使用 Port forwarding 開放服務

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今天將會使用 Docker 啟動 HTTP server，並讓瀏覽器能看得到 HTTP server 所提供的 hello world。

常見的 HTTP server 主要有兩種：Nginx 與 Apache，今天會以 Apache HTTP server（以下簡稱 Apache）為例。

Container 管理小技巧

首先，先使用 docker run 跑 Apache container。

# Apache 的 image 名稱叫 httpd
docker run --name web httpd

# 停止 Apache 後，移除已停止的 container
docker ps -a
docker rm web

Apache 執行時，會停在前景等待收 request。若要中止它，可以按 Ctrl + C 快捷鍵強制中離。從訊息可以觀察到，Ctrl + C 跟 docker stop 一樣是發出 SIGTERM 信號給 process。狀態已經停止了，但 container 還存在，如果不需要的話得手動移除。

通常練習或測試的 container 都不需要保留，每次手動移除也很麻煩，這時可以使用參數 --rm，範例如下：

# 加帶 --rm 參數
docker run --rm --name web httpd

# 檢查是否移除
docker ps -a

--rm 選項的功能是，當 container 的狀態變成 Exited 時，會自動把這個 container 移除，在練習或測試的時候非常方便。

背景執行

前景執行 Apache 的時候，按下昨天提到的 Ctrl + P 與 Ctrl + Q，會發現一點用都沒有。但像今天是啟動 HTTP server，通常會希望它是背景執行，這時可以使用另一個參數 -d，範例如下：

# 執行完會馬上回到 host 上
docker run -d httpd

# 觀察 container 是否在運作中
docker ps

執行完 docker run 會回 CONTAINER ID 並回到原本的命令提示字元。這時再觀察 docker ps 會看到對應的 container 是運作中的狀態。

在 Hello Docker 說明 docker rm 的時候有提到，container 的狀態不是 Up 才能移除。除了先使用 docker stop 再使用 docker rm 外，也可以使用 docker rm 的 -f 參數強制移除 container：

# 執行完會馬上回到 host 上
docker run -d --name web httpd

# 確認正在執行中
docker ps

# 因 container 還在運作中，所以直接 rm 會出現錯誤訊息
docker rm web

# 注意 rm -f 是發出與 docker kill 相同的 SIGKILL 信號，而不是 docker stop 的 SIGTERM
docker rm -f web

加 --rm 選項可以讓它結束後自動移除，但得先用 docker stop 停止 container 才會觸發移除，那倒不如使用 docker rm -f 指令還比較直接一點。

雖然 Docker 並沒有特別禁止，但建議不要同時啟用 --rm 和 -d 這兩個選項；另外還有一個原因是，在 Docker v1.13.0 版以前，是不能同時啟用 --rm 與 -d 的，詳細可參考 Docker issue。

存取服務

我們先把 container 都移除，然後背景執行一個 Apache container。

# 背景啟動 Apache
docker run -d httpd

# 確認 PORTS
docker ps

# curl 試試 HTTP 服務，也可以用瀏覽器測試
curl http://localhost/

docker ps 裡面有個欄位是 PORTS，上面寫著 80/tcp，看起來很像是可以透過本地的 80 port 來存取 HTTP server。但實際上用 curl 會回應連線被拒絕，這代表從 host 連到 container 的方法有問題。

說明解法前，大家可以先試看看下面的指令：run 3 個 Apache container：

docker run -d httpd
docker run -d httpd
docker run -d httpd

# 查看 container
docker ps

docker ps 可以觀察到，所有 port 都是 80/tcp，但奇妙的是，全部 container 都沒有遇到 port 衝突！？從這個實驗結果可以了解 container 具有隔離特性，也就是每個 container 都是獨立的個體，它們各自有屬於自己的 80 port 可以用，因此才不會相衝。

今天的目標是要從外界存取 container，因此要做點手腳才行－－正是標題提到的 port forwarding。Docker 使用 -p 選項設定 port forwarding，範例如下：

# 加上 -p 參數
docker run -d -p 8080:80 httpd

# 確認 port 有被開出來了
curl http://localhost:8080/

-p 後面參數 8080:80 的意思代表：當連線到 host 的 8080 port 會轉接到 container 的 80 port。以上面的指令為例，只要輸入 http://localhost:8080/ 即可接到 container 所啟動的 HTTP 服務。

下面是簡單示意圖：

Container 啟動完後，8080 是被綁定在 host 上的。只要有另一個服務綁 8080 在 host 上的話，就會出現錯誤訊息 port is already allocated.：

docker run -d -p 8080:80 httpd
docker run -d -p 8080:80 httpd

指令補充說明

docker run

補充說明其他參數：

  • --rm 當 container 主程序一結束時，立刻移除 container
  • -d|--detach 背景執行 container
  • -p|--publish 把 container 的 port 公開到 host 上，格式為 [[[IP:]HOST_PORT:]CONTAINER_PORT]
    給完整格式的話，會把 IP:HOST_PORT 綁定到 CONTAINER_PORT；如果沒給 IP，則 IP 會代 0.0.0.0；如果連 HOST_PORT 也沒給，則會使用 0.0.0.0 加上隨機選一個 port，如 0.0.0.0:32768。

docker rm

補充說明其他參數：

  • -f|--force 如果是執行中的 container，會強制移除（使用 SIGKILL）

今日自我回顧

Container 具備了隔離機制，因此有辦法把它當作「輕量的 VM 」使用。

今天說明的 port forwarding，可以應用在任何有開 port 提供服務的 server，如：MySQL、Redis、Memcached 等，有興趣可以參考官網範例自行試試。

  • 了解 container 隔離的特性
  • 練習使用 docker run 的 --rm 參數與 -p 參數
  • 練習透過 port forwarding 存取 container 提供的 HTTP server 或其他 server