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Docker Compose 简介
Docker Compose 是 Docker 官方编排（Orchestration）项目之一，负责快速的部署分布式应用。

Compose 定位是 「定义和运行多个 Docker 容器的应用（Defining and running multicontainerDocker applications）」

在日常工作中，经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个 Web 项目，除了 Web 服务容器本身，往往还需要再加上后端的数据库服务容器，甚至还包括负载均衡容器等。
Compose 恰好满足了这样的需求。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件（YAML 格式）来定义一组相关联的应用容器为一个项目（project）。
Compose 中有两个重要的概念：
服务 ( service )：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。
项目 ( project )：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 dockercompose.yml 文件中定义。

Compose 的默认管理对象是项目，通过子命令对项目中的一组容器进行便捷地生命周期管理。


Compose 命令说明  
命令对象与格式
对于 Compose 来说，大部分命令的对象既可以是项目本身，也可以指定为项目中的服务或者容器。如果没有特别的说明，命令对象将是项目，这意味着项目中所有的服务都会受到命令影响。
执行 
docker-compose [COMMAND] --help 或者 docker-compose help [COMMAND] 可以查看具体某个命令的使用格式。
docker-compose 命令的基本的使用格式是
docker-compose [-f=<arg>...] [options] [COMMAND] [ARGS...]
命令选项
-f, --file FILE 指定使用的 Compose 模板文件，默认为 docker-compose.yml ，可以多次指定。
-p, --project-name NAME 指定项目名称，默认将使用所在目录名称作为项目名。
--x-networking 使用 Docker 的可拔插网络后端特性
--x-network-driver DRIVER 指定网络后端的驱动，默认为 bridge
--verbose 输出更多调试信息。
-v, --version 打印版本并退出。
命令使用说明
build
格式为 
docker-compose build [options] [SERVICE...] 。
构建（重新构建）项目中的服务容器。
服务容器一旦构建后，将会带上一个标记名，例如对于 web 项目中的一个 db 容器，可能是web_db。
可以随时在项目目录下运行 docker-compose build 来重新构建服务。
选项包括： 
--force-rm 删除构建过程中的临时容器。
--no-cache 构建镜像过程中不使用 cache（这将加长构建过程）。
--pull 始终尝试通过 pull 来获取更新版本的镜像。
config
验证 Compose 文件格式是否正确，若正确则显示配置，若格式错误显示错误原因。
down
此命令将会停止 up 命令所启动的容器，并移除网络
exec
进入指定的容器。
help
获得一个命令的帮助。
images
列出 Compose 文件中包含的镜像。

kill
格式为 docker-compose kill [options] [SERVICE...] 。
通过发送 SIGKILL 信号来强制停止服务容器。
支持通过 -s 参数来指定发送的信号，例如通过如下指令发送 SIGINT 信号。
$ docker-compose kill -s SIGINT

logs
格式为 docker-compose logs [options] [SERVICE...] 。
查看服务容器的输出。默认情况下，docker-compose 将对不同的服务输出使用不同的颜色来区分。可以通过 --no-color 来关闭颜色。
该命令在调试问题的时候十分有用。    

pause
格式为 docker-compose pause [SERVICE...] 。
暂停一个服务容器。
port
格式为 docker-compose port [options] SERVICE PRIVATE_PORT 。
打印某个容器端口所映射的公共端口。
选项：
--protocol=proto 指定端口协议，tcp（默认值）或者 udp。
--index=index 如果同一服务存在多个容器，指定命令对象容器的序号（默认为 1）。
ps
格式为 docker-compose ps [options] [SERVICE...] 。
列出项目中目前的所有容器。
选项：
-q 只打印容器的 ID 信息。

pull
格式为 docker-compose pull [options] [SERVICE...] 。
拉取服务依赖的镜像。
选项：
--ignore-pull-failures 忽略拉取镜像过程中的错误。

push
推送服务依赖的镜像到 Docker 镜像仓库。

restart
格式为 docker-compose restart [options] [SERVICE...] 。
重启项目中的服务。          
选项：
-t, --timeout TIMEOUT 指定重启前停止容器的超时（默认为 10 秒）。

rm
格式为 docker-compose rm [options] [SERVICE...] 。
删除所有（停止状态的）服务容器。推荐先执行 docker-compose stop 命令来停止容器。
选项：
-f, --force 强制直接删除，包括非停止状态的容器。一般尽量不要使用该选项。
-v 删除容器所挂载的数据卷。

run
格式为 docker-compose run [options] [-p PORT...] [-e KEY=VAL...] SERVICE [COMMAND][ARGS...] 。
在指定服务上执行一个命令。
例如：
$ docker-compose run ubuntu ping docker.com
将会启动一个 ubuntu 服务容器，并执行 ping docker.com 命令。
默认情况下，如果存在关联，则所有关联的服务将会自动被启动，除非这些服务已经在运行中。
该命令类似启动容器后运行指定的命令，相关卷、链接等等都将会按照配置自动创建。
两个不同点：
给定命令将会覆盖原有的自动运行命令；
不会自动创建端口，以避免冲突。
如果不希望自动启动关联的容器，可以使用 --no-deps 选项，例如
$ docker-compose run --no-deps web python manage.py shell
将不会启动 web 容器所关联的其它容器。
选项： 
-d 后台运行容器。
--name NAME 为容器指定一个名字。
--entrypoint CMD 覆盖默认的容器启动指令。
-e KEY=VAL 设置环境变量值，可多次使用选项来设置多个环境变量。
-u, --user="" 指定运行容器的用户名或者 uid。
--no-deps 不自动启动关联的服务容器。
--rm 运行命令后自动删除容器， d 模式下将忽略。
-p, --publish=[] 映射容器端口到本地主机。
--service-ports 配置服务端口并映射到本地主机。
-T 不分配伪 tty，意味着依赖 tty 的指令将无法运行。

scale
格式为 docker-compose scale [options] [SERVICE=NUM...] 。
设置指定服务运行的容器个数。
通过 service=num 的参数来设置数量。例如：
$ docker-compose scale web=3 db=2
将启动 3 个容器运行 web 服务，2 个容器运行 db 服务。
一般的，当指定数目多于该服务当前实际运行容器，将新创建并启动容器；反之，将停止容
器。
选项：
-t, --timeout TIMEOUT 停止容器时候的超时（默认为 10 秒）。

start
格式为 docker-compose start [SERVICE...] 。
启动已经存在的服务容器。

stop
格式为 docker-compose stop [options] [SERVICE...] 。   
停止已经处于运行状态的容器，但不删除它。通过 docker-compose start 可以再次启动这些
容器。
选项：
-t, --timeout TIMEOUT 停止容器时候的超时（默认为 10 秒）。

top
查看各个服务容器内运行的进程。

unpause
格式为 docker-compose unpause [SERVICE...] 。
恢复处于暂停状态中的服务。

up
格式为 docker-compose up [options] [SERVICE...] 。
该命令十分强大，它将尝试自动完成包括构建镜像，（重新）创建服务，启动服务，并关联服务相关容器的一系列操作。
链接的服务都将会被自动启动，除非已经处于运行状态。
可以说，大部分时候都可以直接通过该命令来启动一个项目。
默认情况， docker-compose up 启动的容器都在前台，控制台将会同时打印所有容器的输出信息，可以很方便进行调试。
当通过 Ctrl-C 停止命令时，所有容器将会停止。
如果使用 docker-compose up -d ，将会在后台启动并运行所有的容器。一般推荐生产环境下使用该选项。
默认情况，如果服务容器已经存在， docker-compose up 将会尝试停止容器，然后重新创建（保持使用 volumes-from 挂载的卷），以保证新启动的服务匹配 docker-compose.yml 文件的最新内容。
如果用户不希望容器被停止并重新创建，可以使用 docker-compose up --norecreate。这样将只会启动处于停止状态的容器，而忽略已经运行的服务。
如果用户只想重新部署某个服务，可以使用 docker-compose up --no-deps -d <SERVICE_NAME> 来重新创建服务并后台停止旧服务，启动新服务，并不会影响到其所依赖的服务。
选项：
-d 在后台运行服务容器。 
--no-color 不使用颜色来区分不同的服务的控制台输出。
--no-deps 不启动服务所链接的容器。
--force-recreate 强制重新创建容器，不能与 --no-recreate 同时使用。
--no-recreate 如果容器已经存在了，则不重新创建，不能与 --force-recreate 同时使用。
--no-build 不自动构建缺失的服务镜像。
-t, --timeout TIMEOUT 停止容器时候的超时（默认为 10 秒）。

version
格式为 docker-compose version 。
打印版本信息。   

Compose 模板文件

模板文件是使用 Compose 的核心，涉及到的指令关键字也比较多。但大家不用担心，这里面大部分指令跟 docker run 相关参数的含义都是类似的。
默认的模板文件名称为 docker-compose.yml ，格式为 YAML 格式。

Docker Machine 项目
Docker Machine 是 Docker 官方编排（Orchestration）项目之一，负责在多种平台上快速安装 Docker 环境。

Docker Swarm 是 Docker 官方三剑客项目之一，提供 Docker 容器集群服务，是 Docker 官方对容器云生态进行支持的核心方案。
使用它，用户可以将多个 Docker 主机封装为单个大型的虚拟 Docker 主机，快速打造一套容器云平台。
注意：Docker 1.12.0+ Swarm mode 已经内嵌入 Docker 引擎，成为了 docker 子命令docker swarm ，绝大多数用户已经开始使用 Swarm mode ，Docker 引擎 API 已经删除Docker Swarm。为避免大家混淆旧的 Docker Swarm 与新的 Swarm mode ，旧的 Docker Swarm 内容已经删除，请查看 Swarm mode 一节。

Swarm mode
Docker 1.12 Swarm mode 已经内嵌入 Docker 引擎，成为了 docker 子命令 docker swarm 。
请注意与旧的 Docker Swarm 区分开来。
Swarm mode 内置 kv 存储功能，提供了众多的新特性，比如：具有容错能力的去中心化设计、内置服务发现、负载均衡、路由网格、动态伸缩、滚动更新、安全传输等。使得 Docker原生的 Swarm 集群具备与 Mesos、Kubernetes 竞争的实力。

基本概念
Swarm 是使用 SwarmKit 构建的 Docker 引擎内置（原生）的集群管理和编排工具。

使用 Swarm 集群之前需要了解以下几个概念。

节点
运行 Docker 的主机可以主动初始化一个 Swarm 集群或者加入一个已存在的 Swarm 集群，这样这个运行 Docker 的主机就成为一个 Swarm 集群的节点 ( node ) 。
节点分为管理 ( manager ) 节点和工作 ( worker ) 节点。
管理节点用于 Swarm 集群的管理， docker swarm 命令基本只能在管理节点执行（节点退出集群命令 docker swarm leave 可以在工作节点执行）。
一个 Swarm 集群可以有多个管理节点，但只有一个管理节点可以成为 leader ， leader 通过 raft 协议实现。

工作节点是任务执行节点，管理节点将服务 ( service ) 下发至工作节点执行。管理节点默认也作为工作节点。你也可以通过配置让服务只运行在管理节点。

来自 Docker 官网的这张图片形象的展示了集群中管理节点与工作节点的关系。

服务和任务
任务 （ Task ）是 Swarm 中的最小的调度单位，目前来说就是一个单一的容器。
服务 （ Services ） 是指一组任务的集合，服务定义了任务的属性。

服务有两种模式：
replicated services 按照一定规则在各个工作节点上运行指定个数的任务。
global services 每个工作节点上运行一个任务

两种模式通过 docker service create 的 --mode 参数指定。

来自 Docker 官网的这张图片形象的展示了容器、任务、服务的关系。

创建 Swarm 集群
我们知道 Swarm 集群由 管理节点 和 工作节点 组成。
创建一个包含一个管理节点和两个工作节点的最小 Swarm 集群。