如何在 Docker 中实现容器间通信与连接
Docker 容器连接
前面我们实现了通过网络端口来访问运行在 docker 容器内的服务。
容器中可以运行一些网络应用,要让外部也可以访问这些应用,可以通过 -P 或 -p 参数来指定端口映射。
下面我们来实现通过端口连接到一个 docker 容器。
网络端口映射
我们创建了一个 python 应用的容器。
runoob@runoob:~$ docker run -d -P training/webapp python app.py fce072cc88cee71b1cdceb57c2821d054a4a59f67da6b416fceb5593f059fc6d
另外,我们可以指定容器绑定的网络地址,比如绑定 127.0.0.1。
我们使用 -P 绑定端口号,使用 docker ps 可以看到容器端口 5000 绑定主机端口 32768。
runoob@runoob:~$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
我们也可以使用 -p 标识来指定容器端口绑定到主机端口。
两种方式的区别是:
- -P :是容器内部端口随机映射到主机的端口。
- -p : 是容器内部端口绑定到指定的主机端口。
runoob@runoob:~$ docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py 33e4523d30aaf0258915c368e66e03b49535de0ef20317d3f639d40222ba6bc0
runoob@runoob:~$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES 33e4523d30aa training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:5000->5000/tcp berserk_bartik fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
另外,我们可以指定容器绑定的网络地址,比如绑定 127.0.0.1。
runoob@runoob:~$ docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py 95c6ceef88ca3e71eaf303c2833fd6701d8d1b2572b5613b5a932dfdfe8a857c runoob@runoob:~$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES 95c6ceef88ca training/webapp "python app.py" ... 5000/tcp, 127.0.0.1:5001->5000/tcp adoring_stonebraker 33e4523d30aa training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:5000->5000/tcp berserk_bartik fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
这样我们就可以通过访问 127.0.0.1:5001 来访问容器的 5000 端口。
上面的例子中,默认都是绑定 tcp 端口,如果要绑定 UDP 端口,可以在端口后面加上 /udp。
runoob@runoob:~$ docker run -d -p 127.0.0.1:5000:5000/udp training/webapp python app.py 6779686f06f6204579c1d655dd8b2b31e8e809b245a97b2d3a8e35abe9dcd22a runoob@runoob:~$ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES 6779686f06f6 training/webapp "python app.py" ... 5000/tcp, 127.0.0.1:5000->5000/udp drunk_visvesvaraya 95c6ceef88ca training/webapp "python app.py" ... 5000/tcp, 127.0.0.1:5001->5000/tcp adoring_stonebraker 33e4523d30aa training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:5000->5000/tcp berserk_bartik fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
docker port 命令可以让我们快捷地查看端口的绑定情况。
runoob@runoob:~$ docker port adoring_stonebraker 5000 127.0.0.1:5001
Docker 容器互联
端口映射并不是唯一把 docker 连接到另一个容器的方法。
docker 有一个连接系统允许将多个容器连接在一起,共享连接信息。
docker 连接会创建一个父子关系,其中父容器可以看到子容器的信息。
容器命名
当我们创建一个容器的时候,docker 会自动对它进行命名。另外,我们也可以使用 --name 标识来命名容器,例如:
runoob@runoob:~$ docker run -d -P --name runoob training/webapp python app.py 43780a6eabaaf14e590b6e849235c75f3012995403f97749775e38436db9a441
我们可以使用 docker ps 命令来查看容器名称。
runoob@runoob:~$ docker ps -l CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES 43780a6eabaa training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32769->5000/tcp runoob
新建网络
下面先创建一个新的 Docker 网络。$ docker network create -d bridge test-net
参数说明:
-d:参数指定 Docker 网络类型,有 bridge、overlay。
其中 overlay 网络类型用于 Swarm mode,在本小节中你可以忽略它。
连接容器
运行一个容器并连接到新建的 test-net 网络:
$ docker run -itd --name test1 --network test-net ubuntu /bin/bash
打开新的终端,再运行一个容器并加入到 test-net 网络:
$ docker run -itd --name test2 --network test-net ubuntu /bin/bash
点击图片查看大图:
下面通过 ping 来证明 test1 容器和 test2 容器建立了互联关系。
如果 test1、test2 容器内中无 ping 命令,则在容器内执行以下命令安装 ping(即学即用:可以在一个容器里安装好,提交容器到镜像,在以新的镜像重新运行以上俩个容器)。
apt-get update apt install iputils-ping
在 test1 容器输入以下命令:
点击图片查看大图:
同理在 test2 容器也会成功连接到:
点击图片查看大图:
这样,test1 容器和 test2 容器建立了互联关系。
如果你有多个容器之间需要互相连接,推荐使用 Docker Compose,后面会介绍。
配置 DNS
我们可以在宿主机的 /etc/docker/daemon.json 文件中增加以下内容来设置全部容器的 DNS:
{ "dns" : [ "114.114.114.114", "8.8.8.8" ] }
设置后,启动容器的 DNS 会自动配置为 114.114.114.114 和 8.8.8.8。
配置完,需要重启 docker 才能生效。
查看容器的 DNS 是否生效可以使用以下命令,它会输出容器的 DNS 信息:
$ docker run -it --rm ubuntu cat etc/resolv.conf
点击图片查看大图:
手动指定容器的配置
如果只想在指定的容器设置 DNS,则可以使用以下命令:
$ docker run -it --rm -h host_ubuntu --dns=114.114.114.114 --dns-search=test.com ubuntu
参数说明:
--rm:容器退出时自动清理容器内部的文件系统。
-h HOSTNAME 或者 --hostname=HOSTNAME: 设定容器的主机名,它会被写到容器内的 /etc/hostname 和 /etc/hosts。
--dns=IP_ADDRESS: 添加 DNS 服务器到容器的 /etc/resolv.conf 中,让容器用这个服务器来解析所有不在 /etc/hosts 中的主机名。
--dns-search=DOMAIN: 设定容器的搜索域,当设定搜索域为 .example.com 时,在搜索一个名为 host 的主机时,DNS 不仅搜索 host,还会搜索 host.example.com。
点击图片查看大图:
如果在容器启动时没有指定 --dns 和 --dns-search,Docker 会默认用宿主主机上的 /etc/resolv.conf 来配置容器的 DNS。
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windows下进程间通信的(13种方法)-摘 要 本文讨论了进程间通信与应用程序间通信的含义及相应的实现技术,并对这些技术的原理、特性等进行了深入的分析和比较。 ---- 关键词 信号 管道 消息队列 共享存储段 信号灯 远程过程调用 Socket套接字 MQSeries 1 引言 ---- 进程间通信的主要目的是实现同一计算机系统内部的相互协作的进程之间的数据共享与信息交换,由于这些进程处于同一软件和硬件环境下,利用操作系统提供的的编程接口,用户可以方便地在程序中实现这种通信;应用程序间通信的主要目的是实现不同计算机系统中的相互协作的应用程序之间的数据共享与信息交换,由于应用程序分别运行在不同计算机系统中,它们之间要通过网络之间的协议才能实现数据共享与信息交换。进程间通信和应用程序间通信及相应的实现技术有许多相同之处,也各有自己的特色。即使是同一类型的通信也有多种的实现方法,以适应不同情况的需要。 ---- 为了充分认识和掌握这两种通信及相应的实现技术,本文将就以下几个方面对这两种通信进行深入的讨论:问题的由来、解决问题的策略和方法、每种方法的工作原理和实现、每种实现方法的特点和适用的范围等。 2 进程间的通信及其实现技术 ---- 用户提交给计算机的任务最终都是通过一个个的进程来完成的。在一组并发进程中的任何两个进程之间,如果都不存在公共变量,则称该组进程为不相交的。在不相交的进程组中,每个进程都独立于其它进程,它的运行环境与顺序程序一样,而且它的运行环境也不为别的进程所改变。运行的结果是确定的,不会发生与时间相关的错误。 ---- 但是,在实际中,并发进程的各个进程之间并不是完全互相独立的,它们之间往往存在着相互制约的关系。进程之间的相互制约关系表现为两种方式: ---- (1) 间接相互制约:共享CPU ---- (2) 直接相互制约:竞争和协作 ---- 竞争——进程对共享资源的竞争。为保证进程互斥地访问共享资源,各进程必须互斥地进入各自的临界段。 ---- 协作——进程之间交换数据。为完成一个共同任务而同时运行的一组进程称为同组进程,它们之间必须交换数据,以达到协作完成任务的目的,交换数据可以通知对方可以做某事或者委托对方做某事。 ---- 共享CPU问题由操作系统的进程调度来实现,进程间的竞争和协作由进程间的通信来完成。进程间的通信一般由操作系统提供编程接口,由程序员在程序中实现。UNIX在这个方面可以说最具特色,它提供了一整套进程间的数据共享与信息交换的处理方法——进程通信机制(IPC)。因此,我们就以UNIX为例来分析进程间通信的各种实现技术。 ---- 在UNIX中,文件(File)、信号(Signal)、无名管道(Unnamed Pipes)、有名管道(FIFOs)是传统IPC功能;新的IPC功能包括消息队列(Message queues)、共享存储段(Shared memory segment)和信号灯(Semapores)。 ---- (1) 信号 ---- 信号机制是UNIX为进程中断处理而设置的。它只是一组预定义的值,因此不能用于信息交换,仅用于进程中断控制。例如在发生浮点错、非法内存访问、执行无效指令、某些按键(如ctrl-c、del等)等都会产生一个信号,操作系统就会调用有关的系统调用或用户定义的处理过程来处理。 ---- 信号处理的系统调用是signal,调用形式是: ---- signal(signalno,action) ---- 其中,signalno是规定信号编号的值,action指明当特定的信号发生时所执行的动作。 ---- (2) 无名管道和有名管道 ---- 无名管道实际上是内存中的一个临时存储区,它由系统安全控制,并且独立于创建它的进程的内存区。管道对数据采用先进先出方式管理,并严格按顺序操作,例如不能对管道进行搜索,管道中的信息只能读一次。 ---- 无名管道只能用于两个相互协作的进程之间的通信,并且访问无名管道的进程必须有共同的祖先。 ---- 系统提供了许多标准管道库函数,如: pipe——打开一个可以读写的管道; close——关闭相应的管道; read——从管道中读取字符; write——向管道中写入字符; ---- 有名管道的操作和无名管道类似,不同的地方在于使用有名管道的进程不需要具有共同的祖先,其它进程,只要知道该管道的名字,就可以访问它。管道非常适合进程之间快速交换信息。 ---- (3) 消息队列(MQ) ---- 消息队列是内存中独立于生成它的进程的一段存储区,一旦创建消息队列,任何进程,只要具有正确的的访问权限,都可以访问消息队列,消息队列非常适合于在进程间交换短信息。 ---- 消息队列的每条消息由类型编号来分类,这样接收进程可以选择读取特定的消息类型——这一点与管道不同。消息队列在创建后将一直存在,直到使用msgctl系统调用或iqcrm -q命令删除它为止。 ---- 系统提供了许多有关创建、使用和管理消息队列的系统调用,如: ---- int msgget(key,flag)——创建一个具有flag权限的MQ及其相应的结构,并返回一个唯一的正整数msqid(MQ的标识符); ---- int msgsnd(msqid,msgp,msgsz,msgtyp,flag)——向队列中发送信息; ---- int msgrcv(msqid,cmd,buf)——从队列中接收信息; ---- int msgctl(msqid,cmd,buf)——对MQ的控制操作; ---- (4) 共享存储段(SM) ---- 共享存储段是主存的一部分,它由一个或多个独立的进程共享。各进程的数据段与共享存储段相关联,对每个进程来说,共享存储段有不同的虚拟地址。系统提供的有关SM的系统调用有: ---- int shmget(key,size,flag)——创建大小为size的SM段,其相应的数据结构名为key,并返回共享内存区的标识符shmid; ---- char shmat(shmid,address,flag)——将当前进程数据段的地址赋给shmget所返回的名为shmid的SM段; ---- int shmdr(address)——从进程地址空间删除SM段; ---- int shmctl (shmid,cmd,buf)——对SM的控制操作; ---- SM的大小只受主存限制,SM段的访问及进程间的信息交换可以通过同步读写来完成。同步通常由信号灯来实现。SM非常适合进程之间大量数据的共享。 ---- (5) 信号灯 ---- 在UNIX中,信号灯是一组进程共享的数据结构,当几个进程竞争同一资源时(文件、共享内存或消息队列等),它们的操作便由信号灯来同步,以防止互相干扰。 ---- 信号灯保证了某一时刻只有一个进程访问某一临界资源,所有请求该资源的其它进程都将被挂起,一旦该资源得到释放,系统才允许其它进程访问该资源。信号灯通常配对使用,以便实现资源的加锁和解锁。 ---- 进程间通信的实现技术的特点是:操作系统提供实现机制和编程接口,由用户在程序中实现,保证进程间可以进行快速的信息交换和大量数据的共享。但是,上述方式主要适合在同一台计算机系统内部的进程之间的通信。 3 应用程序间的通信及其实现技术 ---- 同进程之间的相互制约一样,不同的应用程序之间也存在竞争和协作的关系。UNIX操作系统也提供一些可用于应用程序之间实现数据共享与信息交换的编程接口,程序员可以通过自己编程来实现。如远程过程调用和基于TCP/IP协议的套接字(Socket)编程。但是,相对普通程序员来说,它们涉及的技术比较深,编程也比较复杂,实现起来困难较大。 ---- 于是,一种新的技术应运而生——通过将有关通信的细节完全掩盖在某个独立软件内部,即底层的通讯工作和相应的维护管理工作由该软件内部来实现,用户只需要将通信任务提交给该软件去完成,而不必理会它的具体工作过程——这就是所谓的中间件技术。 ---- 我们在这里分别讨论这三种常用的应用程序间通信的实现技术——远程过程调用、会话编程技术和MQSeries消息队列技术。其中远程过程调用和会话编程属于比较低级的方式,程序员参与的程度较深,而MQSeries消息队列则属于比较高级的方式,即中间件方式,程序员参与的程度较浅。 ---- 4.1 远程过程调用(RPC)
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