在Nginx反向代理后面运行Docker


【编者的话】想让Docker拥有公共网关,能支持多租户,以及我们期望的安全认证等功能?请看作者通过重新编译Nginx让其像支持Websockets一样支持Docker自带协议来实现该需求。

几周前,我想试试看Docker是如何运行在云/共享宿主机类似的环境中。当时,Docker正好发布了1.4版本,1.4版本带来了额外的安全和身份认证特性,另外Docker machine也可以自动化创建并运行一个远程Docker实例。

共享主机环境通常基于某个公共网关建立,网关可用于管理大量流入和流出的流量,包括FTP和SSH。环境中最大的部分(与冰山没有什么不同)会“隐藏”在这些网关后面的私有网络中。

因此,我的问题是有没有一种方式可以使得Docker拥有类似行为的网关,包含多租户支持和你所期望的所有功能?

事实证明,有。

Docker二进制文件扮演着3种角色:
  • Docker 命令行 -> 使得Docker易用且非常简单
  • Docker Daemon -> 在幕后默默做着苦差事
  • Docker init -> 做幕后的早期容器设置


命令行和Docker Daemon主要基于HTTP协议来通信。我说“主要”是因为有几个API会“拦截”连接,尤其是container/attach命令,它又称为“forward my container’s console”。

网上常见的文章都推荐设置一个Nginx反向代理,并添加基本的身份认证,以保证安全。

不幸的是,这种方法有两个缺点:
  • 现有的Docker客户端无法与HTTP基础身份认证通信
  • 当Docker拦截连接的时候,现存的Nginx会完全丢失连接


关于认证的问题,我推荐使用Docker的TLS认证,因为它们支持开箱即用。同时,使用Lua magic(译者注:Lua里的Magic字符),我们可以使用它们作为“公钥”来达到适当的平衡。

那我们应该怎么处理第二个问题(Nginx丢失连接)呢?

如果确认拦截方式,那事情就变得简单多了:HTTP可以看成是“半双工”的协议,也就是说,在同一时刻流量只能单向流动:客户端向服务器发送请求(单向),然后服务器响应请求(单向)。当执行docker attach时,Docker可以使用原始的“全双工”模式的TCP连接,任何一端都可以在任何时候发起请求。这就是为什么反向代理会丢失:因为HTTP协议需要请求之后得到确认回复(这段作者讲的有些模糊,有理解的读者可以在评论中和我们交流)。

有趣的是,这里有另外一个主流的协议可以做到这个。事实证明,这个标准协议是如此流行以至于几年前已经被Nginx所接受,我称它为 WebSocket

因此,本质上,这个想法是告诉Nginx 怎样像处理Websocket一样处理Docker的自带协议。这是补丁:
--- a/src/http/ngx_http_upstream.c  Tue Nov 04 19:56:23 2014 +0900
+++ b/src/http/ngx_http_upstream.c  Sat Nov 15 16:21:58 2014 +0100
@@ -89,6 +89,8 @@
 ngx_table_elt_t *h, ngx_uint_t offset);
static ngx_int_t ngx_http_upstream_process_content_length(ngx_http_request_t *r,
 ngx_table_elt_t *h, ngx_uint_t offset);
+static ngx_int_t ngx_http_upstream_process_content_type(ngx_http_request_t *r,
+    ngx_table_elt_t *h, ngx_uint_t offset);
static ngx_int_t ngx_http_upstream_process_last_modified(ngx_http_request_t *r,
 ngx_table_elt_t *h, ngx_uint_t offset);
static ngx_int_t ngx_http_upstream_process_set_cookie(ngx_http_request_t *r,
@@ -175,7 +177,7 @@
              ngx_http_upstream_copy_header_line, 0, 0 },

 { ngx_string("Content-Type"),
-                 ngx_http_upstream_process_header_line,
+                 ngx_http_upstream_process_content_type,
              offsetof(ngx_http_upstream_headers_in_t, content_type),
              ngx_http_upstream_copy_content_type, 0, 1 },

@@ -2716,6 +2718,7 @@
 u->write_event_handler = ngx_http_upstream_upgraded_write_upstream;
 r->read_event_handler = ngx_http_upstream_upgraded_read_downstream;
 r->write_event_handler = ngx_http_upstream_upgraded_write_downstream;
+    u->headers_in.chunked = 0;

 if (clcf->tcp_nodelay) {
     tcp_nodelay = 1;
@@ -3849,6 +3852,25 @@

static ngx_int_t
+ngx_http_upstream_process_content_type(ngx_http_request_t *r, ngx_table_elt_t *h,
+    ngx_uint_t offset)
+{
+    ngx_int_t ret = ngx_http_upstream_process_header_line(r, h, offset);
+    if (ret != NGX_OK) {
+        return ret;
+    }
+
+    // is docker header ?
+    if (ngx_strstrn(h->value.data,
+                    "application/vnd.docker.raw-stream", 34 - 1) != NULL) {
+        r->upstream->upgrade = 1;
+    }
+
+    return NGX_OK;
+}
+
+
+static ngx_int_t
ngx_http_upstream_process_last_modified(ngx_http_request_t *r,
 ngx_table_elt_t *h, ngx_uint_t offset)
{


唯一剩下的步骤就是配置反向代理了。顺便说一句,这是我的 nginx 测试配置文件 nginx.conf
worker_processes  1;

events {
worker_connections  1024;
}

http {
include       mime.types;
default_type  application/octet-stream;

sendfile        on;

keepalive_timeout  65;

server {
    listen 9000;

    location / {
        proxy_buffering off;
        proxy_pass http://localhost:8080;
    }
}
}


你仅仅需要使用以下命令在8080端口运行Docker或者是把你的参数添加进/etc/default/docker
docker -d -H tcp://localhost:8080

我们就完成任务了!
最后的问题
虽然hacking了这个,但是我注意到所有的Nginx都需要为Websocket协议切换到合适的HTTP头:

Request

Connection: Upgrade
Upgrade: websocket

Response

HTTP/1.1 101 Upgraded
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket

因此我想另外一个方法是在Docker协议中注入合适的头。

原文链接: How to run Docker behind an Nginx reverse proxy(翻译:叶可强 审校:郭蕾)

2 个评论

首先,原理很清楚,把Client交互协议做一个中转。目前直接就可以使用代码放在Docker Daemon的前端,不需要改这样的代码导致不通用。

第二:看Docker官方提供的方法:

1. Install the `ca-certificates` package for your distribution
2. Ask your network admin fo the proxy's CA certificate and append them to
`/etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt`
3. Then start your Docker daemon with `HTTPS_PROXY=http://username:password@proxy:port/ docker -d`
您好,我遇到了需要nginx代理docker 容器的问题,但是我怎么弄都没有成功!

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