如何使用 Docker Compose 进行主机网络配置

简介

本教程将指导你在 LabEx 云虚拟机（VM）上使用带有主机网络配置的 Docker Compose。Docker Compose 是一个帮助你管理多个容器的工具——可以把容器想象成运行像 Web 服务器这样应用程序的轻量级、隔离环境。通常情况下，Docker 会将容器的网络与主机（即你正在使用的虚拟机）隔离开来，但主机网络选项允许容器直接共享主机的网络。当你的应用程序需要表现得就像直接在主机上运行一样时，这会很有用，例如无需额外设置即可访问主机的端口。最后，你将设置 Docker Compose，使用主机网络创建、部署并测试一个简单的 Web 服务。Docker 已预先安装在你的 LabEx 环境中，但我们也会确保 Docker Compose 也已准备就绪。

本实验需要联网学习，因此只有 Pro 用户可以启动虚拟机。将你的账户升级为 Pro。

设置 Docker Compose

在深入配置之前，让我们确保你的 LabEx 云虚拟机上已经安装了 Docker Compose。虽然 Docker 是预先安装好的，但 Docker Compose（一个用于管理多容器设置的独立工具）可能还没有安装。我们将使用终端快速安装它。

在你的 LabEx 虚拟机中打开终端。提示符应该显示为 /home/labex/project —— 这是你的默认工作目录。逐个运行以下命令：

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.20.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

docker-compose-install

以下是这些命令的作用：

**curl**：从 Docker Compose 的官方 GitHub 发布页面下载二进制文件。URL 中使用 $(uname -s)-$(uname -m) 来匹配你的虚拟机系统（例如，Linux-x86_64）。版本 2.20.2 是稳定且广泛兼容的。
**-o /usr/local/bin/docker-compose**：将文件保存到 /usr/local/bin，这是可执行工具的标准存放位置。sudo 确保你有写入该位置的权限。
**chmod +x**：使文件可执行，这样你就可以将其作为命令运行。同样，sudo 授予所需的权限。

要确认安装是否成功，请运行：

docker-compose --version

你应该会看到类似 Docker Compose version v2.20.2 的输出。如果你得到 "command not found"，请仔细重新运行这些命令 —— 检查是否有拼写错误或网络问题（虚拟机需要网络访问才能下载）。这一步确保你可以在接下来的步骤中使用 docker-compose。

使用主机网络创建 Docker Compose 文件

既然 Docker Compose 已经准备就绪，让我们创建一个 docker-compose.yml 文件 —— 这是你使用主机网络运行 Web 服务的蓝图。我们将使用 nano，这是一个简单且对初学者友好的终端文本编辑器。

要创建并编辑该文件，请按照以下步骤操作：

在终端中，确保你位于项目目录：
```
cd /home/labex/project
```
使用 nano 创建并打开文件：
```
nano docker-compose.yml
```
在 nano 中输入或粘贴以下内容：

version: "3"
services:
  web:
    image: nginx:latest
    network_mode: host

各部分含义如下：

**version: "3"**：设置 Docker Compose 文件格式。版本 3 是一个通用标准，就像选择一个模板。
**services**：列出要运行的容器（或“服务”），就像项目的工作进程。
**web**：为你的服务命名 —— 可以叫任何名字，但“web”适合 Web 服务器。
**image: nginx:latest**：指定软件 —— Nginx，一个流行的 Web 服务器，latest 表示从 Docker Hub（一个容器镜像库）拉取最新版本。
**network_mode: host**：关键设置。通常，Docker 会为容器提供自己的专用网络，将它们与主机隔离。host 模式让容器直接使用虚拟机的网络，这样 Nginx 就可以直接访问主机的端口（如 80），无需额外步骤。

要在 nano 中保存文件：
- 按 Ctrl + X 退出
- 按 Y 确认保存更改
- 按 Enter 确认文件名

该文件现在已保存在 /home/labex/project 中，你可以准备进行下一步了。

部署 Docker Compose 应用程序

docker-compose.yml 文件设置好后，让我们来部署 Nginx 容器 —— 告诉 Docker 根据你的蓝图启动它。为此，请切换到终端。

在 /home/labex/project 目录的终端中，运行以下命令：

docker-compose up -d

下面是对该命令的详细解释：

**docker-compose**：这是一个读取 docker-compose.yml 文件并管理你的服务的工具。
**up**：启动文件中定义的 web 服务（即 Nginx）。
**-d**：让服务在后台运行（“分离”模式），这样你的终端就可以继续使用。

如果虚拟机上还没有 nginx:latest 镜像，Docker Compose 会从 Docker Hub 下载该镜像（你可能会看到下载信息），然后启动容器。使用以下命令检查容器是否正在运行：

docker ps

该命令会列出所有正在运行的容器。在“IMAGE”列中查找 nginx:latest，在“STATUS”列中查找“Up”（例如，“Up 5 seconds”）。你不会看到端口映射信息（如 0.0.0.0:80->80/tcp），因为 network_mode: host 直接使用主机的端口。如果没有显示任何内容，请确保你处于 /home/labex/project 目录（使用 pwd 命令检查），并重新运行 docker-compose up -d。

测试主机网络上的 Nginx 服务

既然容器已经使用主机网络运行起来了，让我们测试一下 Nginx 是否能在主机的 80 端口（标准 Web 端口）上提供网页服务。

在 /home/labex/project 目录的终端中，运行以下命令：

curl localhost:80

下面是命令的执行原理：

**curl**：从网页地址获取数据，类似于基于终端的浏览器。
**localhost:80**：连接到虚拟机自身（localhost）的 80 端口。由于使用了 network_mode: host，容器中的 Nginx 使用主机的网络，因此其 80 端口就是主机的 80 端口。

你应该会看到以 <!DOCTYPE html> 开头的 HTML 内容 —— 这是 Nginx 的默认欢迎页面。通常情况下，Docker 会隔离容器网络，需要进行端口映射（例如，将主机的 80 端口映射到容器的 80 端口）。而主机模式跳过了这一步，允许 Nginx 直接绑定到虚拟机的 80 端口。

如果你收到“connection refused”的提示，请检查步骤 3，运行 docker ps 确认容器处于“Up”状态。如有需要，使用 docker-compose up -d 重新启动容器，或者使用 sudo service docker status 验证 Docker 的状态。这里不使用浏览器，因此 curl 是你的测试工具。

查看日志并清理资源

让我们查看容器的日志，了解其内部运行情况 —— 这是一项关键的故障排除技能，然后通过移除容器来清理资源。

查看日志

运行以下命令：

docker-compose logs web

**docker-compose logs**：显示服务的输出信息。
**web**：指定要查看的是 docker-compose.yml 中的 web 服务。

留意类似“nginx starting”或“listening on 0.0.0.0:80”这样的日志行。如果你使用过 curl 命令，可能会看到“GET /”的日志记录。如果 Nginx 停止运行，错误信息（例如“port 80 failed”）也会在这里显示，这在排查问题时非常有用。

清理资源

运行以下命令：

docker-compose down

**docker-compose down**：停止并移除容器，释放 80 端口并清理相关资源。

使用以下命令进行验证：

docker ps

如果输出中没有 nginx 相关的行，说明容器已被移除。如果容器仍然存在，请重新运行 docker-compose down 命令。docker-compose.yml 文件会保留，你之后可以使用 docker-compose up -d 命令重新启动服务。至此，我们完成了整个生命周期的操作：设置、部署、测试和移除。

故障排除与最佳实践

以下是处理问题和明智使用 Docker Compose 的方法。

故障排除提示

容器无法启动：如果 docker ps 命令没有输出，检查 docker-compose logs web 以查看是否有“port in use”之类的错误信息。使用 sudo lsof -i :80 找出占用 80 端口的进程，并使用 sudo kill <PID> 终止该进程，然后运行 docker-compose up -d。
curl 无响应：确认容器正在运行（docker ps），并且 Docker 服务正在运行（sudo service docker status）。可以使用 docker-compose up -d 重新启动容器，或者使用 sudo service docker restart 重启 Docker 服务。
文件问题：如果 docker-compose up 命令找不到文件，请使用 pwd 确认你位于 /home/labex/project 目录下，并使用 ls 确认 docker-compose.yml 文件存在。

最佳实践

限制使用主机网络：主机网络模式虽然简单，但会跳过隔离机制，如果有其他服务运行，可能会带来安全风险。建议在实验环境中使用，除非必要，否则不要在生产环境中使用。
预先检查端口：使用 sudo netstat -tuln | grep :80 检查端口使用情况，确保 80 端口未被占用。
保存文件：将 docker-compose.yml 文件保存在 /home/labex/project 目录下，以便后续复用。
关注日志：定期查看日志，以便尽早发现问题。

养成这些习惯可以让你的 Docker 工作更加可靠，同时也能帮助你掌握核心技能。

总结

你已经完成了 Docker Compose 的安装，创建了一个使用主机网络的 docker-compose.yml 文件，部署了一个 Nginx 容器，对其进行了测试，查看了日志，并清理了资源。主机网络模式允许容器直接使用主机的网络，跳过了 Docker 的隔离机制，这是一个非常实用的技巧。这些步骤为你管理 Docker Compose 应用程序和进行故障排除奠定了基础，让你能够应对更大规模的项目。