Docker入门

Docker容器化技术，基于镜像的部署模式能够轻松跨多种环境，与其依赖程序共享应用或服务组，并且在这一容器环境中自动部署应用。

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Docker基础

Docker简介及安装

概念

Docker是一个开源的应用容器引擎=应用+环境+包

安装Docker

注意CentOS版本过低需要按照官方推荐配置升级Linux内核！

Docker官网

# yum 包更新
yum update
# 安装需要的软件包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 设置yum源
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 安装docker
yum install -y docker-ce
# 查看docker版本
docker -v

Docker架构

• 镜像：相当于是一个root文件系统
• 容器：镜像和容器的关系，就相当于面向对象中类和对象的关系
• 仓库：代码控制中心，用来保存镜像

docker镜像加速

腾讯云、阿里云登录账号，每个人都有自己的加速地址，复制自己的加速地址后在终端输入下面指令

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://eob5atc6.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

###上面操作完成后输入下面代码测试是否成功
 cat /etc/docker/daemon.json

Docker命令

进程命令

• 启动docker服务

systemctl start docker

• 停止docker服务

systemctl stop docker

• 重启docker服务

systemctl restart docker

• 查看docker服务状态

systemctl status docker

• 开机启动docker服务

systemctl enable docker

镜像命令

• 查看本地镜像

docker images

• 搜索镜像

docker search redis

• 下载镜像

docker pull redis  #不写版本号，默认最新版
docker pull redis:5.0

• 删除镜像

docker rmi [image id]
docker rmi redis:latest
docker images -q	#查看所有id
docker rmi `docker images -q`	#删除所有镜像

容器命令

通过镜像创建容器，镜像运行出来的实例

• 创建容器

docker run -it --name=c1 centos:7 /bin/bash
# i 表示容器保持一直运行 t 给容器分配终端可以接受命令 --name 起名  选定版本  进入容器初始化指令
# exit 退出容器同时关闭容器
docker run -id --name=c2 centos:7
# -d后台运行容器 	exit不会关闭容器

• 查看容器

docker ps	#查看正在运行容器
docker ps -a	#查看历史容器

• 进入容器

docker exec -it c2 /bin/bash 
# -t分配终端

• 启动容器

docker start c2

• 停止容器

docker stop c2

• 删除容器

docker rm c1
docker rm `docker ps -aq`	#删除所有容器，开启的容器不能被删除

• 查看容器信息

docker inspect c2

Docker容器的数据卷

数据卷

• 数据卷是宿主机中的一个目录或文件
• 当容器目录和数据卷目录绑定后，对方的修改会立即同步
• 一个数据卷可以被多个容器同时挂载
• 一个容器也可以被挂载多个数据卷

数据卷的作用

• Docker容器删除后，数据卷的数据也不会随之销毁
• Docker容器和外部机器直接交换文件
• 容器之间的数据交互

配置数据卷

• 启动容器时，使用-v参数设置数据卷

docker run ... -v  	#宿主机目录(文件)：容器内目录(文件)...
# 目录必须是绝对路径
# 如果目录不存在会自动创建
# 可以挂载多个数据卷
# 容器本身里面就是一个目录

#举栗 以/root/data为数据卷，将一个数据卷挂载到两个容器上
docker run -it --name=c3 -v ~/data:/root/data centos:7
docker run -it --name=c4 -v ~/data:/root/data centos:7

数据卷容器

多容器进行数据交换

• 多个容器挂载同一个数据卷
• 数据卷容器

将数据卷挂载到c3容器，c3容器挂载到其他两个容器使得两个容器能互相通信，即使容器c3挂了，不影响c1和c2通信

# 创建启动c3数据卷容器
docker run -it --name=c3 -v /volume centos:7 /bin/bash
# 创建启动c1 c2容器，使用--volumes-from 参数 设置数据卷
docker run -it --name=c1 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash
docker run -it --name=c2 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash

Docker部署实例

Docker部署MySQL

• 搜索mysql镜像
• 拉去mysql镜像
• 创建容器
• 操作容器中的mysql

通过端口映射，解决外部机器与容器的通信问题

需求

• 在Docker 容器中部署MySQL，并通过外部MySQL 客户端操作MySQL Server

案例：实现

1. 搜索mysql镜像
2. 拉取mysql镜像
3. 创建容器
4. 操作容器中的mysql

问题及解决方案

• 容器内的网络服务和外部机器不能直接通信
• 外部机器和宿主机可以直接通信
• 宿主机和容器可以直接通信
• 当容器中的网络服务需要被外部机器访问时，可以将容器中提供服务的端口映射到宿主机的端口上。外部机器访问宿主机的端口，从而间接访问容器的服务
• 这种操作称为：端口映射

部署MySQL

1. 搜索mysql镜像

   docker search mysql

2. 拉取mysql镜像

   docker pull mysql:5.6

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

   # 在/root目录下创建mysql目录用于存储mysql数据信息
   mkdir ~/mysql
   cd ~/mysql

   docker run -id \
   -p 3307:3306 \
   --name=c_mysql \
   -v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d \
   -v $PWD/logs:/logs \
   -v $PWD/data:/var/lib/mysql \
   -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
   mysql:5.6

   • 参数说明
     • -p 3307:3306：将容器的3306端口映射到宿主机的3307端口
     • --v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d：将主机当前目录下的conf/my.cnf挂载到容器/etc/mysql/my.cnf配置目录
     • -v $PWD/logs:/logs：将主机当前目录下的logs目录挂载到容器的/logs目录日志
     • -v $PWD/data:/var/lib/mysql：将主机当前目录下的data目录挂载到容器的/var/lib/mysql数据目录
     • -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456：初始化root 用户密码

4. 使用外部机器访问MySQL

Docker部署tomcat

1. 搜索Tomcat 镜像

   docker search tomcat

2. 拉取mysql镜像

   docker pull tomcat

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

   #在/root目录下创建tomcat目录用于存放tomcat数据信息
   mkdir ~/tomcat
   cd ~/tomcat

   docker run -id --name=c_tomcat \
   -p 8080:8080 \
   -v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \
   tomcat

   • 参数说明：
     • -p 8080:8080：将容器的8080端口映射到主机的8080端口
     • -v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps：将主机中当前目录挂载到容器的webapps

4. 最后使用外部机器访问tomcat

Docker部署Nginx

注意在挂载前先将nginx的配置文件准备好

1. 搜索Nginx 镜像

   docker search nginx

2. 拉取mysql镜像

   docker pull nginx

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

   #在/root目录下创建nginx目录用于存储nginx数据信息
   mkdir ~/nginx
   cd ~/nginx
   mkdir conf
   cd conf
   #在~/nginx/conf/下创建nginx.conf文件，粘贴下面代码块的内容
   vim nginx.conf

   user  nginx;
   worker_processes  1;
   
   error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
   pid        /var/run/nginx.pid;
   
   events {
       worker_connections  1024;
   }
   
   http {
       include       /etc/nginx/mime.types;
       default_type  application/octet-stream;
   
       log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                         '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                         '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
   
       access_log  /var/log/nginx/access.log  main;
   
       sendfile        on;
       #tcp_nopush     on;
   
       keepalive_timeout  65;
   
       #gzip  on;
   	
   	include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
   }

   docker -run -id --name=c_nginx \
   -p 80:800 \
   -v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
   -v $PWD/logs:/var/log/nginx \
   -v $PWD/html:/usr/share/nginx/html \
   nginx

   • 参数说明：
     • -p 80:800：将容器的80端口映射到宿主机的80端口
     • -v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：将主机当前目录下的/conf/nginx.conf挂载到容器的:/etc/nginx/nginx.conf配置目录
     • -v $PWD/html:/usr/share/nginx/html：将主机当前目录挂载到容器的/val/log/nginx日志目录

4. 使用外部机器访问nginx

Docker部署Redis

1. 搜索Redis 镜像

   docker search redis

2. 拉取Redis 镜像

   docker pull redis:5.0

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

   docker run -id --name=c_redis -p 6379:6379 redis:5.0

4. 使用外部机器连接redis

   redis-cli.exe -h 192.168.187.129 -p 6379

DockerFile

思考：

Docker镜像的本质是什么？

Docker中一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件要几个G？

Docker中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB？

Linux文件系统由bootfs和rootfs两部分构成

• bootfs：包含bootloader(引导加载程序)和kernel(内核)
• rootfs：root文件系统，包含典型Linux系统中的/dev，/proc，/bin，/etc等标准目录和文件
• 不同的linux发行版，bootfs基本一样，而rootfs不同，如ubuntu，centos等

Docker镜像原理：

• Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成
• 最低端是bootfs，并使用宿主机的bootfs
• 第二层root文件系统rootfs，称为base image
• 然后再往上可以叠加其他的镜像文件
• 统一文件系统（Union File System）技术能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供了一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统
• 一个镜像可以放在另一个镜像的上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像称为基础镜像
• 当从一个镜像启动容器时，Docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

制作镜像

• 容器转镜像

docker commit 容器id 镜像名称:版本号

• 镜像转压缩文件

docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号
# 注意容器中自己添加的文件会保存在镜像中，但是挂载的文件则不会

• 还原压缩文件为镜像

docker load -i 压缩文件名称

DockerFile

• DockerFile是一个文本文件
• 包含一条条指令
• 每一条指令构建一层，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像
• 对开发人员：可以为开发团队提供一个完全一致的开发环境
• 对于测试人员：可以直接拿开发时所构建的镜像或者通过DockerFile文件构建一个新的镜像开始工作了
• 对于运维人员：在部署时，可以实现应用无缝移植

案例一

自定义centos7镜像

• 默认登陆路径为/usr
• 可以使用vim

步骤

• 定义父镜像：FROM centos:7
• 定义作者信息：MAINTAINER itheima itheima@itcast.cn
• 执行安装vim命令：RUN yum install -y vim
• 定义默认的工作目录：WORKDIR /usr
• 定义容器启动执行命令：CMD /bin/bash

mkdir docker-files
vim centos_dockerfile

FROM centos:7
MAINTAIER itheima <itheima@itcast.cn>

RUN yum install -y vim
WORKDIR /usr

cmd /bin/bash
# 每一行构建一层

docker build -f ./centos_dockerfile -t itheima_centos:1 .

案例二

定义DockerFile发布SpringBoot项目

• 定义父镜像：FROM java:8
• 定义作者信息：MAINTAINER itheima itheima@itcast.cn
• 将jar包添加到容器：ADD springboot.jar app.jar
• 定义容器启动执行的命令：CMD java -jar app.jar
• 通过dockerfile构建镜像：docker build -f dockerfile 文件路径 -t 镜像名称:版本

docker run -id -p 9000:8080 app #在容器启动时进行端口映射

Docker服务编排

微服务构架的应用系统中一般包含多个微服务，每个微服务一般都会部署多个实例，每个微服务都要手动启停，维护的工作量会很大。

服务编排：按照一定的业务规则批量管理容器

Docker Compose

编排多容器分布式部署的工具，提供命令集管理容器化应用的完整开发周期，包括服务的构建，启动和停止。

• 利用Dockerfile定义运行环境镜像
• 使用docker-compose.yml定义组成应用的各服务
• 运行docker-compose up启动应用

Docker Compose安装

#Compose 目前已经完全支持Linux、MAC OS、Windows，在安装Compose之前，需要先安装Docker。下面以编译好的二进制包方式安装在Linux中
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.22.0/docker-compose-'uname -s'-'uname -m' -o /usr/local/bin/docker-compose
#设置文件可执行权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
#查看版本信息
docker-compose -version

Docker Compose卸载

#二进制包方式安装的，删除二进制文件即可
rm /usr/local/bin/docker-compose

案例

使用docker compose编排nginx+springboot项目

1. 创建docker-compose目录

   mkdir ~/docker-compose
   cd ~/docker-compose

2. 编写docker-compose.yml文件

   version: '3'
   services:
     	nginx:
      		iamge: nginx
      		ports:
      		 - 80:80
      		links:
      		 - app
      		volumes:
      		 - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d  # conf.d文件夹中创建后缀名为.conf文件
      	app:
        	image: app
        	expose:
         	 - "8080"

3. 创建./nginx/conf.d目录

   mkdir -p ./nginx/conf.d

4. 在./nginx/conf.d目录下编写crisp.conf文件

   server {
   	listen 80;
   	acess_log off;
   	
   	location / {
   		proxy_pass https://app:8080;
   	}
   	
   }

5. 在~/docker-compose目录下 使用dockers-compose 启动容器

   docker-compose up

6. 测试访问

   http://192.168.187.129/hello

Docker 私有仓库

搭建私有仓库

• Docker 官方的Docker hub是一个用于管理公共镜像的仓库，我们可以从上面拉取镜像到本地，也可以把我们自己的镜像推送上去。但是，有时候我们的服务器无法访问互联网，或者你不希望将自己的镜像放到公网当中，那么我们就需要搭建自己的私有仓库来存储和管理自己的镜像。

私有仓库搭建

• 拉取私有仓库镜像

docker pull registry

• 启动私有仓库容器

docker run -id --name=registry -p 5000:5000 registry

• 打开浏览器，输入地址https://私有仓库服务器ip:5000/v2/_catalog看到{"repositories":[]}表示私有仓库搭建成功

• 修改deamon.json

vim /etc/docker/daemon.json
#在上述文件中添加一个key，保存退出。
#此步用于让docker信任私有仓库地址
#注意将私有仓库服务器ip修改为自己私有仓库服务器真实ip
{"insecure-registries": ["私有仓库服务器ip:5000"]}

• 重启docker 服务

systemctl restart docker
docker start registry

上传镜像到私有仓库

• 标记镜像为私有仓库的镜像

docker tag centos:7 私有仓库服务器ip:5000/centos:7

• 上传标记的镜像

docker push 私有仓库服务器ip:5000/centos:7

从私有仓库拉取镜像

#拉取镜像
docker pull 私有仓库服务器ip:5000/centos:7

Docker 相关概念

Docker容器虚拟化 与 传统虚拟机比较

容器就是将软件打包成标准化单元，以用于开发、交付和部署

• 容器镜像是轻量级的、可执行的独立软件包，包含软件运行所需要的所有内容：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置
• 容器化软件在任何环境中都能够始终如一地运行
• 容器赋予了软件独立性，使其免受外在环境差异的影响，从而有助于减少团队间在相同基础设施上运行不同软件时的冲突

相同：

• 容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势

不同：

• 容器虚拟化的是操作系统，虚拟机虚拟化的时硬件
• 传统的虚拟机可以运行不同的操作系统，容器只能运行同一类型的操作系统

特性	容器	虚拟机
启动	秒级	分钟级
性能	接近原生	弱于
系统支持两	单机支持上千个容器	一般几十个