未使用Docker Swarm时，Docker Compose扩缩容容器的负载均衡机制解析

问题描述 #

我用Docker Compose配置了包含Node.js应用和Nginx反向代理的两个服务，通过docker compose scale命令把Node容器扩到了3个。发现流量能在3个Node容器间实现负载均衡，但我没用到Docker Swarm，也没在文档里找到相关说明，想搞懂这个机制的实现原理。

附我的Nginx配置和docker ps -a输出：

Nginx配置 #

worker_processes auto;
events {
    worker_connections 1024;
}
http {
    upstream all {
        server demo:80;
    }
    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://all;
            proxy_http_version 1.1;
            proxy_cache_bypass $http_upgrade;
            proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
            proxy_set_header Connection keep-alive;
            proxy_set_header Host $host;
        } 
    }
} 

docker ps -a输出 #

CONTAINER ID   IMAGE      COMMAND                  CREATED        STATUS        PORTS                                     NAMES
c6530cb5e017   demo-app   "docker-entrypoint.s…"   13 hours ago   Up 13 hours   0.0.0.0:49162->80/tcp, :::49162->80/tcp   poc_demo_2
48b410882a89   demo-app   "docker-entrypoint.s…"   13 hours ago   Up 13 hours   0.0.0.0:49161->80/tcp, :::49161->80/tcp   poc_demo_3
858feb84c60b   demo-app   "docker-entrypoint.s…"   13 hours ago   Up 13 hours   0.0.0.0:49160->80/tcp, :::49160->80/tcp   poc_demo_1
1a72a78ba820   nginx      "nginx -g 'daemon of…"   13 hours ago   Up 13 hours   0.0.0.0:80->80/tcp, :::80->80/tcp         poc_nginx_1

调用Node接口时，每次响应来自不同容器，求解析这个负载均衡的实现方式。

实现原理解析 #

这个负载均衡是Docker Compose本地DNS服务发现+Nginx默认轮询策略共同作用的结果，和Docker Swarm完全无关，具体拆解：

• Docker Compose的DNS自动解析
  当你用Compose启动服务时，它会自动创建一个专属的桥接网络，所有服务容器都接入这个网络。Compose会为每个服务（比如你的demo服务）维护一个DNS条目，这个条目会自动关联该服务下所有运行中的容器IP——也就是说，当Nginx容器里访问demo:80时，Docker的DNS会返回3个Node容器的IP列表。

• Nginx的轮询负载均衡
  Nginx启动时会解析demo域名，拿到所有对应的容器IP，把它们作为upstream集群的后端节点。Nginx默认的负载均衡策略是轮询（Round Robin），会按顺序把请求依次分配给各个后端容器，所以你会看到每次请求由不同容器响应。
  补充：如果是运行中动态扩缩容，Nginx默认不会自动重新解析DNS，需要额外配置resolver开启动态解析，但你是先扩到3个容器再启动Nginx，所以启动时就已经拿到了完整的3个IP，直接生效。

• 为什么不需要Swarm
  Docker Swarm是跨节点的集群编排工具，负责多机器环境下的负载均衡，而你是单节点下的多容器场景，Compose自带的本地网络DNS服务发现就足够完成本地容器的流量分发，完全不需要依赖Swarm。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Atul