介绍

在现代应用部署中，容器化技术已成为标准实践。Docker Compose 作为 Docker 官方的容器编排工具，允许我们通过一个简单的 YAML 文件来定义和运行多容器应用。本文将带领你完成一个完整的实战项目：使用 Docker Compose 编排一个包含三个 Web 服务容器和一个 HAProxy 负载均衡器的应用栈。

知识点

1. 构建自定义的 Web 服务镜像：基于 CentOS 7 创建一个运行 Apache HTTP 服务器的 Docker 镜像。
2. 配置 HAProxy 负载均衡器：编写 HAProxy 配置文件，实现请求在多个后端 Web 容器间的轮询分发。
3. 使用 Docker Compose 定义服务：编写 docker-compose.yaml 文件，一键启动所有服务并建立正确的网络连接。
4. 验证与监控：测试负载均衡是否生效，并通过 HAProxy 的内置监控页面查看运行状态。

技术栈

• Docker：容器运行时
• Docker Compose：多容器编排
• HAProxy：高性能 TCP/HTTP 负载均衡器
• Apache HTTP Server (httpd)：Web 服务器

整体架构

本项目将部署一个由四个容器组成的应用栈：

1. 三个 Web 服务容器 (weba, webb, webc)：运行相同的自定义 CentOS + Apache 镜像，提供简单的网页服务。
2. 一个 HAProxy 容器：作为反向代理和负载均衡器，接收外部 HTTP 请求，并将其轮询分发到后端的三个 Web 容器。

所有服务通过 Docker Compose 定义，共享同一个网络，确保容器间可以通过服务名直接通信。

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环境准备与项目初始化

首先，我们需要创建项目目录并拉取所需的 HAProxy 镜像。

1. 创建项目目录

   在终端中执行以下命令，创建一个名为 dockercompose 的目录，并进入其中。

mkdir dockercompose
cd dockercompose

2. 创建 HAProxy 配置目录

   接着，创建一个专门用于存放 HAProxy 配置的子目录。

mkdir 001haproxy
cd 001haproxy/

3. 拉取 HAProxy 镜像

   从 Docker Hub 拉取指定版本的 HAProxy 镜像。

docker pull haproxy:2.0.29-alpine

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第一步：构建自定义 Web 服务镜像

我们将基于 CentOS 7 构建一个包含 Apache (httpd) 服务的自定义镜像。

1. 创建 Dockerfile
   在 001haproxy 目录下，使用 vim 或其他编辑器创建一个名为 Dockerfile 的文件，并将以下内容粘贴进去。

FROM centos:7.7.1908
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
RUN curl -o /etc/yum.repos.d/epel.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
RUN yum clean all
RUN yum -y install httpd
ADD run-httpd.sh /run-httpd.sh
RUN chmod -v +x /run-httpd.sh
ADD index.html /var/www/html/
EXPOSE 80
WORKDIR /
CMD ["/bin/bash","/run-httpd.sh"]

2. 创建启动脚本 run-httpd.sh
   在同一目录下，创建 run-httpd.sh 文件，内容如下。这个脚本用于在容器启动时运行 httpd 服务。

cat > run-httpd.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
/usr/sbin/httpd -D FOREGROUND
EOF

3. 创建默认网页 index.html
   创建一个简单的 index.html 文件作为网页的默认内容。

cat > index.html << EOF
test httpd !!!
EOF

4. 构建镜像
   执行以下命令，根据 Dockerfile 构建一个名为 centos-httpd:v1 的镜像。

docker build -t centos-httpd:v1 .

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第二步：配置 HAProxy 负载均衡

接下来，我们需要创建 HAProxy 的配置文件，定义负载均衡规则。

1. 创建 haproxy.cfg 配置文件
   在 001haproxy 目录下，创建 haproxy.cfg 文件，并填入以下内容。

# 全局配置段
global
    # 日志输出到标准输出，适配docker容器
    log stdout format raw local0 info
    maxconn 4096
    user haproxy
    group haproxy

# 默认参数段，所有前端后端继承
defaults
    mode http
    # 七层http负载均衡
    log global
    option httplog
    option dontlognull
    timeout connect 5s
    timeout client 30s
    timeout server 30s

# 前端：监听宿主机80端口
frontend http_front
    bind *:80
    default_backend web_pool

# 后端：三台web服务（容器名weba/webb/webc，links互通直接写容器名:端口）
backend web_pool
    balance roundrobin # 轮询负载均衡
    # check：健康检查，自动剔除故障web节点
    server weba weba:80 check inter 3s fall 3 rise 2
    server webb webb:80 check inter 3s fall 3 rise 2
    server webc webc:80 check inter 3s fall 3 rise 2

# 可选：监控页面（127.0.0.1:8404 查看负载均衡状态）
listen stats
    bind *:8404
    stats enable
    stats uri /stats
    stats auth admin:123456

配置说明：**

• balance roundrobin：定义了负载均衡算法为轮询，即请求会依次分发给后端的每个服务器。
• server weba weba:80 ...：定义了后端服务器池 web_pool 中的三个节点，分别是 weba、webb、webc。check 参数启用了健康检查。
• listen stats: 配置了一个监控页面，可以通过 http://<你的IP>:8404/stats 访问，用户名 admin，密码 123456。

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第三步：编写 Docker-Compose 文件并启动服务

这是最后一步，我们将使用 docker-compose.yaml 文件来定义和启动整个应用栈。

1. 创建 docker-compose.yaml 文件
   在 001haproxy 目录下，创建 docker-compose.yaml 文件，内容如下：

services:
  weba:
    image: centos-httpd:v1
  webb:
    image: centos-httpd:v1
  webc:
    image: centos-httpd:v1
  haproxy:
    image: haproxy:2.0.29-alpine
    volumes:
      - ./haproxy.cfg:/usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg:ro
    links:
      - weba
      - webb
      - webc
    expose:
      - "80"
      - "8404"
    ports:
      - "80:80"
      - "8404:8404"

文件说明：**

• weba, webb, webc: 定义了三个 Web 服务，都使用我们刚刚构建的 centos-httpd:v1 镜像。

• haproxy：定义了 HAProxy 服务。

• volumes: 将宿主机的 haproxy.cfg 文件挂载到容器内，实现配置。

• links: 确保 haproxy 容器能与 weba, webb, webc 容器通过网络通信。

• ports: 将容器的 80 端口（Web服务）和 8404 端口（监控页面）映射到宿主机。

2. 启动服务

   在 docker-compose.yaml 文件所在目录执行以下命令，以后台模式启动所有服务。

docker-compose down # 如果之前有运行，先停止并清理
docker-compose up -d

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第四步：验证与测试

服务启动后，我们来验证负载均衡是否生效。

1. 查看容器状态

   执行 docker ps -a，你应该能看到四个正在运行的容器：haproxy, weba, webb, webc。

2. 为每个 Web 容器设置不同的页面内容

   为了直观地看到请求被分发到了不同的容器，我们需要为它们设置不同的网页内容。

docker exec 001haproxy-weba-1 bash -c "echo 111 > /var/www/html/index.html"
docker exec 001haproxy-webb-1 bash -c "echo 222 > /var/www/html/index.html"
docker exec 001haproxy-webc-1 bash -c "echo 333 > /var/www/html/index.html"

3. 测试负载均衡

   在你的宿主机上，多次执行 curl 命令访问你的服务器 IP 地址。

curl http://192.168.2.125

(请将 192.168.2.125 替换为你自己服务器的实际 IP 地址)

预期结果： 你应该会看到终端交替输出 111, 222, 333。这证明 HAProxy 正在以轮询的方式将请求分发给后端的三个 Web 容器。

4. 访问监控页面

   打开浏览器，访问 http://192.168.2.125:8404/stats，使用用户名 admin 和密码 123456 登录，即可查看 HAProxy 的详细运行状态和统计信息。