Como Usar o Traefik como um Proxy Reverso para Containers do Docker no CentOS 7

O autor selecionou o Girls Who Code para receber uma doação como parte do programa Write for DOnations.

Introdução

O Docker pode ser uma maneira eficiente de executar aplicativos web em produção, mas você pode querer executar vários aplicativos no mesmo host do Docker. Nesta situação, você precisará configurar um proxy reverso, já que você só deseja expor as portas 80 e 443 para o resto do mundo.

O Traefik é um proxy reverso que reconhece o Docker e inclui seu próprio painel de monitoramento ou dashboard. Neste tutorial, você usará o Traefik para rotear solicitações para dois containers de aplicação web diferentes: um container Wordpress e um container Adminer, cada um falando com um banco de dados MySQL. Você irá configurar o Traefik para servir tudo através de HTTPS utilizando o Let’s Encrypt.

Pré-requisitos

Para acompanhar este tutorial, você vai precisar do seguinte:

• Um servidor CentOS 7 configurado seguindo o guia de Configuração Inicial de servidor com CentOS 7, incluindo um usuário sudo não-root e um firewall.
• O Docker instalado em seu servidor, que você pode fazer seguindo o tutorial Como Instalar e Usar o Docker no CentOS 7.
• Docker Compose instalado com as instruções de Como Instalar e Usar o Docker Compose no CentOS 7.
• Um domínio e três registros A, db-admin, blog e monitor, onde cada um aponta para o endereço IP do seu servidor. Você pode aprender como apontar domínios para os Droplets da DigitalOcean lendo a documentação sobre Domínios e DNS. Ao longo deste tutorial, substitua seu_domínio pelo seu nome de domínio nos arquivos e exemplos de configuração.

Passo 1 — Configurando e Executando o Traefik

O projeto do Traefik tem uma imagem Docker oficial, portanto vamos utilizá-la para executar o Traefik em um container Docker.

Mas antes de colocarmos o nosso container Traefik em funcionamento, precisamos criar um arquivo de configuração e configurar uma senha criptografada para que possamos acessar o painel de monitoramento.

Usaremos o utilitário htpasswd para criar essa senha criptografada. Primeiro, instale o utilitário, que está incluído no pacote httpd-tools:

sudo yum install -y httpd-tools

Em seguida, gere a senha com o htpasswd. Substitua senha_segura pela senha que você gostaria de usar para o usuário admin do Traefik:

htpasswd -nb admin senha_segura

A saída do programa ficará assim:

Output
admin:$apr1$kEG/8JKj$yEXj8vKO7HDvkUMI/SbOO.

Você utilizará essa saída no arquivo de configuração do Traefik para configurar a Autenticação Básica de HTTP para a verificação de integridade do Traefik e para o painel de monitoramento. Copie toda a linha de saída para poder colá-la mais tarde.

Para configurar o servidor Traefik, criaremos um novo arquivo de configuração chamado traefik.toml usando o formato TOML. O TOML é uma linguagem de configuração semelhante ao arquivos INI, mas padronizado. Esse arquivo nos permite configurar o servidor Traefik e várias integrações, ou providers, que queremos usar. Neste tutorial, usaremos três dos provedores disponíveis do Traefik: api,docker e acme, que é usado para suportar o TLS utilizando o Let’s Encrypt.

Abra seu novo arquivo no vi ou no seu editor de textos favorito:

vi traefik.toml

Entre no modo de inserção pressionando i, adicione dois EntryPoints nomeados http e https, que todos os backends terão acesso por padrão:

defaultEntryPoints = ["http", "https"]

Vamos configurar os EntryPoints http e https posteriormente neste arquivo.

Em seguida, configure o provider api, que lhe dá acesso a uma interface do painel. É aqui que você irá colar a saída do comando htpasswd:

...
[entryPoints]
  [entryPoints.dashboard]
    address = ":8080"
    [entryPoints.dashboard.auth]
      [entryPoints.dashboard.auth.basic]
        users = ["admin:sua_senha_criptografada"]

[api]
entrypoint="dashboard"

O painel é uma aplicação web separada que será executada no container do Traefik. Vamos definir o painel para executar na porta 8080.

A seção entrypoints.dashboard configura como nos conectaremos com o provider da api, e a seção entrypoints.dashboard.auth.basic configura a Autenticação Básica HTTP para o painel. Use a saída do comando htpasswd que você acabou de executar para o valor da entrada users. Você poderia especificar logins adicionais, separando-os com vírgulas.

Definimos nosso primeiro entryPoint, mas precisaremos definir outros para comunicação HTTP e HTTPS padrão que não seja direcionada para o provider da api. A seção entryPoints configura os endereços que o Traefik e os containers com proxy podem escutar. Adicione estas linhas ao arquivo logo abaixo do cabeçalho entryPoints:

...
  [entryPoints.http]
    address = ":80"
      [entryPoints.http.redirect]
        entryPoint = "https"
  [entryPoints.https]
    address = ":443"
      [entryPoints.https.tls]
...

O entrypoint http manipula a porta 80, enquanto o entrypoint https usa a porta 443 para o TLS/SSL. Redirecionamos automaticamente todo o tráfego na porta 80 para o entrypoint https para forçar conexões seguras para todas as solicitações.

Em seguida, adicione esta seção para configurar o suporte ao certificado Let’s Encrypt do Traefik:

...
[acme]
email = "seu_email@seu_domínio"
storage = "acme.json"
entryPoint = "https"
onHostRule = true
  [acme.httpChallenge]
  entryPoint = "http"

Esta seção é chamada acme porque ACME é o nome do protocolo usado para se comunicar com o Let’s Encrypt para gerenciar certificados. O serviço Let’s Encrypt requer o registro com um endereço de e-mail válido, portanto, para que o Traefik gere certificados para nossos hosts, defina a chave email como seu endereço de e-mail. Em seguida, vamos especificar que armazenaremos as informações que vamos receber do Let’s Encrypt em um arquivo JSON chamado acme.json. A chave entryPoint precisa apontar para a porta de manipulação do entrypoint 443, que no nosso caso é o entrypoint https.

A chave onHostRule determina como o Traefik deve gerar certificados. Queremos buscar nossos certificados assim que nossos containers com os nomes de host especificados forem criados, e é isso que a configuração onHostRule fará.

A seção acme.httpChallenge nos permite especificar como o Let’s Encrypt pode verificar se o certificado deve ser gerado. Estamos configurando-o para servir um arquivo como parte do desafio através do entrypoint http.

Finalmente, vamos configurar o provider docker adicionando estas linhas ao arquivo:

...
[docker]
domain = "seu_domínio"
watch = true
network = "web"

O provedor docker permite que o Traefik atue como um proxy na frente dos containers do Docker. Configuramos o provider para vigiar ou watch por novos containers na rede web (que criaremos em breve) e os expor como subdomínios de seu_domínio.

Neste ponto, o traefik.toml deve ter o seguinte conteúdo:

defaultEntryPoints = ["http", "https"]

[entryPoints]
  [entryPoints.dashboard]
    address = ":8080"
    [entryPoints.dashboard.auth]
      [entryPoints.dashboard.auth.basic]
        users = ["admin:sua_senha_criptografada"]
  [entryPoints.http]
    address = ":80"
      [entryPoints.http.redirect]
        entryPoint = "https"
  [entryPoints.https]
    address = ":443"
      [entryPoints.https.tls]

[api]
entrypoint="dashboard"

[acme]
email = "seu_email@seu_domínio"
storage = "acme.json"
entryPoint = "https"
onHostRule = true
  [acme.httpChallenge]
  entryPoint = "http"

[docker]
domain = "seu_domínio"
watch = true
network = "web"

Depois de adicionar o conteúdo, pressione ESC para sair do modo de inserção. Digite :x e depois ENTER para salvar e sair do arquivo. Com toda essa configuração pronta, podemos ativar o Traefik.

Passo 2 – Executando o Container Traefik

Em seguida, crie uma rede do Docker para o proxy compartilhar com os containers. A rede do Docker é necessária para que possamos usá-la com aplicações que são executadas usando o Docker Compose. Vamos chamar essa rede de web.

docker network create web

Quando o container Traefik iniciar, nós o adicionaremos a essa rede. Em seguida, podemos adicionar containers adicionais a essa rede posteriormente para o Traefik fazer proxy.

Em seguida, crie um arquivo vazio que conterá as informações do Let’s Encrypt. Compartilharemos isso no container para que o Traefik possa usá-lo:

touch acme.json

O Traefik só poderá usar esse arquivo se o usuário root dentro do container tiver acesso exclusivo de leitura e gravação a ele. Para fazer isso, bloqueie as permissões em acme.json para que somente o proprietário do arquivo tenha permissão de leitura e gravação.

chmod 600 acme.json

Depois que o arquivo for repassado para o Docker, o proprietário será automaticamente alterado para o usuário root dentro do container.

Finalmente, crie o container Traefik com este comando:

docker run -d \
  -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  -v $PWD/traefik.toml:/traefik.toml \
  -v $PWD/acme.json:/acme.json \
  -p 80:80 \
  -p 443:443 \
  -l traefik.frontend.rule=Host:monitor.seu_domínio \
  -l traefik.port=8080 \
  --network web \
  --name traefik \
  traefik:1.7.6-alpine

O comando é um pouco longo, então vamos dividi-lo.

Usamos a flag -d para executar o container em segundo plano como um daemon. Em seguida, compartilhamos nosso arquivo docker.sock dentro do container para que o processo do Traefik possa escutar por alterações nos containers. Compartilhamos também o arquivo de configuração traefik.toml e o arquivo acme.json que criamos dentro do container.

Em seguida, mapeamos as portas :80 e :443 do nosso host Docker para as mesmas portas no container Traefik, para que o Traefik receba todo o tráfego HTTP e HTTPS para o servidor.

Em seguida, configuramos dois labels do Docker que informam ao Traefik para direcionar o tráfego para o monitor.seu_domínio para a porta :8080 dentro do container do Traefik, expondo o painel de monitoramento.

Configuramos a rede do container para web, e nomeamos o container para traefik.

Finalmente, usamos a imagem traefik:1.7.6-alpine para este container, porque é pequena.

Um ENTRYPOINT da imagem do Docker é um comando que sempre é executado quando um container é criado a partir da imagem. Neste caso, o comando é o binário traefik dentro do container. Você pode passar argumentos adicionais para esse comando quando você inicia o container, mas definimos todas as nossas configurações no arquivo traefik.toml.

Com o container iniciado, agora você tem um painel que você pode acessar para ver a integridade de seus containers. Você também pode usar este painel para visualizar os frontends e backends que o Traefik registrou. Acesse o painel de monitoramento apontando seu navegador para https://monitor.seu_domínio. Você será solicitado a fornecer seu nome de usuário e senha, que são admin e a senha que você configurou no Passo 1.

Uma vez logado, você verá uma interface semelhante a esta:

Ainda não há muito o que ver, mas deixe essa janela aberta e você verá o conteúdo mudar à medida que você adiciona containers para o Traefik trabalhar.

Agora temos nosso proxy Traefik em execução, configurado para funcionar com o Docker, e pronto para monitorar outros containers Docker. Vamos iniciar alguns containers para que o Traefik possa agir como proxy para eles.

Passo 3 — Registrando Containers com o Traefik

Com o container do Traefik em execução, você está pronto para executar aplicações por trás dele. Vamos lançar os seguintes containers por trás do Traefik:

1. Um blog usando a imagem oficial do Wordpress.

2. Um servidor de gerenciamento de banco de dados usando a imagem oficial do Adminer.

Vamos gerenciar essas duas aplicações com o Docker Compose usando um arquivo docker-compose.yml. Abra o arquivo docker-compose.yml em seu editor:

vi docker-compose.yml

Adicione as seguintes linhas ao arquivo para especificar a versão e as redes que usaremos:

version: "3"

networks:
  web:
    external: true
  internal:
    external: false

Usamos a versão 3 do Docker Compose porque é a mais nova versão principal do formato de arquivo Compose.

Para o Traefik reconhecer nossas aplicações, elas devem fazer parte da mesma rede e, uma vez que criamos a rede manualmente, nós a inserimos especificando o nome da rede web e configurando external para true. Em seguida, definimos outra rede para que possamos conectar nossos containers expostos a um container de banco de dados que não vamos expor por meio do Traefik. Chamaremos essa rede de internal.

Em seguida, definiremos cada um dos nossos serviços ou services, um de cada vez. Vamos começar com o container blog, que basearemos na imagem oficial do WordPress. Adicione esta configuração ao arquivo:

version: "3"
...

services:
  blog:
    image: wordpress:4.9.8-apache
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD:
    labels:
      - traefik.backend=blog
      - traefik.frontend.rule=Host:blog.seu_domínio
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=80
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql

A chave environment permite que você especifique variáveis de ambiente que serão definidas dentro do container. Ao não definir um valor para WORDPRESS_DB_PASSWORD, estamos dizendo ao Docker Compose para obter o valor de nosso shell e repassá-lo quando criamos o container. Vamos definir essa variável de ambiente em nosso shell antes de iniciar os containers. Dessa forma, não codificamos senhas no arquivo de configuração.

A seção labels é onde você especifica os valores de configuração do Traefik. As labels do Docker não fazem nada sozinhas, mas o Traefik as lê para saber como tratar os containers. Veja o que cada uma dessas labels faz:

• traefik.backend especifica o nome do serviço de backend no Traefik (que aponta para o container real blog).
• traefik.frontend.rule=Host:blog.seu_domínio diz ao Traefik para examinar o host solicitado e, se ele corresponde ao padrão de blog.seu_domínio, ele deve rotear o tráfego para o container blog.
• traefik.docker.network=web especifica qual rede procurar sob o Traefik para encontrar o IP interno para esse container. Como o nosso container Traefik tem acesso a todas as informações do Docker, ele possivelmente levaria o IP para a rede internal se não especificássemos isso.
• traefik.port especifica a porta exposta que o Traefik deve usar para rotear o tráfego para esse container.

Com essa configuração, todo o tráfego enviado para a porta 80 do host do Docker será roteado para o container blog.

Atribuímos este container a duas redes diferentes para que o Traefik possa encontrá-lo através da rede web e possa se comunicar com o container do banco de dados através da rede internal.

Por fim, a chave depends_on informa ao Docker Compose que este container precisa ser iniciado após suas dependências estarem sendo executadas. Como o WordPress precisa de um banco de dados para ser executado, devemos executar nosso container mysql antes de iniciar nosso container blog.

Em seguida, configure o serviço MySQL adicionando esta configuração ao seu arquivo:

services:
...
  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:
    networks:
      - internal
    labels:
      - traefik.enable=false

Estamos usando a imagem oficial do MySQL 5.7 para este container. Você notará que estamos mais uma vez usando um item environment sem um valor. As variáveis MYSQL_ROOT_PASSWORD e WORDPRESS_DB_PASSWORD precisarão ser configuradas com o mesmo valor para garantir que nosso container WordPress possa se comunicar com o MySQL. Nós não queremos expor o container mysql para o Traefik ou para o mundo externo, então estamos atribuindo este container apenas à rede internal. Como o Traefik tem acesso ao soquete do Docker, o processo ainda irá expor um frontend para o container mysql por padrão, então adicionaremos a label traefik.enable=false para especificar que o Traefik não deve expor este container.

Por fim, adicione essa configuração para definir o container do Adminer:

services:
...
  adminer:
    image: adminer:4.6.3-standalone
    labels:
      - traefik.backend=adminer
      - traefik.frontend.rule=Host:db-admin.seu_domínio
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=8080
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql

Este container é baseado na imagem oficial do Adminer. A configuração network e depends_on para este container corresponde exatamente ao que estamos usando para o container blog.

No entanto, como estamos redirecionando todo o tráfego para a porta 80 em nosso host Docker diretamente para o container blog, precisamos configurar esse container de forma diferente para que o tráfego chegue ao container adminer. A linha traefik.frontend.rule=Host:db-admin.seu_domínio diz ao Traefik para examinar o host solicitado. Se ele corresponder ao padrão do db-admin.seu_domínio, o Traefik irá rotear o tráfego para o container adminer.

Neste ponto, docker-compose.yml deve ter o seguinte conteúdo:

version: "3"

networks:
  web:
    external: true
  internal:
    external: false

services:
  blog:
    image: wordpress:4.9.8-apache
    environment:
      WORDPRESS_DB_PASSWORD:
    labels:
      - traefik.backend=blog
      - traefik.frontend.rule=Host:blog.seu_domínio
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=80
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql
  mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD:
    networks:
      - internal
    labels:
      - traefik.enable=false
  adminer:
    image: adminer:4.6.3-standalone
    labels:
      - traefik.backend=adminer
      - traefik.frontend.rule=Host:db-admin.seu_domínio
      - traefik.docker.network=web
      - traefik.port=8080
    networks:
      - internal
      - web
    depends_on:
      - mysql

Salve o arquivo e saia do editor de texto.

Em seguida, defina valores em seu shell para as variáveis WORDPRESS_DB_PASSWORD e MYSQL_ROOT_PASSWORD antes de iniciar seus containers:

export WORDPRESS_DB_PASSWORD=senha_segura_do_banco_de_dados
export MYSQL_ROOT_PASSWORD=senha_segura_do_banco_de_dados

Substitua senha_segura_do_banco_de_dados pela sua senha do banco de dados desejada. Lembre-se de usar a mesma senha tanto para WORDPRESS_DB_PASSWORD quanto para MYSQL_ROOT_PASSWORD.

Com estas variáveis definidas, execute os containers usando o docker-compose:

docker-compose up -d

Agora, dê outra olhada no painel de administrador do Traefik. Você verá que agora existe um backend e um frontend para os dois servidores expostos:

Navegue até blog.seu_domínio, substituindo seu_domínio pelo seu domínio. Você será redirecionado para uma conexão TLS e poderá agora concluir a configuração do Wordpress:

Agora acesse o Adminer visitando db-admin.seu_domínio no seu navegador, novamente substituindo seu_domínio pelo seu domínio. O container mysql não está exposto ao mundo externo, mas o container adminer tem acesso a ele através da rede internal do Docker que eles compartilham usando o nome do container mysql como um nome de host.

Na tela de login do Adminer, use o nome de usuário root, use mysql para o server, e use o valor que você definiu para MYSQL_ROOT_PASSWORD para a senha. Uma vez logado, você verá a interface de usuário do Adminer:

Ambos os sites agora estão funcionando, e você pode usar o painel em monitor.seu_domínio para ficar de olho em suas aplicações.

Conclusão

Neste tutorial, você configurou o Traefik para fazer proxy das solicitações para outras aplicações em containers Docker.

A configuração declarativa do Traefik no nível do container da aplicação facilita a configuração de mais serviços, e não há necessidade de reiniciar o container traefik quando você adiciona novas aplicações para fazer proxy, uma vez que o Traefik percebe as alterações imediatamente através do arquivo de soquete do Docker que ele está monitorando.

Para saber mais sobre o que você pode fazer com o Traefik, consulte a documentação oficial do Traefik. Se você quiser explorar mais os containers Docker, confira Como Configurar um Registro Privado do Docker no Ubuntu 18.04 ou How To Secure a Containerized Node.js Application with Nginx, Let’s Encrypt, and Docker Compose. Embora esses tutoriais sejam escritos para o Ubuntu 18.04, muitos dos comandos específicos do Docker podem ser usados para o CentOS 7.