在Linux和Windows的Docker容器中運行ASP.NET Core

（此文章同時發表在本人微信公眾號“dotNET每日精華文章”，歡迎右邊二維碼來關注。)

譯者序：其實過去這周我都在研究這方面的內容，結果周末有事沒有來得及總結為文章，Scott Hanselman就捷足先登了。那么我就來翻譯一下這篇文章，讓更多的中文讀者看到。當然Scott遇到的坑我也遇到了。

不過首先，對於不熟悉的朋友我還是來解釋一下Linux容器和Windows容器的概念。

由於容器成為虛擬化和應用托管的一種不可避免的選項，Windows也開始為公眾提供容器功能（其實微軟具備和使用容器技術很久了）。這樣的容器功能在內部的引擎通過兩種方式來實現，內核級別（僅Windows Server 2016支持）和Hyper-v級別（Windows 10和Windows Server 2016支持）。但是對外的接口和標准又遵循Docker的，這樣的好處是Windows容器生態可以和現有的Linux容器生態很好的結合。所以Windows容器稱之為Docker on Windows。Windows容器的出現為傳統的Windows服務端應用程序的容器化開啟了新天地，比如把Qlik Sense的服務器放到容器中來即時編排集群。

而之前Docker公司也針對Windows 10推出過利用Hyper-V來跑一個Linux虛擬機作為容器宿主主機的發行版本。那個稱之為Docker for Windows。

所以在Windows 10上，你可以同時安裝Docker for Windows和Docker on Windows，只是不能同時運行兩者。兩者默認的安裝目錄不同，但是客戶端（即Docker.exe）是同名的，所以我把on版本的客戶端執行文件改了個名字就可以兩個一起用了。其實客戶端雖然版本不同，但是基本的命令還是都是兼容的，用其中一個就夠了。因為Docker Deamon在兩者中都是同樣的訪問地址。

Scott Hanselman的文章地址為：http://www.hanselman.com/blog/ExploringASPNETCoreWithDockerInBothLinuxAndWindowsContainers.aspx

=====我是譯文正文開始的分隔符=====

在去年5月的時候，使用ASP.NET和Docker來折騰一些事情還步履蹣跚。不過，偉大之處就是我們一直在進步。我曾經就寫過一篇博客文章來展示如何把ASP.NET 5（當時還稱之為5呢，現在已經改名為Core 1.0了）應用發布到Docker中。后來，在2015年11月，類似Docker Toolbox和Kitematic這樣的新工具讓事情變得更加容易。在2016年5月Docker for Windows Beta繼續讓這件事情易如反掌。

那么來到2016年10月這個時候，我們來看看如何使用ASP.NET Core、Docker和Windows來進行開發。

我安裝了如下東西：

• Visual Studio Community 2015
  • Visual Studio 2015 Update 3
• ASP.NET Core with .NET Core
  • .NET Core 1.0.1 - VS 2015 Tooling Preview 2
• Docker for Windows （我使用Beta通道）
• Visual Studio Tools for Docker

Docker for Windows真的非常好，它可以自動為你配置好Hyper-V，創建一個Docker宿主OS，並啟動好這個虛擬機。節約了大量的時間。

這是我的Linux宿主，我無需太多關心它的情況。我將會通過命令行或Visual Studio來完成所有事情。

首先通過File | New Project來創建一個運行在.NET Core中的ASP.NET Core應用程序。

接着在項目名稱上點擊右鍵並選擇Add | Docker Support。這一菜單來自Visual Studio Tools for Docker擴展。這個步驟會添加基本的Dockerfile和其他docker-compose文件。通過這樣的開箱即用的步驟，我就完成了所有的配置從而能夠把ASP.NET Core應用程序部署到Docker Linux容器中。

ASP.NET Core運行在Docker Linux容器中

從我這個ASP.NET Core應用當中，我們可以看到其使用的基礎鏡像（就是Dockerfile中的FROM語句）是Linux的ASP.NET Core鏡像。

FROM microsoft/aspnetcore:1.0.1
ENTRYPOINT ["dotnet", "WebApplication4.dll"]
ARG source=.
WORKDIR /app
EXPOSE 80
COPY $source .

接下來，由於我不希望Docker編譯我的應用程序，只想發布到本地。可以閱讀Steve Laske的博客文章"Building Optimized Docker Images with ASP.NET Core"來了解如何在一個容器中構建應用程序而在其他容器中運行。這樣做優化了服務器的使用率和資源。

我將通過如下命令行指令來發布、構建鏡像並運行它。

>dotnet publish

>docker build bin\Debug\netcoreapp1.0\publish -t aspnetcoreonlinux 

>docker images
REPOSITORY             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
aspnetcoreonlinux      latest              dab2bff7e4a6        28 seconds ago      276.2 MB
microsoft/aspnetcore   1.0.1               2e781d03cb22        44 hours ago        266.7 MB

>docker run -it -d -p 85:80 aspnetcoreonlinux
1cfcc8e8e7d4e6257995f8b64505ce25ae80e05fe1962d4312b2e2fe33420413

>docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                NAMES
1cfcc8e8e7d4        aspnetcoreonlinux   "dotnet WebApplicatio"   2 seconds ago       Up 1 seconds        0.0.0.0:85->80/tcp   clever_archimedes

到此，我的ASP.NET Core應用就可以運行在Docker中了。我們現在已經嘗試了一個Docker容器，它是托管在Windows中通過Hyper-V來運行的Linux宿主中。

我們還可以做點別的什么呢？

ASP.NET Core運行在一個運行着Windows Nano Server的Docker Windows容器中

有這樣一種Windows Server，稱之為Windows Server Core，它刪除了UI相關的東西；有這樣一種Windows Server，稱之為Windows Nano Server，它讓Windows縮減到只有幾百M而不是幾G。這意味着從所需功能和服務器使用率的角度看，這是一個非常好的選擇，讓你部署的空間占用盡可能的小。

讓我來看一下我是否能把ASP.NET Core通過Kestrel【譯者注：ASP.NET Core的跨平台Web服務器實現】運行到Windows Nano Server中。當然，由於Nano功能強大，我也能在這個容器中運行IIS，這里有文檔說明。

來自Docker公司的Michael Friis有一篇很棒的博客文章描述了在Windows Server容器中構建和運行Docker應用。在安裝了最新版的Docker for Windows之后，你就可以通過上下文菜單來在Linux和Windows容器間切換。

那么現在我就來用用Windows容器的Docker。你可能還不知道你已經擁有Windows容器了！它已經和Windows 10周年更版本一起發布了。你可以在Windows特性對話框中啟用容器功能：

我將修改一下Dockerfile來使用Windows Nano Server鏡像。我也可以在Docker內部通過環境變量和Expose命令來控制ASP.NET暴露的端口。

FROM microsoft/dotnet:nanoserver
ENTRYPOINT ["dotnet", "WebApplication4.dll"]
ARG source=.
WORKDIR /app
ENV ASPNETCORE_URLS http://+:82
EXPOSE 82
COPY $source .

接着，我發布並構建……

>dotnet publish
>docker build bin\Debug\netcoreapp1.0\publish -t aspnetcoreonnano 

然后，運行它，映射Windows外部端口到Windows容器內部！

注意：在Windows 10通過“NAT”（網絡地址轉換）來和容器通訊的時候，有一個Bug，你不能如你（我）所願的那樣，直接通過 http://localhost:82 來訪問容器應用。你不得不通過容器本身的IP來訪問。一旦聽到這個Bug的更多消息和被修復的情況，我會及時公布在這里。它應該會通過Windows Update在幾天內出現。從Docker得到容器的IP地址的方法為：docker inspect -f "{{ .NetworkSettings.Networks.nat.IPAddress }}" HASH

那么，我將通過如下命令在Windows Nano Server中運行我的ASP.NET Core應用（再次說明一下，它將運行在Windows 10的Nano Server容器內）。

>docker run -it -d -p 88:82 aspnetcoreonnano
afafdbead8b04205841a81d974545f033dcc9ba7f761ff7e6cc0ec8f3ecce215

>docker inspect -f "{{ .NetworkSettings.Networks.nat.IPAddress }}" afa
172.16.240.197

現在，我可以通過172.16.240.197:82來訪問這個站點。一旦上面的Bug被修復后，我們就能像其他容器那樣訪問它了。

Windows容器的最美好的一面就是它非常快和輕量級。一旦鏡像被下載下來，在機器上構建好，那么你通過Docker來啟動和停止它們都是秒完成。

不過，你也可以通過如下命令來使用Docker隔離Windows容器：

docker run --isolation=hyperv -it -d -p 86:82 aspnetcoreonnano

如此一來，實例完全是通過Hyper-v本身來隔離運行的。你可以獲得世界上最好的東西：速度、方便的部署加上可選且便捷的隔離。

ASP.NET Core運行在一個運行着Windows Server Core的Docker Windows容器中

接下來，我把Dockerfile修改為使用完整的Windows Server Core鏡像。在下載安裝這個鏡像后，其占用大約8G的空間，需要花一點時間來下載和解壓，不過它確實是真正的Windows。你也可以選擇運行為一個容器或者隔離的Hyper-V容器。

這里，我通過修改FROM語句來使用包含了.NET Core的Windows Sever Core：

FROM microsoft/dotnet:1.0.0-preview2-windowsservercore-sdk
ENTRYPOINT ["dotnet", "WebApplication4.dll"]
ARG source=.
WORKDIR /app
ENV ASPNETCORE_URLS http://+:82
EXPOSE 82
COPY $source .

注意：我聽說使用Windows Sever Core的.NET Core鏡像有可能會取消。因為讓.NET Core運行在Windows Nano Server或其他輕量級鏡像中更有意義。你應該把Sever Core用於那些更加笨重的應用。如果你真的需要運行在Sever Core的.NET Core，你可以制作自己的Dockerfile來輕易構建你所要的鏡像。

接下來，我將再次發布、構建和運行。

>docker images
REPOSITORY             TAG                                    IMAGE ID            CREATED             SIZE
aspnetcoreonnano       latest                                 7e02d6800acf        24 minutes ago      1.113 GB
aspnetcoreonservercore latest                                 a11d9a9ba0c2        28 minutes ago      7.751 GB

由於容器能夠非常快的啟動和停止，所以我可以利用跑在容器中的Redis、一個SQL容器和包含其他部分的第三個容器來跑一個完整的Web集群。或者混合並配對。

>docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND                  PORTS                NAMES
d32a981ceabb        aspnetcoreonwindows   "dotnet WebApplicatio"   0.0.0.0:87->82/tcp   compassionate_blackwell
a179a48ca9f6        aspnetcoreonnano      "dotnet WebApplicatio"   0.0.0.0:86->82/tcp   determined_stallman
170a8afa1b8b        aspnetcoreonnano      "dotnet WebApplicatio"   0.0.0.0:89->82/tcp   agitated_northcutt
afafdbead8b0        aspnetcoreonnano      "dotnet WebApplicatio"   0.0.0.0:88->82/tcp   naughty_ramanujan
2cf45ea2f008        a7fa77b6f1d4          "dotnet WebApplicatio"   0.0.0.0:97->82/tcp   sleepy_hodgkin

總結

再次，讓我們閱讀Michae的另外一篇文章，他使用Docker Compose來把ASP.NET Music Store示例跑在一個Windows容器中，而SQL Express跑在另外一個中，以及Steve Lasker的博客文章（實際上他的整篇文章都是金礦）中提到的為ASP.NET Core制作一個優化的Docker鏡像。

IMAGE ID            RESPOSITORY                   TAG                 SIZE
0ec4274c5571        web                          optimized           276.2 MB
f9f196304c95        web                          single              583.8 MB
f450043e0a44        microsoft/aspnetcore         1.0.1               266.7 MB
706045865622        microsoft/aspnetcore-build   1.0.1               896.6 MB

Steve提到了大量的技巧，讓你可以解決Docker和ASP.NET Core在一起的大部分問題。

所有的一切意味着（IMHO），你可以把ASP.NET Core用在：

• 在Linux中跑ASP.NET Core
  • 在Docker容器里面
  • 在任何雲平台中
• 在Windows,、Windows Server、Server Core和Nano Server中跑ASP.NET Core
  • 在Docker的Windows容器里面
  • 在Docker的Hyper-V隔離容器里面

這意味着你可以選擇任意特性支持和為服務器使用率和便捷度優化過的尺寸大小。一旦所有的工具（Docker for Windows和Visual Studio Docker Tools）准備妥當，我們就能擁有良好的調試環境，和從開發到生產的工作流支持。

你在使用Docker、容器和ASP.NET Core進行開發了嗎？希望在評論中看到你們的聲音。