使用Docker容器做更多事情

無處不在的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要服務(wù)器允許“邊緣”設(shè)備執(zhí)行重要的任務(wù)。但是，設(shè)置服務(wù)器是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。必須滿足特定應(yīng)用程序的適當(dāng)依賴關(guān)系。有時(shí)，需要相互依賴的軟件的確切版本來滿足互操作性。此外，一旦服務(wù)器經(jīng)過配置和測(cè)試以適用于特定任務(wù)，就必須記錄確切的配置以供將來復(fù)制。最后，不同應(yīng)用程序和任務(wù)的依賴關(guān)系可能會(huì)發(fā)生沖突，可能需要完全獨(dú)立的服務(wù)器進(jìn)行隔離。

作為嵌入式軟件工程師，構(gòu)建和配置服務(wù)器以測(cè)試邊緣設(shè)備上的特定功能幾乎是不必要的。相反，可以利用容器技術(shù)來設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)單的服務(wù)器來執(zhí)行單個(gè)任務(wù)。多個(gè)容器可以組合形成一組虛擬服務(wù)器，以與運(yùn)行在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上的不同應(yīng)用程序進(jìn)行交互。在本文中，我們將介紹 Docker 在這方面提供的一些功能。

本文將重點(diǎn)介紹 Hawkbit，它是一個(gè)服務(wù)器端應(yīng)用程序，可用于更新基于 Linux 的邊緣設(shè)備；SWUpdate 名義上在邊緣設(shè)備上運(yùn)行以管理更新過程。由于 Hawkbit 在服務(wù)器上運(yùn)行，因此最好在 Docker 映像中運(yùn)行它，以避免遇到上述問題。

幸運(yùn)的是，Docker 提供了Hawkbit 的標(biāo)準(zhǔn)鏡像。使用 Hawkbit 運(yùn)行容器的 Docker 標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用如下：

$> docker run -d -p 8888:80 hawkbit/hawkbit-update-server

上面的docker run命令傳遞了-d選項(xiàng)，該選項(xiàng)指示它作為守護(hù)進(jìn)程在后臺(tái)運(yùn)行。選項(xiàng)8888:80指示 Docker 將在主機(jī)（即運(yùn)行 Docker 的機(jī)器）的端口 8888 上接收到的所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到 Docker 容器的端口 80。出于安全原因，建議執(zhí)行從主機(jī)到 Docker 容器的“端口轉(zhuǎn)發(fā)”。某些 Web 應(yīng)用程序有一些常用端口，不建議在主機(jī)上打開這些端口。如果它們?cè)谥鳈C(jī)上保持打開狀態(tài)，則攻擊者可以使用這些端口訪問機(jī)器。相反，如果在主機(jī)上使用非標(biāo)準(zhǔn)端口（例如 8888），則安全威脅會(huì)降低。

有時(shí)，由于配置錯(cuò)誤，Docker 容器無法按預(yù)期運(yùn)行。例如，Hawkbit 有一個(gè)用于配置的 Web 界面。由于主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置，可能無法訪問 Hawkbit Web 界面。以下 Docker 命令可用于實(shí)時(shí)查看 Docker 容器的日志：

$> 碼頭工人 PS
$> docker logs -f <容器ID>

第一個(gè)命令docker ps將在一個(gè)包含以下列的表中列出所有正在運(yùn)行的容器：

• CONTAINER ID：容器的哈希值，將用于任何需要“容器 ID”的后續(xù)命令。
• IMAGE：用于運(yùn)行 Docker 容器的鏡像名稱。在此示例中，這將是“hawkbit/hawkbit-update-server”。
• COMMAND：容器正在運(yùn)行的命令。在此示例中，這是用于運(yùn)行 hawkbit 服務(wù)器的命令。
• CREATED：自容器創(chuàng)建以來經(jīng)過的時(shí)間。
• STATUS：容器的狀態(tài)，包括經(jīng)過的時(shí)間。在此示例中，顯示的時(shí)間將與CREATED下列出的時(shí)間相同。
• PORTS：暴露給容器的端口。在本例中，應(yīng)顯示“80”。
• NAMES：賦予特定實(shí)例的唯一名稱。

獲取容器 ID 后，使用docker ps命令可以將其輸入到docker logs -f命令，該命令將實(shí)時(shí)顯示容器生成的任何日志。另一個(gè)用于解決 Docker 容器問題的常用命令是：

$> docker attach <容器ID>

此命令會(huì)將標(biāo)準(zhǔn)輸出從容器轉(zhuǎn)發(fā)到您的主機(jī)，并將標(biāo)準(zhǔn)輸入從您的主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到容器。換句話說，就好像您坐在由容器執(zhí)行的機(jī)器前，您可以通過鍵盤訪問它，并且可以看到顯示器上正在打印的內(nèi)容。

出于安全目的，Web 應(yīng)用程序的另一個(gè)常見任務(wù)是提供 HTTPS 支持。回想一下，在加密參數(shù)的初始協(xié)議之后，HTTPS 會(huì)加密客戶端和服務(wù)器之間的流量。Nginx 是一個(gè)可以提供 HTTPS 支持的應(yīng)用程序，并且可以與 Hawkbit 結(jié)合以通過加密連接提供 FW/SW 更新。由于 Docker 在其集線器上提供了 Nginx 映像，因此可以將其與 Hawkbit Docker 容器映像結(jié)合使用以提供單一解決方案。這可以通過 Docker Compose 來完成。Docker Compose 允許在單個(gè)文件中配置多個(gè) Docker 容器。這些 Docker 容器代表在內(nèi)部 Docker 網(wǎng)絡(luò)上相互連接的不同機(jī)器。

配置文件通常命名為“docker-compose.yml”，并具有定義特定配置的鍵值對(duì)。以下是包含 Hawkbit 和 Nginx 的示例文件示例：

服務(wù)：
 鷹比特：
 圖片：hawkbit/hawkbit-update-server
 重啟：總是
 端口：
 - “8888:80”
 標(biāo)簽：
 名稱：“hawkbit-test”
 nginx：
 圖片：nginx
 端口：
 - “8443:443”
 卷：
 -./data/nginx:/etc/nginx/conf.d

我們將把注意力集中在配置文件的結(jié)構(gòu)和格式上，因?yàn)?Nginx 配置的細(xì)節(jié)超出了本文的范圍。每個(gè)“Docker Compose 文件”（通常稱為配置文件）都以“服務(wù)”開頭，因?yàn)槿萜鞯哪康氖翘峁┠撤N服務(wù)。然后每個(gè)容器都由一個(gè)特定的名稱標(biāo)識(shí)。重要的是要注意縮進(jìn)很重要，因?yàn)?Docker Compose 要求文件以某種方式格式化。然后，在每個(gè)單獨(dú)的容器下，一組鍵值對(duì)定義容器所需的配置參數(shù)。在上面的示例中，在hawkbit下，我們有以下鍵值對(duì)：

• image：指示 Docker 它應(yīng)該使用哪個(gè)容器鏡像。
• restart：如果容器因任何原因停止，指示 Docker 重新啟動(dòng)容器。
• 端口：指示 Docker 如何將某些端口從主機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到容器（如前所述）。
• 標(biāo)簽： Docker 在啟動(dòng)容器時(shí)應(yīng)該使用的實(shí)例名稱。

在nginx容器下，存在卷鍵值對(duì)，以指示 Docker 將主機(jī)上的特定位置掛載到 Docker 容器（這與docker run命令的-v選項(xiàng)相同，后者是上一篇文章中討論過）。最后，要啟動(dòng)這些容器，應(yīng)在與配置文件相同的位置執(zhí)行以下命令：

$> 碼頭工人組成

就是這樣！兩個(gè) docker 容器應(yīng)該已啟動(dòng)并正在運(yùn)行。

總之，Docker 提供了額外的機(jī)制，以在啟動(dòng)和運(yùn)行 Docker 容器時(shí)啟用適當(dāng)?shù)陌踩珜?shí)踐，并支持在使用 Docker 容器時(shí)可能出現(xiàn)的調(diào)試問題。最后，Docker Compose 是一個(gè)有用的工具，可以使用單個(gè)配置文件啟動(dòng)多個(gè)容器。在測(cè)試基于 IoT 的系統(tǒng)的應(yīng)用程序時(shí)，所有這些工具都非常寶貴。

審核編輯：湯梓紅