.NET Core和Docker的结合使用

据说容器技术是我们这个行业的一个重要趋势，而博主恰好在近期遇到了这样的需求。

参考MSDN博客，我们先来看看开发人员迁移到容器的关键原因：

• 一致性：容器包含应用程序及其所有依赖项。不管是在计算机、本地环境或是云端，应用程序都执行相同的代码。

• 轻量级：通过使用基于主机操作系统的最小量级抽象，并在容器之间共享公共资源，容器可以快速启动并实现最少的内存占用。

• 共享性：容器镜像可以通过 Docker Hub、Docker Store 和私有 Docker 仓库（如 Azure 镜像仓库）轻松实现分享。

• 简单而强大：DockerFile 格式（容器镜像的奥秘所在）是一种可以实现强大场景的简单格式：优雅地将操作系统和容器的特定命令结合，并且还可以创建 Docker 镜像层。

接下来，我们看看具体如何在 Docker 中部署 .NET Core 应用。
注：本篇博客中操作系统使用 CentOS 7

1. 前期准备

• .NET Core 工程
  本篇博客中新建一个 ASP.NET Core 工程作为示例
  VS 2017 Version 15.7.4
  .NET Core Runtime 2.1
  
  

• Linux 切换至 root 身份（方便后续所有需要相关权限的操作）

$ su -

2. 安装 Docker

详情请参考文档：https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/

$ yum install -y docker

$ systemctl start docker

注：
CentOS 7 安装好 Docker ，执行启动命令systemctl start docker时，可能出现如下报错：
Error starting daemon: SELinux is not supported with the overlay2 graph driver on this kernel. Either boot into a newer kernel or disable selinux in docker (--selinux-enabled=false)

重新编辑 Docker 配置文件即可(设置 OPTIONS 的--selinux-enabled=false或直接删除--selinux-enabled)：

$ vi /etc/sysconfig/docker
# /etc/sysconfig/docker

# Modify these options if you want to change the way the docker daemon runs

OPTIONS='--selinux-enabled=false  --log-driver=journald --signature-verification=false'  
if [ -z "${DOCKER_CERT_PATH}" ]; then  
    DOCKER_CERT_PATH=/etc/docker
fi

:wq

$ systemctl restart docker 

3. 确认文件系统

确保 /etc/sysconfig/docker-storage 中 DOCKERSTORAGEOPTIONS="--storage-driver overlay"

注：Docker默认只能识别overlay文件系统，若使用overlay2文件系统，运行Docker镜像时守护进程会报错：
Error response from daemon: error creating overlay mount to /var/lib/docker/overlay2/2c320fe7df5a0e659466c528063c640402e504bc4d1500b78d6a5142707b1487/merged: invalid argument.

$ systemctl stop docker #停掉docker服务

$ rm -rf /var/lib/docker #特别注意：已拉取的docker镜像会被清空

$ vi /etc/sysconfig/docker-storage #设置DOCKER_STORAGE_OPTIONS="--storage-driver overlay"

$ vi /etc/sysconfig/docker #去掉option后面的--selinux-enabled，或将其值置为false(操作同安装Docker中的说明)

$ systemctl start docker #再次启动docker服务

4. 修改 /etc/docker/daemon.json 文件来配置镜像加速（考虑到网络防火长城）

$ vi /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}

:wq

注：请保证 /etc/docker/daemon.json 访问权限

# 授权单个文件
$ chmod 777 /etc/docker/daemon.json

# 递归授权整个文件夹
$ chmod -R 777 /var/lib/docker

5. 拉取或导入microsoft/dotnet镜像

镜像类别：

• microsoft/dotnet or microsoft/dotnet:latest (alias for the SDK image)
• microsoft/dotnet:sdk
• microsoft/dotnet:runtime
• microsoft/dotnet:runtime-deps

详情请参见：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/core/docker/building-net-docker-images

拉取镜像(以镜像 microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime 为例)：

$ docker pull microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime

*注：*
*A. dotnet sdk的镜像包括了runtime与 dotnet 命令(CLI，即Command Line Interface)，体积较大(1.72GB)，而我们的程序想要正常运行，使用runtime的镜像(255MB)就足够了*
*B. 本篇博客将以 asp.net core 的工程为例进行后续演示，且写作博文时 dotnet core runtime 版本为2.1，故使用镜像 microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime*

导入导出镜像：

#导出镜像(注：625b44243fbe为需要导出的镜像的ID)
$ docker save 625b44243fbe > /home/lary/Documents/dotnetimage.tar

#导入镜像
$ docker load < /home/lary/dotnetimage.tar

#修改导入镜像的名称与标签(注：所导入的镜像名称、标签均为none，625b44243fbe为导入的镜像的ID)
$ docker tag 625b44243fbe microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime

6. 将程序发布内容传输至 CentOS

• 发布程序
  
  
• 文件传输至 CentOS
  
  注：我将发布后的文件统统扔到 /home/lary/Projects/Lary.Test.Apis 目录下，以便后续操作

7. 创建 Docker 镜像 [可选]

1) 编写适当的 Dockerfile
A. Dockerfile 实例

FROM microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime  
MAINTAINER Lary Mao <dev@lary.me>

LABEL build-date="2018-06-23"

ENV ASPNETCORE_URLS http://0.0.0.0:8023  
WORKDIR /app

COPY * /app/

#也可以通过CMD命令启动脚本文件，并在脚本文件中写入dotnet启动命令
ENTRYPOINT ["dotnet", "Lary.Test.Apis.dll"]  

注：
a. 请注意 Dockerfile 文件名不能有误
b. 我选择将 Dockerfile 放置到程序目录下。各位请根据实际情况修改 Dockerfile 中所涉及到的文件路径（如 COPY 命令）

B. 详细说明
参考：https://www.cnblogs.com/sorex/p/6481407.html
DockerFile分为四部分组成：基础镜像信、维护者信息、镜像操作指令和容器启动时执行指令。

• FROM
  第一行必须指明基于的基础镜像
  例：FROM microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime
• MAINTAINER
  指定维护者的信息
  例：MAINTAINER Lary Mao dev@lary.me
• RUN
  格式为Run或者Run [“executable” ,”Param1”, “param2”]
  前者在shell终端上运行，即/bin/sh -C，后者使用exec运行。例如：RUN [“/bin/bash”, “-c”,”echo hello”]
  每条run指令在当前基础镜像执行，并且提交新镜像。当命令比较长时，可以使用“/”换行
• CMD
  构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用。
  支持三种格式:
  CMD [“executable” ,”Param1”, “param2”]使用exec执行，推荐
  CMD command param1 param2，在/bin/sh上执行
  CMD [“Param1”, “param2”]提供给ENTRYPOINT做默认参数
• EXPOSE
  告诉Docker服务端容器暴露的端口号，供互联系统使用。在启动Docker时，可以通过-P,主机会自动分配一个端口号转发到指定的端口。使用-P，则可以具体指定哪个本地端口映射过来
  例：EXPOSE 22 80 8023
• ENV
  指定一个环境变量，会被后续 RUN 指令使用，并在容器运行时保持
• ADD
  该命令将指定的文件添加到容器中。其中，源可以是Dockerfile所在目录的一个相对路径；也可以是一个URL；还可以是一个tar文件（自动解压至目录）
• COPY
  将构建命令所在的主机本地的文件或目录（注意源路径使用相对目录），复制到镜像文件系统（不会自动解压）
• ENTRYPOINT
  配置容器，使其可执行化
  每个Dockerfile中只能有一个 ENTRYPOINT ，当指定多个时，只有最后一个起效
  例：ENTRYPOINT [“executable”, “param1”, “param2”]
  或：ENTRYPOINT command param1 param2 （shell中执行）
• VOLUME
  用于指定持久化目录，在容器启动时用-v传递参数，例如-v ~/opt/data/mysql:/var/lib/mysql将本机的~/opt/data/mysql和容器内的/var/lib/mysql做持久化关联
  容器启动时会加载，容器关闭后会回写
  例：VOLUME [“/data”]
• USER
  指定运行容器时的用户名或UID，后续的 RUN 也会使用指定用户
  当服务不需要管理员权限时，可以通过该命令指定运行用户。并且可以在之前创建所需要的用户，例如：RUN groupadd -r postgres && useradd -r -g postgres postgres。要临时获取管理员权限可以使用 gosu ，而不推荐 sudo
  例：USER daemon
• WORKDIR
  为后续的 RUN 、 CMD 、 ENTRYPOINT 指令配置工作目录。
  可以使用多个 WORKDIR 指令，后续命令如果参数是相对路径，则会基于之前命令指定的路径。例如:
  WORKDIR /a
WORKDIR b
WORKDIR c
RUN pwd
  则最终路径为 /a/b/c
  例：WORKDIR /path/to/workdir
• ONBUILD
  配置当所创建的镜像作为其它新创建镜像的基础镜像时，所执行的操作指令。
  例如，Dockerfile使用如下的内容创建了镜像 image-A 。
  […]
ONBUILD ADD . /app/src
ONBUILD RUN /usr/local/bin/python-build –dir /app/src
[…]
  如果基于A创建新的镜像时，新的Dockerfile中使用 FROM image-A 指定基础镜像时，会自动执行 ONBUILD 指令内容，等价于在后面添加了两条指令
  例：ONBUILD [INSTRUCTION]

2) 通过命令创建 Docker 镜像

#授权，防止Docker守护进程访问文件权限不够
$ chmod -R 777 /home/lary/Projects/Lary.Test.Apis

#进入到Dockerfile目录
$ cd /home/lary/Projects/Lary.Test.Apis

#创建Docker镜像
$ docker build -t lary/apistest:runtime .

注：lary/apistest 是我为新镜像起的名字，runtime 是新镜像的标签（容器名要求全小写）。此外，请额外注意不要遗漏命令行末尾的那个点。

8. 创建 Docker 容器

通过docker run 命令创建新容器（本篇博客中使用端口 8022）

1) 若未按照步骤 7 创建 Docker 镜像
在docker run 命令中写入所需的相关信息（如程序工作目录、端口映射等，详情请参见与此步骤同级的详细说明↓）

$ docker run -w /app -e ASPNETCORE_URLS="http://0.0.0.0:8022" --entrypoint "dotnet" --name dotnet-test -h dotnet-test -p 8022:8022 -v /home/lary/Projects/Lary.Test.Apis:/app --privileged=true -d docker.io/microsoft/dotnet:2.1-aspnetcore-runtime Lary.Test.Apis.dll

注：命令中 -w 用于指定程序工作目录（WORKDIR），-e 用于指定 环境变量（ENV）， --entrypoint用于指定程序入口，其参数传递必须放置在创建容器所基于的镜像名之后，使用空格进行分隔（Lary.Test.Apis.dll 作为参数传递给 donet 命令）
参考：https://medium.com/@oprearocks/how-to-properly-override-the-entrypoint-using-docker-run-2e081e5feb9d

2) 若已按照步骤 7 创建 Docker 镜像
直接根据新创建的镜像创建容器即可

docker run --name dotnet-test -h dotnet-test -p 8023:8022 --privileged=true -d lary/apistest:runtime  

3) 详细说明

• -a stdin
  指定标准输入输出内容类型，可选 STDIN/STDOUT/STDERR 三项
• -d
  后台运行容器，并返回容器ID
• -e key="value"
  设置环境变量
• -h "host"
  指定容器的hostname
• -i
  以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用
• -m
  设置容器使用内存最大值
• -p
  端口映射，使用方法为 主机上的端口:容器内部的端口
• -t
  为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用
• -v
  挂载数据卷，使用方法为 数据卷 -v 容器目录 或 -v 本地目录:容器目录
• --add-host
  为容器添加host与ip的映射关系
• --cpuset="0-2" or --cpuset="0,1,2"
  绑定容器到指定CPU运行
• --dns 8.8.8.8
  指定容器使用的DNS服务器，默认和宿主一致
• --dns-search example.com
  指定容器DNS搜索域名，默认和宿主一致
• --env-file=[]
  从指定文件读入环境变量
• --expose=[]
  开放一个端口或一组端口
• --link=[]
  添加链接到另一个容器
• --name="nginx-lb"
  为容器指定一个名称
• --net="bridge"
  指定容器的网络连接类型，支持 bridge/host/none/container四种类型
• --privileged=true
  使用该参数，container 内的 root 拥有真正的 root 权限。否则， container 内的 root 只是外部的一个普通用户权限。privileged 启动的容器，可以看到很多 host 上的设备，并且可以执行 mount 。甚至允许你在 Docker 容器中启动 Docker 容器。

9. 确保防火墙端口开启

#打开端口/端口段(--permanent永久生效，没有此参数重启后失效)
$ firewall-cmd --zone=public --add-port=8022/tcp --permanent 
$ firewall-cmd --zone=public --add-port=8022-8022/tcp --permanent 

#重新载入
$ firewall-cmd --reload

#查看端口
$ firewall-cmd --zone=public --query-port=8022/tcp

#删除端口
$ firewall-cmd --zone=public --remove-port=8022/tcp --permanent

10. 验证