精通OpenWrt Docker：入门、配置与高级应用 – wiki基地

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精通OpenWrt Docker：入门、配置与高级应用

随着物联网设备的普及和智能家居的兴起，对路由器的功能和灵活性要求也越来越高。OpenWrt作为一款高度可定制的路由器固件，凭借其强大的功能和开放性，受到了广大技术爱好者的青睐。而Docker作为轻量级容器化技术的代表，为OpenWrt带来了无限可能。本文将深入探讨如何在OpenWrt上部署和管理Docker，从入门配置到高级应用，助您精通OpenWrt Docker。

一、OpenWrt Docker 入门

1. 为什么在OpenWrt上使用Docker？

OpenWrt设备通常资源有限，但Docker的轻量级特性使其成为在这些设备上运行额外服务的理想选择。通过Docker，您可以在路由器上运行各种服务，例如：

  • 私有DNS服务器（如AdGuard Home、Pi-hole）：实现全家去广告和DNS隐私保护。
  • 下载工具（如aria2、Transmission）：将路由器变为下载中心，不占用电脑资源。
  • 网络存储（如Nextcloud、Filebrowser）：搭建轻量级私有云。
  • VPN服务器（如OpenVPN、WireGuard）：构建安全的远程访问网络。
  • 监控工具（如Prometheus Node Exporter）：实时监控路由器性能。
  • 智能家居网关：集成Home Assistant等智能家居平台。

2. 前提条件

在开始之前，请确保您的OpenWrt路由器满足以下条件：

  • OpenWrt固件版本：推荐使用较新的OpenWrt版本（例如19.07或更高版本），以获得更好的Docker兼容性。
  • 充足的存储空间：Docker镜像和容器需要占用一定的存储空间，建议路由器至少有128MB或更多的闪存空间，并考虑使用USB存储扩展。
  • 足够的内存：建议路由器至少有128MB或更多的RAM，以确保Docker和容器的稳定运行。
  • MIPS或ARM架构：大多数OpenWrt设备是MIPS或ARM架构，Docker支持这些架构。

3. 安装Docker

在OpenWrt上安装Docker通常通过OPKG包管理器完成。

首先，通过SSH连接到您的OpenWrt路由器。

bash
opkg update
opkg install docker docker-compose # docker-compose 是可选的，用于管理多容器应用

安装完成后，启动Docker服务并设置开机自启：

bash
/etc/init.d/dockerd enable
/etc/init.d/dockerd start

验证Docker是否安装成功：

bash
docker info
docker ps

如果能看到Docker的相关信息和空的容器列表，则说明安装成功。

二、Docker 基本配置

1. Docker存储配置（重要！）

由于路由器闪存寿命有限且容量较小，强烈建议将Docker的存储目录（var/lib/docker）挂载到USB硬盘或SD卡上。

步骤：

  1. 准备USB存储设备：将USB硬盘或SD卡插入路由器。
  2. 格式化并挂载：确保USB设备已格式化为ext4或f2fs文件系统，并自动挂载到 /mnt/sda1 (或其他路径)。如果尚未挂载，可以手动配置。

  3. 修改Docker配置文件：
    编辑 /etc/config/docker 文件（如果不存在则创建），添加或修改 option data_root：

    ini
    config docker
    option data_root '/mnt/sda1/docker'

    如果您的OpenWrt版本没有 /etc/config/docker 文件，或者上述配置不生效，则可能需要修改 /etc/docker/daemon.json 或直接修改启动脚本。

    推荐方法（通过 daemon.json）：

    创建或编辑 /etc/docker/daemon.json：

    json
    {
    "data-root": "/mnt/sda1/docker"
    }
    注意： /mnt/sda1/docker 必须是实际存在的挂载点，且有写入权限。

  4. 迁移原有数据（如果已经运行过Docker）：
    如果之前已经运行过Docker并有数据，需要先停止Docker服务，将 /var/lib/docker 下的数据移动到新的 data-root 目录，然后启动Docker。

    bash
    /etc/init.d/dockerd stop
    mkdir -p /mnt/sda1/docker
    mv /var/lib/docker/* /mnt/sda1/docker/
    /etc/init.d/dockerd start

2. 配置Docker镜像加速（可选）

对于国内用户，配置Docker镜像加速器可以显著提高镜像下载速度。您可以选择阿里云、腾讯云等提供的免费加速服务。

编辑 /etc/docker/daemon.json，添加 registry-mirrors 字段：

json
{
"data-root": "/mnt/sda1/docker",
"registry-mirrors": ["https://xxxxxx.mirror.aliyuncs.com"] # 替换为您的加速地址
}

保存后，重启Docker服务：

bash
/etc/init.d/dockerd restart

三、Docker 容器部署与管理

1. 查找并下载镜像

以部署AdGuard Home为例。首先在Docker Hub上查找适合ARM或MIPS架构的镜像。

bash
docker search adguardhome

选择一个合适的镜像，例如 adguard/adguardhome。

bash
docker pull adguard/adguardhome

2. 运行容器

运行容器时，需要注意端口映射、卷挂载和网络模式。

bash
docker run -d \
--name adguardhome \
-p 53:53/tcp -p 53:53/udp \
-p 3000:3000/tcp \
-v /mnt/sda1/adguardhome/work:/opt/adguardhome/work \
-v /mnt/sda1/adguardhome/conf:/opt/adguardhome/conf \
--restart unless-stopped \
adguard/adguardhome

参数解释：

  • -d：后台运行容器。
  • --name adguardhome：为容器指定一个名称。
  • -p 53:53/tcp -p 53:53/udp：将容器的53端口（DNS服务）映射到路由器的53端口。
  • -p 3000:3000/tcp：将容器的3000端口（AdGuard Home Web UI）映射到路由器的3000端口。
  • -v /mnt/sda1/adguardhome/work:/opt/adguardhome/work：将路由器的 /mnt/sda1/adguardhome/work 目录挂载到容器的 /opt/adguardhome/work，用于存储工作数据。
  • -v /mnt/sda1/adguardhome/conf:/opt/adguardhome/conf：将路由器的 /mnt/sda1/adguardhome/conf 目录挂载到容器的 /opt/adguardhome/conf，用于存储配置文件。
  • --restart unless-stopped：设置容器开机自启，除非手动停止。
  • adguard/adguardhome：使用的Docker镜像名称。

3. 管理容器

  • 查看运行中的容器：
    bash
    docker ps
  • 查看所有容器（包括已停止的）：
    bash
    docker ps -a
  • 停止容器：
    bash
    docker stop adguardhome
  • 启动容器：
    bash
    docker start adguardhome
  • 重启容器：
    bash
    docker restart adguardhome
  • 删除容器：
    bash
    docker rm adguardhome
  • 查看容器日志：
    bash
    docker logs adguardhome
  • 进入容器：
    bash
    docker exec -it adguardhome /bin/sh

4. 使用 Docker Compose 管理多容器应用

对于更复杂的应用，如同时运行数据库和前端服务，docker-compose 是一个强大的工具。它允许您通过一个 YAML 文件定义和管理多个Docker容器。

步骤：

  1. 创建 docker-compose.yml 文件：
    例如，创建一个简单的 docker-compose.yml 来运行Nginx：

    yaml
    version: '3.8'
    services:
    web:
    image: nginx:alpine
    container_name: my_nginx
    ports:
    - "8080:80"
    volumes:
    - ./nginx_conf:/etc/nginx/conf.d
    restart: always
    2. 启动应用：
    在 docker-compose.yml 文件所在目录执行：

    bash
    docker-compose up -d
    3. 停止应用：
    bash
    docker-compose down

四、OpenWrt Docker 高级应用

1. 网络配置与VLAN

Docker容器默认使用 bridge 网络模式。在OpenWrt中，您可以更精细地控制容器的网络。

  • Host网络模式：
    使用 --network host，容器将直接使用路由器的网络栈，端口无需映射，但可能存在端口冲突风险。适用于需要直接访问硬件或高性能网络的应用。

    bash
    docker run -d --network host --name myapp myimage
    * Macvlan网络模式：
    允许为容器分配独立的MAC地址和IP地址，使其在物理网络上表现得像一个独立的设备。这在某些场景下非常有用，例如需要容器直接暴露在局域网中。

    “`bash

    创建macvlan网络

    docker network create -d macvlan \
    –subnet=192.168.1.0/24 \
    –gateway=192.168.1.1 \
    -o parent=br-lan \
    my_macvlan_network

    运行容器并连接到macvlan网络

    docker run -d \
    –name mycontainer \
    –network my_macvlan_network \
    –ip 192.168.1.100 \
    myimage
    ``
    其中    br-lan` 是OpenWrt的LAN桥接接口。

  • VLAN隔离：
    如果您的OpenWrt路由器配置了VLAN，您也可以让Docker容器运行在特定的VLAN中。这通常通过将Macvlan网络的 parent 参数指向VLAN接口（例如 eth0.10）来实现。

2. 容器与硬件设备的交互

有时容器需要访问路由器的硬件设备，例如USB摄像头、GPIO等。

  • 挂载设备：
    使用 --device 参数将主机设备挂载到容器中。

    bash
    docker run -d --name mycam --device /dev/video0:/dev/video0 myimage
    * 特权模式：
    使用 --privileged 参数，容器将拥有几乎所有主机权限，可以访问所有设备。但在非必要情况下应避免使用，以保证安全。

    bash
    docker run -d --name myapp --privileged myimage

3. 定制化镜像与Dockerfile

对于特定的需求，您可能需要构建自己的Docker镜像。使用 Dockerfile 可以定义构建镜像的步骤。

示例 Dockerfile：

“`dockerfile
FROM alpine:latest
LABEL maintainer=”Your Name your.email@example.com“

RUN apk update && apk add –no-cache curl

WORKDIR /app

COPY myscript.sh .

CMD [“/bin/sh”, “myscript.sh”]
“`

构建镜像：

bash
docker build -t mycustomapp:latest .

运行镜像：

bash
docker run -d --name myapp mycustomapp:latest

五、安全与维护

1. 资源限制

在资源有限的OpenWrt设备上，为容器设置资源限制（CPU、内存）非常重要，以防止单个容器耗尽系统资源。

  • --memory：限制内存使用。
  • --cpus：限制CPU使用（Docker 1.13+）。
  • --cpu-shares：CPU份额，按比例分配。

bash
docker run -d --name limited_app --memory="64m" --cpus="0.5" myimage

2. 保持Docker和镜像更新

定期更新Docker Engine和容器镜像，以获取最新的功能、性能改进和安全补丁。

  • 更新Docker：通过 opkg update && opkg upgrade docker。
  • 更新镜像：docker pull myimage:latest，然后删除旧容器并使用新镜像创建新容器。

3. 日志管理

Docker容器会产生大量的日志。在OpenWrt上，这些日志可能快速填满有限的存储空间。

  • 限制日志大小：在 daemon.json 中配置日志驱动和大小。

    json
    {
    "log-driver": "json-file",
    "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
    }
    }
    这将限制每个容器的日志文件最大为10MB，最多保留3个文件。

  • 使用外部日志服务：对于生产环境，可以考虑将日志发送到外部日志收集服务。

4. 备份与恢复

定期备份Docker的 data-root 目录以及重要的容器卷数据，以防止数据丢失。

总结

在OpenWrt上运行Docker极大地扩展了路由器的功能，使其不再仅仅是一个网络设备。从简单的DNS服务器到复杂的智能家居网关，Docker为您的OpenWrt设备带来了无限的可能性。通过本文的指导，您应该已经掌握了在OpenWrt上部署、配置和管理Docker的基本技能，并对高级应用有了初步了解。持续学习和实践，您将能够充分发挥OpenWrt和Docker的潜力，打造出满足您个性化需求的强大路由器。

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