如何通过发布端口与Docker Service通信？Windows环境问题排查

问题场景 #

你在单节点Windows Docker环境中，尝试运行同一ASP.NET Core API镜像的多个实例，期望通过Swarm实现负载均衡：

• 使用docker run启动容器时，外部机器通过80端口能正常请求http://node_ip/api/node并获取唯一Guid响应；
• 但用docker service create创建5个副本服务后，同样的请求返回404错误。
• 你已经了解到host模式端口发布的局限性，并且发现当前Windows环境下Docker路由网格未生效，想知道路由网格何时支持Windows。

你的测试环境：Windows 10 1703 Build 15063.0，Docker CE 17.12.0-ce-win46 (15048)

相关代码与命令 #

控制器代码 #

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using System;
namespace MinimalDockerTest.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    public class NodeController : Controller
    {
        [HttpGet]
        public IActionResult Get()
        {
            return Ok(NodeId);
        }
        private static Guid NodeId { get; } = Guid.NewGuid();
    }
}

Dockerfile #

#Context is binary output folder, i.e. bin/publishoutput
FROM microsoft/aspnetcore:2.0-nanoserver-sac2016
EXPOSE 80
WORKDIR /app
Copy . .
ENTRYPOINT ["dotnet", "MinimalDockerTest.dll"]

构建与运行命令 #

• 构建镜像：docker build -t minimaltest .
• 单容器运行（正常访问）：docker run -p 80:80 --name minimaltest minimaltest
• Swarm服务创建（返回404）：docker service create -p 80:80 --replicas 5 --name minimaltest minimaltest

问题根源 #

你遇到的核心问题是早期Windows Docker版本对Swarm路由网格（Ingress Network）的支持不完善：

• 在Docker CE 17.12版本中，Windows容器的Swarm模式默认不支持ingress网络（路由网格依赖的核心组件），当你用docker service create发布端口时，请求无法正确转发到后端的服务副本，因此返回404。
• 而docker run是直接将容器端口映射到主机网络栈，绕过了Swarm的路由机制，所以能正常访问，但无法实现多实例的自动负载均衡。

解决方案 #

方案1：用反向代理实现负载均衡（适用于当前环境） #

在主机上部署一个反向代理容器（比如Nginx），统一监听主机80端口，手动配置它将请求转发到所有API实例：

1. 创建自定义Docker网络（确保容器间能互相访问）：

   docker network create --driver bridge minimal-net
   

2. 启动5个API容器，连接到上述网络，不映射主机端口：

   docker run -d --name minimaltest-1 --network minimal-net minimaltest
   docker run -d --name minimaltest-2 --network minimal-net minimaltest
   docker run -d --name minimaltest-3 --network minimal-net minimaltest
   docker run -d --name minimaltest-4 --network minimal-net minimaltest
   docker run -d --name minimaltest-5 --network minimal-net minimaltest
   

3. 准备Nginx配置文件（nginx.conf）：

   http {
       upstream api_pool {
           server minimaltest-1:80;
           server minimaltest-2:80;
           server minimaltest-3:80;
           server minimaltest-4:80;
           server minimaltest-5:80;
       }
   
       server {
           listen 80;
           location / {
               proxy_pass http://api_pool;
               proxy_set_header Host $host;
           }
       }
   }
   events {}
   

4. 启动Nginx容器，映射主机80端口并挂载配置文件：

   docker run -d -p 80:80 --name nginx-proxy --network minimal-net -v C:/path/to/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx:windowsservercore
   

   现在访问http://node_ip/api/node就能看到请求被均衡到不同的API实例。

方案2：升级环境启用路由网格（长期最优解） #

Docker在后续版本中完善了Windows容器的路由网格支持：

• 支持版本要求：Windows 10 1809+（或Windows Server 2019+） + Docker CE 18.09及以上版本。
• 升级后，直接使用你原本的docker service create命令即可：

  docker service create -p 80:80 --replicas 5 --name minimaltest minimaltest
  

  此时Swarm路由网格会自动处理请求的负载均衡，无需额外配置。

关于Windows路由网格的支持时间 #

Docker首次在Docker CE 18.09版本中正式支持Windows容器的Swarm路由网格，对应的Windows系统需要是Windows 10 1809（October 2018 Update）或Windows Server 2019及以上版本。如果你能升级系统和Docker版本，就能直接享受路由网格带来的便捷负载均衡能力。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者JSteward