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Docker应用:容器间通信与Mariadb数据库主从复制

笔者今天搞了一天利用Mariadb数据库容器完成主从复制。总结下来有五个方面的内容，从VirtualBox到容器通信，最后到数据库主从复制，记录自己的配置完成过程。整个过程有些小细节需要注意，在虚拟机里面可能会被各种IP地址搞晕。数据库主从复制对于笔者来说其实轻车熟路了，比较以往在树莓派上配置过很多次，如果需要详细的配置过程请翻阅笔者以前的文章，不吝赐教！
Docker真的是太劲了，下一次在此基础上试一下利用中间件完成数据库读写分离、负载均衡等等， Docker在闪耀！
【Docker应用:容器间通信与Mariadb数据库主从复制】记录一个问题：在测试容器host网络时，通过宿主IP地址居然无法连接数据库，一时无法解决，待往后研究吧！
文章结构如下：
一、VirtualBox的网络连接设置
二、使用同一个镜像运行两个容器
三、容器间通信
四、容器内工具安装
五、Mariadb数据库主从复制
一、VirtualBox的网络连接设置
开始测试前来说明一下VirtualBox的网络连接问题。因平时笔者再家中时直接使用VirtualBox的桥接网络会分配一个独立的IP地址，但是公司因为有上网认证，linux系统没有认证上不了网，于是笔者只能使用仅主机(Host-Only)网络。关于VirtualBox的几个网络配置阐述一下。
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1、Bridged Adapter（网桥模式）。
通过主机网卡，架设了一条桥，直接连入到网络。虚拟机能被分配独立的IP，所有网络功能完全和在网络中的真实机器一样。
2、Host-only Adapter（主机模式）
在主机中模拟出一张专供虚拟机使用的网卡，所有虚拟机都是连接到该网卡上的，我们可以通过设置这张网卡来实现上网及其他很多功能，在适配器选项里面可以看到虚拟的网卡。host-only网卡默认IP段为192.168.56.X。
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3、Network Address Translation（网络地址转换）
虚拟机访问网络的所有数据都是由主机提供的，并不真实存在于网络中。只能单向访问，虚拟机可以通过网络访问到其他主机。
4、Internal（内网模式）
虚拟机与外网完全断开，只实现虚拟机于虚拟机之间的内部网络模式。
既然linux接入外网无法获得IP地址，不能上网，不能使用Bridged Adapter（网桥模式）。但是主机有与虚拟机通信的需求，那么就配置成Host-only Adapter（主机模式），虚拟机里面是192.168.56.X的IP地址，外部网络可以通过这个ip地址来访问虚拟机。那么你可能要问了，不同网段怎么通信呢？就是虚拟网卡192.168.56.1来作为网关来通信的。
在虚拟机里面要设置网络开机启动。笔者使用的是centos7，有两种方法来设置，一个是桌面右上角网络里面设置开机启动，二是修改配置文件。重点是定位到你的自己IP地址的网卡，比如笔者的是enp0s3，然后设置ONBOOT=yes 。
如果修改了其他参数，可以执行sudo systemctl restart network.service重启网络服务。
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二、使用同一个镜像运行两个容器 接上一篇文章-Docker应用:Mariadb数据库安装与使用，笔者将mariadb-test重命名为 mariadb-master。
docker rename mariadb-testmariadb-master
然后利用mariadb镜像再运行一个容器。
docker run -itd --name mariadb-slave -p 3307:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mariadb
注意端口号要与3306区别开来。前面的端口为本地主机端口3307（不能写为3306，因为占用了），映射到容器的3306端口。docker ps查看运行的容器：
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在cmd中远程连接也正常，注意默认端口是3306，需要指定3307.
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三、容器间通信 docker创建了三个网络，用docker network ls命令查看bridge、host、none。
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1、bridge网络
Docker安装时会创建一个为docker0（网关）的Linux bridge。如果不指定-network，创建的容器默认都会挂到docker0上，运行ip adrr可以查看docker0的IP地址。
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运行docker network inspect bridge看一下bridge 网络的配置信息：
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掩码"Subnet": "172.17.0.0/16"，网关 "Gateway": "172.17.0.1"
mariadb-master的IP地址为：172.17.0.2/16
mariadb-slave的IP地址为：172.17.0.3/16
也可以进入容器来查看IP地址：
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因容器内没有ping工具，在虚拟机上ping两个ip地址成功。
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因启动 Docker 容器的时候，使用默认的网络是不支持指派固定IP的，如果要指定固定IP地址就需要在 Docker 中创建自定义网络。
2、host网络
连接到host网络的容器共享Docker host的网络栈，容器的网络配置与host完全一样。host模式类似于桥接模式，与宿主机在同一个网络中，没有独立IP地址，要考虑端口冲突问题。容器将不会虚拟出自己的网卡，但是容器的其他方面，如文件系统、进程列表等还是和宿主机隔离的。
docker run -itd --name mariadb-test --network=host -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mariadb

使用host网络的mariadb数据库容器，进入容器后查看IP地址和宿主机是一样的。
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如果你指定了端口，host网络不支持端口映射，也会有相应的提示：WARNING: Published ports are discarded when using host network mode 。
使用命令 netstat -tulpn | grep 3306 来查看监听端口正在被使用，但是值得奇怪的时，在局域网中通过宿主IP地址居然无法连接数据库，估计是root用户的权限问题，运行容器里面可以加上-e MYSQL_ROOT_HOST=% 或进入日期后修改root用户的权限。因为笔者接下里的配置时基于bridge网络，利用容器内部IP来通信的。
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这种方式类似于在宿主机上安装了一个标准mariadb服务器，容器内部的服务端使用宿主机的IP地址和端口，不需要进行NAT。host最大的优势就是网络性能比较好，但是要考虑端口冲突，同时网络隔离性不好。
3、none网络
这个网络下的容器除了loopback，没有其他任何网卡，可以通过-network=none指定使用none网络，这种网络隔离性十分好。
2021年3月11日晚：
在虚拟机上使用Host-only Adapter（主机模式），可以完成宿主机与虚拟机通信，但是碍于centos不能认证上网，不能安装编辑器（容器里面没有vi nano 等），于是笔者只能回家完工。改为Bridged Adapter（网桥模式）启动，数据库还是使用bridge网络，所以IP地址有变动：
虚拟机IP地址为：192.168.31.120
宿主机IP地址为：192.168.31.40
mariadb-master容器：172.17.0.2/16，外部地址192.168.31.120:3306
mariadb-slave容器：172.17.0.3/16，外部地址192.168.31.120:3307
四、容器内工具安装 因为要配置编辑器和网络工具，需要上网安装。容器内没有vi vim nano编辑器，没有yum安装工具，但有apt和ap-get工具，于是就可可以使用来安装需要的工具。或者参考笔者的文章做数据持久化处理，映射配置文件到宿主机上。
安装前要apt update（或者apt-getupdate，较慢）更新软件列表，不然可能找不到软件。
1、安装ping工具
apt install inetutils-ping
在mariadb-master容器可以ping172.17.0.3，测试成功；
在mariadb-slave容器可以ping172.17.0.2，测试成功；
那么意味着使用容器内的IP可以完成容器相互通信。
2、安装nano编辑器
apt install nano
五、Mariadb数据库主从复制 1、进入mariadb-master容器
docker exec -it mariadb-master bash
2、进入数据库mysql -hlocalhost -uroot -P3306 -p123456
新建数据库test，然后建立一张表cards：
DROP TABLE IF EXISTS `cards`;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS `cards` (
`card_id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
`card_number` varchar(100) DEFAULT NULL COMMENT '卡号',
PRIMARY KEY (`card_id`)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8 CHECKSUM=1 DELAY_KEY_WRITE=1 ROW_FORMAT=DYNAMIC;


接下来就是参照笔者以前的文章配置主从复制了。
3、退出到数据库修改50-server.cnf配置文件
server-id = 1
log_bin= /var/log/mysql/mysql-bin.log
expire_logs_days= 10
binlog_do_db= test
4、创建同步账号sync，密码sync。
grant replication slave on *.* to 'sync'@'172.17.0.3' identified by 'sync';
flush privileges;
5、进入mariadb-slave容器
docker exec -it mariadb-slave bash
6、和master一样，新建数据库test，然后建立一张表card，但先不要插入数据。
7、退出到数据库修改50-server.cnf配置文件
server-id = 2
完成配置文件的修改后，需要重启两个docker容器使其配置文件生效。注意的是，容器内的service命令不能使用，所以命令service mysqld restart是不成功的，需要重启容器来使配置生效。
docker restart mariadb-master
docker restart mariadb-slave
8、slave定位指向到master
在slave数据库中运行：
CHANGE MASTER TO master_host='172.17.0.2', master_port=3306,master_user='sync',master_password='sync',master_use_gtid=current_pos;
开启从机slave：
start slave;
查看从机的状态，两个进程状态、Slave_IO_Running、Slave_SQL_Running，GTID状态：
show slave status \G;
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9、在master中插入几行数据（命令行或Navicat 都行），比如：
insert into cards(card_number) values ("8f6331c4-5738-11eb-95ac-d017c22b48f2");
10、在slave中select查看数据和master中使同步的。
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2021年4月12日
鉴于在容器内使用apt安装工具会造成容器非必要的膨胀，在后面的操作中建议将配置文件的目录映射到宿主机，使用宿主机的工具对其进行修改，同时也可以使配置持久化。详情参考笔者后面的文章-Docker映射配置文件到宿主机。

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