2022-04-10-Docker

---

layout: post
#标题配置
title: Docker
#时间配置
date: 2022-04-10 22:50:00 +0800
#目录配置
categories: Docker
#标签配置
tag: 学习笔记

• content
  {:toc}

Docker

1.初识 Docker

1.1 docker概念

• 我们写的代码会接触到好几个环境：开发环境、测试环境以及生产环境：

  

• Docker 概念

• Docker 是一个开源的应用容器引擎

• 诞生于 2013 年初，基于 Go 语言实现， dotCloud 公司出品（后改名为Docker Inc）

• Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上。

• 容器是完全使用沙箱机制，相互隔离

• 容器性能开销极低。

• Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版）

1.2 安装docker

• Docker可以运行在MAC、Windows、CentOS、UBUNTU等操作系统上，本课程基于CentOS 7 安装Docker。官网：https://www.docker.com

# 1、yum 包更新到最新 
yum update
# 2、安装需要的软件包， yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依赖的 
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 3、 设置yum源
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 4、 安装docker，出现输入的界面都按 y 
yum install -y docker-ce
# 5、 查看docker版本，验证是否验证成功
docker -v

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

1.3 docker架构

• 镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。

• 容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

• 仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

1.4 配置 Docker 镜像加速器

• 默认情况下，将来从docker hub（https://hub.docker.com/）上下载docker镜像，太慢。一般都会配置镜像加速器：
  • USTC：中科大镜像加速器（https://docker.mirrors.ustc.edu.cn）
  • 阿里云（登录阿里云到控制台搜索容器镜像服务>镜像加速器）
  • 网易云
  • 腾讯云

2.Docker 命令

2.1 进程相关命令

• 启动docker服务

  systemctl start docker 
1

• 停止docker服务

  systemctl stop docker 
1

• 重启docker服务

  systemctl restart docker
1

• 查看docker服务状态

  systemctl status docker 
1

• 开机启动docker服务

  systemctl enable docker
1

2.2 镜像相关命令

• 查看镜像：查看本地所有的镜像

docker images
docker images –q # 查看所用镜像的id
1
2

• 搜索镜像：从网络中查找需要的镜像

docker search 镜像名称
1

• 拉取镜像：从Docker仓库下载镜像到本地，镜像名称格式为 名称:版本号，如果版本号不指定则是最新的版本。

  如果不知道镜像版本，可以去docker hub 搜索对应镜像查看。

docker pull 镜像名称
1

• 删除镜像：删除本地镜像

docker rmi 镜像id # 删除指定本地镜像
docker rmi `docker images -q`  # 删除所有本地镜像
1
2

2.3 容器相关命令

• 查看容器

docker ps # 查看正在运行的容器
docker ps –a # 查看所有（包括历史）容器
1
2

• 创建并启动容器

docker run 参数

参数说明：
-i：保持容器运行。通常与 -t 同时使用。加入it这两个参数后，容器创建后自动进入容器中，退出容器后，容器自动关闭。

-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用。

-d：以守护（后台）模式运行容器。创建一个容器在后台运行，需要使用docker exec 进入容器。退出后，容器不会关闭。

-it 创建的容器一般称为*交互式*容器，-id 创建的容器一般称为*守护式*容器

--name：为创建的容器命名。



例：docker run -it --name=c1 centos:7 /bin/bash
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

• 进入容器

docker exec 参数 # 退出容器，容器不会关闭
1

• 启动容器

docker start 容器名称
1

• 停止容器

docker stop 容器名称
1

• 删除容器：如果容器是运行状态则删除失败，需要停止容器才能删除

docker rm 容器名称
1

• 查看容器信息

docker inspect 容器名称
1

3.Docker 容器数据卷

3.1 数据卷概念及作用

思考：

​ Docker 容器删除后，在容器中产生的数据还在吗？

​ Docker 容器和外部机器可以直接交换文件吗？

​ Docker 容器删除后，在容器中产生的数据也会随之销毁

​ Docker 容器和外部机器可以直接交换文件吗？

​ 容器之间想要进行数据交互？

• 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

• 数据卷作用

  • 容器数据持久化
  • 外部机器和容器间接通信
  • 容器之间数据交换

3.2 配置数据卷

• 创建启动容器时，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) ... 

docker run -it --name=c1 -v /root/data:/root/data_container centos:7 /bin/bash
1
2
3

• 注意事项：
  • 1.目录必须是绝对路径
  • 2.如果目录不存在，会自动创建
  • 3.可以挂载多个数据卷

3.3 数据卷容器

• 多容器进行数据交换
  • 1.多个容器挂载同一个数据卷
  • 2.数据卷容器

3.4 配置数据卷容器

• 1.创建启动c3数据卷容器，使用 –v 参数 设置数据卷

docker run -it --name=c3 -v /volume centos:7 /bin/bash 
1

• 2.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  
1
2
3

3.5 数据卷小结

1.数据卷概念

• 宿主机的一个目录或文件

2.数据卷作用

• 容器数据持久化

• 客户端和容器数据交换

• 容器间数据交换

3.数据卷容器

• 创建一个容器，挂载一个目录，让其他容器继承自该容器( --volume-from )。

• 通过简单方式实现数据卷配置

4.Dockerfile

4.1 Docker 镜像原理

• 思考：
  • Docker 镜像本质是什么？
    • 是一个分层文件系统
  • 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
    • Centos的iso镜像文件包含bootfs和rootfs，而docker的centos镜像复用操作系统的bootfs，只有rootfs和其他镜像层
  • Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB？
    • 由于docker中镜像是分层的，tomcat虽然只有70多MB，但他需要依赖于父镜像和基础镜像，所有整个对外暴露的tomcat镜像大小500多MB

• 操作系统组成部分：

  • 进程调度子系统
  • 进程通信子系统
  • 内存管理子系统
  • 设备管理子系统
  • 文件管理子系统
  • 网络通信子系统
  • 作业控制子系统

• Linux文件系统由bootfs和rootfs两部分组成

  • bootfs：包含bootloader（引导加载程序）和 kernel（内核）

  • rootfs： root文件系统，包含的就是典型 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镜像是由特殊的文件系统叠加而成

• 最底端是 bootfs，并使用宿主机的bootfs

• 第二层是 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，最底部的镜像成为基础镜像。

• 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

4.2镜像制作

Docker 镜像如何制作？

• 1.容器转为镜像

  docker commit 容器id 镜像名称:版本号
  1

  docker save -o 压缩文件名称.tar 镜像名称:版本号
  1

  docker load –i 压缩文件名称
  1

• 2.dockerfile

4.3 Dockerfile概念及作用

• Dockerfile 是一个文本文件

• 包含了一条条的指令

• 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

• 对于开发人员：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，可以实现应用的无缝移植

Dochub网址：https://hub.docker.com

4.4 Dockerfile关键字

4.5 案例

4.5.1 案例一

• 案例：需求

  • 自定义centos7镜像。要求：
    • 1.默认登录路径为 /usr
    • 2.可以使用vim

• 案例：实现步骤

  • ①定义父镜像：

    FROM centos:7
    1

    ②定义作者信息：

    MAINTAINER  wzk <2568441388@qq.cn>
    1

    ③执行安装vim命令：

    MRUN yum install -y vim
    1

    ④定义默认的工作目录：

    WORKDIR /usr
    1

    ⑤定义容器启动执行的命令：

    CMD /bin/bash
    1

    ⑥通过dockerfile构建镜像：

    docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本
    1

4.5.2 案例二

• 案例：需求

  • 定义dockerfile，发布springboot项目

• 案例：实现步骤

  • ①定义父镜像：

    FROM java:8
    1

  • ②定义作者信息：

    MAINTAINER  wzk <2568441388@qq.com>
    1

  • ③将jar包添加到容器：

    ADD springboot.jar app.jar
    1

  • ④定义容器启动执行的命令：

    CMD java –jar app.jar
    1

  • ⑤通过dockerfile构建镜像：

    docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本
    1

5.Docker 应用部署

5.1 MySQL部署

5.1.1 案例：需求

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

5.1.2 案例：实现步骤

• 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

• MySQL部署

  • 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该端口，从而间接访问容器的服务
  • 这种操作称为：端口映射

5.1.3 步骤

1. 搜索mysql镜像

docker search mysql
1

2. 拉取mysql镜像

docker pull mysql:5.6
1

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

下面的pwd代替了/root/mysql
1
2
3
4
5

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
1
2
3
4
5
6
7
8

• 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 挂载到容器的 /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。日志目录
  • -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 用户的密码。

4. 进入容器，操作mysql

docker exec -it c_mysql /bin/bash

mysql -uroot -p123456
1
2
3

5. 使用外部机器连接容器中的mysql

5.2 Tomcat部署

5.2.1 案例：需求

• 在Docker容器中部署Tomcat，并通过外部机器访问Tomcat部署的项目。

5.2.2 案例：实现步骤

• ①搜索tomcat镜像
• ②拉取tomcat镜像
• ③创建容器
• ④部署项目
• ⑤测试访问

5.2.3 步骤

1. 搜索tomcat镜像

docker search tomcat
1

2. 拉取tomcat镜像

docker pull tomcat
1

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

# 在/root目录下创建tomcat目录用于存储tomcat数据信息
mkdir ~/tomcat
cd ~/tomcat
1
2
3

docker run -id --name=c_tomcat \
-p 8080:8080 \
-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \
tomcat 
1
2
3
4

• 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. 使用外部机器访问tomcat

5.3 Nginx部署

5.3.1 案例：需求

• 在Docker容器中部署Nginx，并通过外部机器访问Nginx。

5.3.2 案例：实现步骤

• ①搜索Nginx镜像
• ②拉取Nginx镜像
• ③创建容器
• ④测试访问

5.3.3 步骤

1. 搜索nginx镜像

docker search nginx
1

2. 拉取nginx镜像

docker pull nginx
1

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,粘贴下面内容
vim nginx.conf
1
2
3
4
5
6
7

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;
}


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

退回到nginx目录

docker run -id --name=c_nginx \
-p 80:80 \
-v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v $PWD/logs:/var/log/nginx \
-v $PWD/html:/usr/share/nginx/html \
nginx
1
2
3
4
5
6
7
8

• 参数说明：
  • -p 80:80：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/logs:/var/log/nginx：将主机当前目录下的 logs 目录挂载到容器的/var/log/nginx。日志目录

4. 使用外部机器访问nginx

5.4 Redis部署

5.4.1 案例：需求

• 在Docker容器中部署Redis，并通过外部机器访问Redis。

5.4.2 案例：实现步骤

• ①搜索Redis镜像
• ②拉取Redis镜像
• ③创建容器
• ④测试访问

5.4.3 步骤

1. 搜索redis镜像

docker search redis
1

2. 拉取redis镜像

docker pull redis:5.0
1

3. 创建容器，设置端口映射

docker run -id --name=c_redis -p 6379:6379 redis:5.0
1

4. 使用外部机器连接redis

./redis-cli.exe -h 192.168.149.135 -p 6379
1

6.Docker 服务编排

6.1 服务编排概念

微服务架构的应用系统中一般包含若干个微服务，每个微服务一般都会部署多个实例，如果每个微服务都要手动启停，维护的工作量会很大。

• 要从Dockerfile build image 或者去dockerhub拉取image

• 要创建多个container

• 要管理这些container（启动停止删除）

**服务编排：**按照一定的业务规则批量管理容器

6.2 Docker Compose 概述

Docker Compose是一个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，包括服务构建，启动和停止。使用步骤：

• 1.利用 Dockerfile 定义运行环境镜像

• 2.使用 docker-compose.yml 定义组成应用的各服务

• 3.运行 docker-compose up 启动应用

6.3 Docker Compose 安装使用

6.3.1 Docker Compose

# Compose目前已经完全支持Linux、Mac OS和Windows，在我们安装Compose之前，需要先安装Docker。下面我 们以编译好的二进制包方式安装在Linux系统中。 
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
1
2
3
4
5
6

6.3.2 卸载Docker Compose

# 二进制包方式安装的，删除二进制文件即可
rm /usr/local/bin/docker-compose
1
2

6.3.3 使用docker compose编排nginx+springboot项目

1. 创建docker-compose目录

mkdir ~/docker-compose
cd ~/docker-compose
1
2

2. 编写 docker-compose.yml 文件

version: '3'
services:
  nginx:
   image: nginx
   ports:
    - 80:80
   links:
    - app
   volumes:
    - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
  app:
    image: app
    expose:
      - "8080"
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

3. 创建./nginx/conf.d目录

mkdir -p ./nginx/conf.d
1

4. 在./nginx/conf.d目录下 编写wzk.conf文件

server {
    listen 80;
    access_log off;

    location / {
        proxy_pass http://app:8080;
    }
   
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

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

docker-compose up
1

6. 测试访问

http://192.168.149.135/hello
1

7.Docker 私有仓库

7.1 搭建私有仓库

• Docker官方的Docker hub（https://hub.docker.com）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。

# 1、拉取私有仓库镜像 
docker pull registry
# 2、启动私有仓库容器 
docker run -id --name=registry -p 5000:5000 registry
# 3、打开浏览器 输入地址http://私有仓库服务器ip:5000/v2/_catalog，看到{"repositories":[]} 表示私有仓库 搭建成功
# 4、修改daemon.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"]} 
# 5、重启docker 服务 
systemctl restart docker
docker start registry
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

7.2上传镜像到私有仓库

# 1、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
 
# 2、上传标记的镜像(出现连接拒绝，开启docker registry服务  docker start registry)
docker push 私有仓库服务器IP:5000/centos:7
1
2
3
4
5

7.3 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
1
2

8.Docker相关概念

8.1 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。
  • 容器镜像是轻量的、可执行的独立软件包 ，包含软件运行所需的所有内容：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，虚拟机虚拟化的是硬件。
  • 传统虚拟机可以运行不同的操作系统，容器只能运行同一类型操作系统