义网络之间的行为有所不同。

本节简要讨论了通过网络端口连接,然后详细介绍了默认 bridge 网络中的容器链接。

使用网络端口映射进行连接

假设您使用以下命令来运行一个简单的 Python Flask 应用程序:

$ docker run -d -P training/webapp python app.py

注意

容器拥有内部网络和 IP 地址。 Docker 可以有多种网络配置。您可以在 此处 查看更多关于 Docker 网络的信息。

当该容器被创建时,使用了 -P 标志来自动将其内部的任何网络端口映射到 Docker 主机上的 临时端口 范围 内的随机高位端口。接下来,当运行 docker ps 时,您看到容器内的端口 5000 被绑定到主机的端口 49155 上。

$ docker ps nostalgic_morse

CONTAINER ID  IMAGE                   COMMAND       CREATED        STATUS        PORTS                    NAMES
bc533791f3f5  training/webapp:latest  python app.py 5 seconds ago  Up 2 seconds  0.0.0.0:49155->5000/tcp  nostalgic_morse

您还看到了如何使用 -p 标志将容器的端口绑定到特定端口。这里将主机的端口 80 映射到容器的端口 5000:

$ docker run -d -p 80:5000 training/webapp python app.py

你也看到了为什么这不是一个很好的主意,因为它限制了你在该特定端口上只能有一个容器。

相反,您可以指定一个主机端口范围,将容器端口绑定到与默认 临时端口范围 不同的范围:

$ docker run -d -p 8000-9000:5000 training/webapp python app.py

这将把容器中的端口 5000 绑定到主机上 8000 到 9000 之间的一个随机可用端口。

还有几种其他方式可以配置 -p 标志。默认情况下,-p 标志将指定端口绑定到主机上的所有接口。但您也可以指定绑定到特定接口,例如仅绑定到 localhost

$ docker run -d -p 127.0.0.1:80:5000 training/webapp python app.py

这将把容器内的端口 5000 绑定到主机上 localhost127.0.0.1 接口的端口 80 上。

或者,要将容器的 5000 端口绑定到动态端口,但仅在 localhost 上,您可以使用:

$ docker run -d -p 127.0.0.1::5000 training/webapp python app.py

您还可以通过在末尾添加 /udp/sctp 来绑定 UDP 和 SCTP(通常由电信协议使用,如 SIGTRAN、Diameter 和 S1AP/X2AP)端口。例如:

$ docker run -d -p 127.0.0.1:80:5000/udp training/webapp python app.py

您还了解了有用的 docker port 快捷方式,它向我们展示了当前的端口绑定。这对于显示特定的端口配置也很有用。例如,如果您将容器端口绑定到主机上的 localhost,那么 docker port 输出会反映这一点。

$ docker port nostalgic_morse 5000

127.0.0.1:49155

注意

-p 标志可以多次使用以配置多个端口。

连接到链接系统

注意

本节介绍默认 bridge 网络中的传统链接功能。 请参阅 用户自定义桥接网络与默认桥接网络的区别 以获取有关用户自定义网络中链接的更多信息。

网络端口映射并不是 Docker 容器相互连接的唯一方式。Docker 还有一个链接系统,允许你将多个容器链接在一起,并将连接信息从一个容器传递到另一个容器。当容器被链接时,关于源容器的信息可以被发送到接收容器。这使得接收容器能够看到描述源容器各方面的选定数据。

命名的重要性

为了建立链接,Docker 依赖于容器的名称。 您已经了解到,您创建的每个容器都有一个自动生成的名称; 确实,您在本指南中已经熟悉了我们的老朋友 nostalgic_morse。您也可以自己为容器命名。 这种命名提供了两个有用的功能:

  1. 为执行特定功能的容器命名可能会很有用,这样可以更容易地记住它们,例如将包含 Web 应用程序的容器命名为 web

  2. 它为 Docker 提供了一个参考点,使其能够引用其他容器,例如,您可以将容器 web 链接到容器 db

您可以使用 --name 标志来命名您的容器,例如:

$ docker run -d -P --name web training/webapp python app.py

这将启动一个新容器并使用 --name 标志来 命名容器 web。您可以使用 docker ps 命令查看容器的名称。

$ docker ps -l

CONTAINER ID  IMAGE                  COMMAND        CREATED       STATUS       PORTS                    NAMES
aed84ee21bde  training/webapp:latest python app.py  12 hours ago  Up 2 seconds 0.0.0.0:49154->5000/tcp  web

您也可以使用 docker inspect 来返回容器的名称。

注意

容器名称必须唯一。这意味着您只能将一个容器命名为 web。如果您想重用容器名称,必须先删除旧容器(使用 docker container rm),然后才能创建同名的新容器。作为替代方案,您可以在 docker run 命令中使用 --rm 标志。这会在容器停止后立即删除它。

链接允许容器互相发现,并安全地将一个容器的信息传输到另一个容器。当您设置链接时,您会在源容器和接收容器之间创建一个通道。接收容器随后可以访问关于源容器的选定数据。要创建链接,您使用--link标志。首先,创建一个新容器,这次是一个包含数据库的容器。

$ docker run -d --name db training/postgres

这会从 training/postgres 镜像创建一个名为 db 的新容器,其中包含一个 PostgreSQL 数据库。

现在,您需要删除之前创建的 web 容器,以便将其替换为链接的容器:

$ docker container rm -f web

现在,创建一个新的 web 容器并将其与您的 db 容器链接。

$ docker run -d -P --name web --link db:db training/webapp python app.py

这将新创建的 web 容器与您之前创建的 db 容器链接起来。--link 标志的形式如下:

--link <name or id>:alias

其中 name 是我们要链接的容器的名称,alias 是链接名称的别名。该别名将在稍后使用。 --link 标志也可以采用以下形式:

--link <name or id>

在这种情况下,别名与名称匹配。您可以将前面的示例写为:

$ docker run -d -P --name web --link db training/webapp python app.py

接下来,使用 docker inspect 检查您的已链接容器:

$ docker inspect -f "{{ .HostConfig.Links }}" web

[/db:/web/db]

你可以看到,web 容器现在已链接到 db 容器 web/db。这使得它可以访问关于 db 容器的信息。

那么链接容器实际上有什么作用呢?你已经了解到,链接允许源容器向接收容器提供关于自身的信息。在我们的示例中,接收容器 web 可以访问源容器 db 的信息。为此,Docker 在容器之间创建了一个安全隧道,不需要在容器上对外暴露任何端口;当我们启动 db 容器时,我们没有使用 -P-p 标志。这是链接的一大优势:我们不需要将源容器(在这里是 PostgreSQL 数据库)暴露到网络上。

Docker 通过两种方式将源容器的连接信息暴露给接收容器:

  • 环境变量,
  • 正在更新 /etc/hosts 文件。

环境变量

当您链接容器时,Docker 会创建多个环境变量。Docker 会根据 --link 参数在目标容器中自动创建环境变量。它还会公开源容器中源自 Docker 的所有环境变量。这些变量包括:

  • 源容器 Dockerfile 中的 ENV 命令
  • 当源容器启动时,docker run命令上的-e--env--env-file选项

这些环境变量使目标容器能够以编程方式发现与源容器相关的信息。

警告

重要的是要理解,源自容器内Docker的所有环境变量都会对链接到该容器的任何容器可见。如果在其中存储了敏感数据,这可能会带来严重的安全隐患。

Docker 为 --link 参数中列出的每个目标容器设置一个 <alias>_NAME 环境变量。例如,如果一个名为 web 的新容器通过 --link db:webdb 链接到名为 db 的数据库容器,那么 Docker 会在 web 容器中创建一个 WEBDB_NAME=/web/webdb 变量。

Docker 还为源容器暴露的每个端口定义了一组环境变量。每个变量都有一个唯一的前缀,格式为 <name>_PORT_<port>_<protocol>

此前缀中的组件包括:

  • --link 参数中指定的别名 <name>(例如,webdb
  • 暴露的 <port>
  • a <protocol> 它是 TCP 或 UDP

Docker 使用此前缀格式来定义三个不同的环境变量:

  • prefix_ADDR 变量包含来自 URL 的 IP 地址,例如 WEBDB_PORT_5432_TCP_ADDR=172.17.0.82
  • prefix_PORT 变量仅包含 URL 中的端口号, 例如 WEBDB_PORT_5432_TCP_PORT=5432
  • prefix_PROTO 变量仅包含来自 URL 的协议,例如 WEBDB_PORT_5432_TCP_PROTO=tcp

如果容器暴露多个端口,则会为每个端口定义一组环境变量。这意味着,例如,如果一个容器暴露 4 个端口,Docker 将创建 12 个环境变量,每个端口对应 3 个。

此外,Docker 创建了一个名为 <alias>_PORT 的环境变量。 该变量包含源容器第一个暴露端口的 URL。 “第一个”端口定义为编号最小的暴露端口。 例如,考虑 WEBDB_PORT=tcp://172.17.0.82:5432 变量。如果 该端口同时用于 tcp 和 udp,则指定 tcp 的那个。

最后,Docker 还会将源容器中的每个 Docker 生成的环境变量作为环境变量暴露给目标容器。对于每个变量,Docker 会在目标容器中创建一个 <alias>_ENV_<name> 变量。该变量的值被设置为 Docker 启动源容器时所使用的值。

回到我们的数据库示例,你可以运行 env 命令来列出指定容器的环境变量。

$ docker run --rm --name web2 --link db:db training/webapp env

<...>
DB_NAME=/web2/db
DB_PORT=tcp://172.17.0.5:5432
DB_PORT_5432_TCP=tcp://172.17.0.5:5432
DB_PORT_5432_TCP_PROTO=tcp
DB_PORT_5432_TCP_PORT=5432
DB_PORT_5432_TCP_ADDR=172.17.0.5
<...>

您可以看到Docker创建了一系列环境变量,其中包含有关源 db 容器的有用信息。每个变量都以 DB_ 为前缀,该前缀由您上面指定的 alias 填充。如果 aliasdb1,则变量将以 DB1_ 为前缀。您可以使用这些 环境变量来配置您的应用程序,以便连接到 db 容器上的数据库。 连接是安全和私密的;只有链接的 web 容器才能与 db 容器通信。

关于 Docker 环境变量的重要说明

/etc/hosts 文件 中的主机条目不同,如果源容器重新启动,存储在环境变量中的 IP 地址不会自动更新。我们建议使用 /etc/hosts 中的主机条目来解析链接容器的 IP 地址。

这些环境变量仅为容器中的第一个进程设置。某些守护进程(如 sshd)在为连接生成 shell 时会清除它们。

正在更新 /etc/hosts 文件

除了环境变量,Docker 还会将源容器的主机条目添加到 /etc/hosts 文件中。以下是 web 容器的条目:

$ docker run -t -i --rm --link db:webdb training/webapp /bin/bash

root@aed84ee21bde:/opt/webapp# cat /etc/hosts
172.17.0.7  aed84ee21bde
<...>
172.17.0.5  webdb 6e5cdeb2d300 db

您可以看到两个相关的主机条目。第一个是针对 web 容器的条目,该条目使用容器 ID 作为主机名。第二个条目使用 链接别名来引用 db 容器的 IP 地址。除了 您提供的别名外,如果链接容器的名称与提供给 --link 参数的别名不同, 链接容器的名称和链接容器的主机名也会 被添加到 /etc/hosts 中,用于链接容器的 IP 地址。您可以通过 这些条目中的任何一个来 ping 该主机:

root@aed84ee21bde:/opt/webapp# apt-get install -yqq inetutils-ping
root@aed84ee21bde:/opt/webapp# ping webdb

PING webdb (172.17.0.5): 48 data bytes
56 bytes from 172.17.0.5: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.267 ms
56 bytes from 172.17.0.5: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.250 ms
56 bytes from 172.17.0.5: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.256 ms

注意

在示例中,您必须安装 ping,因为它最初未包含在容器中。

在这里,您使用了 ping 命令通过主机条目来 ping db 容器, 该条目解析为 172.17.0.5。您可以使用此主机条目来配置应用程序 以利用您的 db 容器。

注意

您可以将多个接收方容器链接到一个源容器。例如,您可以将多个(名称不同的)Web容器附加到您的 db容器上。

如果您重新启动源容器,链接容器上的 /etc/hosts 文件会自动更新为源容器的新 IP 地址, 从而允许链接的通信继续进行。

$ docker restart db
db

$ docker run -t -i --rm --link db:db training/webapp /bin/bash

root@aed84ee21bde:/opt/webapp# cat /etc/hosts
172.17.0.7  aed84ee21bde
<...>
172.17.0.9  db