如何在Ubuntu 18.04上使用Traefik作为Docker容器的反向代理

介绍

Docker可以是在生产中运行Web应用程序的有效方法，但您可能希望在同一个Docker主机上运行多个应用程序。在这种情况下，您需要设置反向代理，因为您只想公开端口80和443。

Traefik是一个支持Docker的反向代理，包括自己的监控仪表板。在本教程中，您将使用Traefik将请求路由到两个不同的Web应用程序容器：Wordpress容器和Adminer容器，每个容器都与MySQL数据库通信。您将使用Let的加密将Traefik配置为通过HTTPS提供所有内容。

先决条件

要继续学习本教程，您需要具备以下条件：

• 一个Ubuntu 18.04服务器，包括一个具有sudo权限的非root用户和防火墙。没有服务器的同学可以在这里购买，不过我个人更推荐您使用免费的腾讯云开发者实验室进行试验，学会安装后再购买服务器。
• 在您的服务器上安装Docker。
• 安装Docker Compose，您可以通过如何在Ubuntu 18.04上安装Docker Compose的说明的教程来安装。
• 域和三个A记录， db-admin，blog并且monitor，每一个点到你的服务器的IP地址。在本教程中，请在配置文件和示例中使用your_domain替换您的域。

第1步 - 配置和运行Traefik

Traefik项目有一个官方Docker镜像，因此我们将使用它在Docker容器中运行Traefik。

但在我们启动并运行Traefik容器之前，我们需要创建配置文件并设置加密密码，以便我们可以访问监控仪表板。

我们将使用该htpasswd实用程序创建此加密密码。首先，安装apache2-utils包中包含的实用程序：

sudo apt-get install apache2-utils

然后使用htpasswd生成密码。用您想要用于Traefik管理员用户的密码替换secure_password：

htpasswd -nb admin secure_password

程序的输出如下所示：

admin:$apr1$ruca84Hq$mbjdMZBAG.KWn7vfN/SNK/

您将在Traefik配置文件中使用此输出为Traefik运行状况检查和监视仪表板设置HTTP基本身份验证。复制整个输出行，以便稍后粘贴。

要配置Traefik服务器，我们将创建一个名叫traefik.toml的新配置文件。该文件使用TOML格式。TOML是一种类似于INI文件的配置语言，但标准化。该文件允许我们配置Traefik服务器以及我们想要使用的各种集成或提供程序。在本教程中，我们将使用Traefik的三个可用的提供商：api，docker，和acme，这是用于支持TLS使用让我们加密。

在nano或您喜欢的文本编辑器中打开您的新文件：

nano traefik.toml

首先，添加两个命名的入口点，http和https，这样的话，在默认情况下所有后端都可以访问：

defaultEntryPoints = ["http", "https"]

我们稍后将在此文件中配置http和https输入点。

接下来，配置api提供程序，使您可以访问仪表板界面。您可以在此处粘贴htpasswd命令的输出：

...
[entryPoints]
  [entryPoints.dashboard]
    address = ":8080"
    [entryPoints.dashboard.auth]
      [entryPoints.dashboard.auth.basic]
        users = ["admin:your_encrypted_password"]
​
[api]
entrypoint="dashboard"

仪表板是一个单独的Web应用程序，将在Traefik容器中运行。我们将仪表板设置为在端口8080上运行。

该entrypoints.dashboard部分配置了我们将如何与api提供者连接，该entrypoints.dashboard.auth.basic部分为仪表板配置HTTP基本身份验证。使用您刚刚运行的htpasswd命令的输出作为users条目的值。您可以通过用逗号分隔来指定其他登录。

我们已经定义了第一个entryPoint，但是我们需要为标准HTTP和HTTPS通信定义其他不是针对api提供者的。该entryPoints部分配置Traefik和代理容器可以侦听的地址。将这些行添加到entryPoints标题下方的文件中：

...
  [entryPoints.http]
    address = ":80"
      [entryPoints.http.redirect]
        entryPoint = "https"
  [entryPoints.https]
    address = ":443"
      [entryPoints.https.tls]
...

该http入口点处理端口80，而 https入口点使用的端口443为TLS / SSL。我们自动将端口80上的所有流量重定向到https入口点，以强制所有请求的安全连接。

接下来，添加此部分以配置Traefik的Let's Encrypt证书支持：

...
[acme]
email = "your_email@your_domain"
storage = "acme.json"
entryPoint = "https"
onHostRule = true
  [acme.httpChallenge]
  entryPoint = "http"

此部分名叫acme因为ACME是用于与Let的加密进行通信以管理证书的协议的名称。Let's Encrypt服务需要使用有效的电子邮件地址进行注册，因此为了让Traefik为我们的主机生成证书，请将email密钥设置为您的电子邮件地址。然后，我们指定将把我们将从Let's Encrypt接收的信息存储在一个名为acme.json的JSON文件中。该entryPoint密钥的需要在端口443指向切入点，这在我们的案例中来说，https切入点。

密钥onHostRule决定了Traefik应该如何生成证书。我们希望在创建具有指定主机名的容器后立即获取证书，这就是onHostRule设置的作用。

该acme.httpChallenge部分允许我们指定Let的加密如何验证应该生成证书。我们将其配置为通过http入口点作为挑战的一部分来提供文件。

最后，让我们通过将以下行添加到文件来配置docker提供程序：

...
[docker]
domain = "your_domain"
watch = true
network = "web"

该docker提供程序使Traefik能够在Docker容器前充当代理。我们已经将提供程序配置为在web网络上的watch的新容器（我们很快就会创建）并将它们作为your_domain的子域进行公开。

此时，traefik.toml应具备以下内容：

defaultEntryPoints = ["http", "https"]
​
[entryPoints]
  [entryPoints.dashboard]
    address = ":8080"
    [entryPoints.dashboard.auth]
      [entryPoints.dashboard.auth.basic]
        users = ["admin:your_encrypted_password"]
  [entryPoints.http]
    address = ":80"
      [entryPoints.http.redirect]
        entryPoint = "https"
  [entryPoints.https]
    address = ":443"
      [entryPoints.https.tls]
​
[api]
entrypoint="dashboard"
​
[acme]
email = "your_email@your_domain"
storage = "acme.json"
entryPoint = "https"
onHostRule = true
  [acme.httpChallenge]
  entryPoint = "http"
​
[docker]
domain = "your_domain"
watch = true
network = "web"

保存文件并退出编辑器。有了所有这些配置，我们就可以启动Traefik了。

第2步 - 运行Traefik容器

接下来，为代理创建一个Docker网络以与容器共享。Docker网络是必需的，以便我们可以将它与使用Docker Compose运行的应用程序一起使用。我们打电话给这个web网络。

docker network create web

当Traefik容器启动时，我们会将其添加到此网络中。然后，我们可以稍后向此网络添加其他容器，以便Traefik代理。

接下来，创建一个空文件，它将保存我们的Let的加密信息。我们将这个分享到容器中，以便Traefik可以使用它：

touch acme.json

如果容器内的root用户具有唯一的读写访问权限，Traefik将只能使用此文件。为此，请在acme.json上锁定权限，以便只有文件所有者具有读写权限。

chmod 600 acme.json

文件传递给Docker后，所有者将自动更改为容器内的root用户。

最后，使用以下命令创建Traefik容器：

docker run -d \
  -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  -v $PWD/traefik.toml:/traefik.toml \
  -v $PWD/acme.json:/acme.json \
  -p 80:80 \
  -p 443:443 \
  -l traefik.frontend.rule=Host:monitor.your_domain \
  -l traefik.port=8080 \
  --network web \
  --name traefik \
  traefik:1.7.2-alpine

命令有点长，让我们分解它。

我们使用该-d标志在后台运行容器作为守护进程。然后，我们将docker.sock文件共享到容器中，以便Traefik进程可以监听容器的更改。我们还将配置文件traefik.toml和我们创建的acme.json文件共享到容器中。

接下来，我们将Docker主机上的端口:80和:443映射到Traefik容器中的相同端口，以便Traefik接收到服务器的所有HTTP和HTTPS流量。

然后我们设置两个Docker标签，告诉Traefik将流量引导到Traefik容器内的端口:8080的主机名monitor.your_domain，从而暴露监控仪表板。

我们将容器的网络设置为web，并将容器命名为traefik。

最后，我们使用traefik:1.7.2-alpine此容器的图像，因为它很小。

Docker镜像ENTRYPOINT是一个始终在从图像创建容器时运行的命令。在这种情况下，该命令是traefik容器内的二进制文件。您可以在启动容器时将其他参数传递给该命令，但我们已在traefik.toml文件中配置了所有设置。

启动容器后，您现在可以访问仪表板以查看容器的运行状况。您还可以使用此仪表板显示Traefik已注册的前端和后端。通过将您的浏览器指向https://monitor.your_domain访问监控仪表板。系统将提示您输入用户名和密码，即管理员和您在步骤1中配置的密码。

登录后，您将看到类似于此的界面：

目前还没有太多东西可以看，但是打开这个窗口，当你为Traefik添加容器时，你会看到内容发生了变化。

我们现在运行Traefik代理，配置为与Docker一起使用，并准备监视其他Docker容器。让我们为Traefik开始一些容器作为代理。

第3步 - 使用Traefik注册容器

运行Traefik容器后，您就可以在其后面运行应用程序了。让我们在Traefik后面推出以下cotainers：

1. 使用官方Wordpress图像的博客。
2. 使用官方Adminer映像的数据库管理服务器。

我们将使用Docker Compose使用docker-compose.yml文件管理这两个应用程序。在编辑器中打开docker-compose.yml文件：

nano docker-compose.yml

将以下行添加到文件中以指定我们将使用的版本和网络：

version: "3"
​
networks:
  web:
    external: true
  internal:
    external: false

我们使用Docker Compose版本3，因为它是Compose文件格式的最新主要版本。

对于Traefik来识别我们的应用程序，它们必须是同一网络的一部分，并且由于我们手动创建了网络，我们通过指定网络名称web和设置external来将其拉入true。然后我们定义另一个网络，以便我们可以将我们公开的容器连接到我们不会通过Traefik公开的数据库容器。我们称之为网络internal。

接下来，我们将定义每一个services。让我们从blog容器开始，我们将基于官方的WordPress图像。将此配置添加到文件中：

version: "3"
...
​
services:
  blog:
    image: wordpress:4.9.8-apache
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD:
    labels:
      - traefik.backend=blog
      - traefik.frontend.rule=Host:blog.your_domain
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=80
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql

该environment键允许您指定将在容器内设置的环境变量。通过不为WORDPRESS_DB_PASSWORD设置值，我们告诉Docker Compose从我们的shell获取值并在创建容器时传递它。我们将在启动容器之前在shell中定义此环境变量。这样我们就不会将密码硬编码到配置文件中。

该labels部分是您为Traefik指定配置值的部分。Docker标签本身不做任何事情，但Traefik会读取这些内容，因此它知道如何处理容器。以下是每个标签的作用：

• traefik.backend指定Traefik中后端服务的名称（指向实际blog容器）。
• traefik.frontend.rule=Host:blog.your_domain告诉Traefik检查所请求的主机，如果它匹配blog.your_domain``blog的模式，则应该将流量路由到容器。
• traefik.docker.network=web指定Traefik查找哪个网络以查找此容器的内部IP。由于我们的Traefik容器可以访问所有Docker信息，如果我们没有指定它，它可能会占用internal网络的IP 。
• traefik.port 指定Traefik用于将流量路由到此容器的公开端口。

使用此配置，发送到Docker主机端口80的所有流量都将路由到blog容器。

我们将此容器分配给两个不同的网络，以便Traefik可以通过web网络找到它，并且可以通过internal网络与数据库容器进行通信。

最后，该depends_on密钥告诉Docker Compose该容器需要在其依赖项运行后启动。由于WordPress需要运行数据库，因此我们必须在启动blog容器之前运行我们的mysql容器。

接下来，通过将此配置添加到您的文件来配置MySQL服务：

services:
...
  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:
    networks:
      - internal
    labels:
      - traefik.enable=false

我们正在使用这个容器的官方MySQL 5.7映像。您会注意到我们再次使用没有值的environment项目。该MYSQL_ROOT_PASSWORD和WORDPRESS_DB_PASSWORD变量需要被设置为相同的值，以确保我们的WordPress的容器可以与MySQL进行通信。我们不希望将mysql容器暴露给Traefik或外部世界，因此我们只将此容器分配给internal网络。由于Traefik可以访问Docker套接字，因此默认情况下该进程仍会暴露mysql容器的前端，因此我们将添加标签traefik.enable=false以指定Traefik不应公开此容器。

最后，添加此配置以定义Adminer容器：

services:
...
  adminer:
    image: adminer:4.6.3-standalone
    labels:
      - traefik.backend=adminer
      - traefik.frontend.rule=Host:db-admin.your_domain
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=8080
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql

此容器基于官方Adminer图像。此容器的network与depends_on配置完全符合我们使用的blog容器。

但是，由于我们将所有流量直接导向Docker主机上的端口80到blog容器，因此我们需要以不同方式配置此容器，以便将流量传输到adminer容器。该traefik.frontend.rule=Host:db-admin.your_domain行告诉Traefik检查所请求的主机。如果它与db-admin.your_domain``adminer模式匹配，Traefik会将流量路由到容器。

此时，docker-compose.yml应具备以下内容：

version: "3"
​
networks:
  web:
    external: true
  internal:
    external: false
​
services:
  blog:
    image: wordpress:4.9.8-apache
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD:
    labels:
      - traefik.backend=blog
      - traefik.frontend.rule=Host:blog.your_domain
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=80
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql
  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:
    networks:
      - internal
    labels:
      - traefik.enable=false
  adminer:
    image: adminer:4.6.3-standalone
    labels:
      - traefik.backend=adminer
      - traefik.frontend.rule=Host:db-admin.your_domain
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=8080
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql

保存文件并退出文本编辑器。

接下来，在启动容器之前，在shell中为WORDPRESS_DB_PASSWORD和MYSQL_ROOT_PASSWORD变量设置值：

export WORDPRESS_DB_PASSWORD=secure_database_password
export MYSQL_ROOT_PASSWORD=secure_database_password

用您想要的数据库密码替换secure_database_password。请记住，为WORDPRESS_DB_PASSWORD和MYSQL_ROOT_PASSWORD使用相同的密码。

设置这些变量后，使用docker-compose命令运行容器：

docker-compose up -d

现在再看一下Traefik管理仪表板。你会看到现在有一个backend和一个frontend服务于这两个已暴露的服务器：

导航到blog.your_domain，用您的域名替换your_domain。您将被重定向到TLS连接，现在可以完成Wordpress设置：

现在通过在浏览器中访问db-admin.your_domain来访问Adminer ，再次使用您的域名替换your_domain。该mysql容器未暴露于外界，但adminer容器可以通过internalDocker网访问它，他们在分享该internalDocker网时，使用mysql容器名称作为主机名。

在Adminer登录屏幕上，使用用户名root，将mysql用于服务器，并使用您为MYSQL_ROOT_PASSWORD设置的值来设置为密码的值。登录后，您将看到Adminer用户界面：

这两个站点现在都在工作，您可以在monitor.your_domain上使用仪表板来监视您的应用程序。

结论

在本教程中，您将Traefik配置为将请求代理到Docker容器中的其他应用程序。

Traefik在应用程序容器级别的声明性配置使得配置更多服务变得容易，并且在向代理流量添加新应用程序时无需重新启动traefik容器，因为Traefik通过它正在监视的Docker套接字文件立即注意到更改。

要了解有关Traefik可以做些什么的更多信息，请访问Traefik官方文档。

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参考文献：《How to Use Traefik as a Reverse Proxy for Docker Containers on Ubuntu 18.04》