对亚马逊云科技云原生课程容器的基本学习笔记

目录

前言

一、容器化背后的发展历史和概念

1.容器的抽象

容器的比喻

2.计算机领域的容器

容器是一种标准化的软件单元

二、容器和微服务架构

1.容器的作用

快速搭建开发环境

将运行环境和配置放在代码中并部署

使用docker-compose来模拟生产环境

使用docker镜像进行自我部署

2.容器解决的问题

3.微服务架构的作用

传统架构

 微服务架构

4.容器和微服务架构的关联

微服务的特性

微服务和容器的搭配

三、容器Dockerfile的使用

1.Dockerfile的概念

2.通过Dockerfile来制作jdk镜像的实操

创建目录

下载并上传到服务器中的目录

在目录下创建Dockerfile文件

执行命令构建镜像

查看镜像是否建立完成

3.Dockerfile的常用指令

FROM指令

RUN指令

COPY指令

CMD指令  

 ENTRYPOINT指令

总结

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前言

通过这次亚马逊云科技云原生课程的学习，我认识到了容器，知道了容器的重要性以及它的作用性多么大，以及学习到了微服务架构的特点，以及它和单体架构的区别在哪，以及为什么说容器是支持现代微服务架构使用的基础技术。

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一、容器化背后的发展历史和概念

1.容器的抽象

首先，我们要学习入门一门新的东西，那肯定要认识它，知道它的前世今生，那么，容器是什么东西呢，在古代，我们经常使用船在海上进行运输，那么这个船就可以比喻为容器。  以及在现代，我们经常见到的集装箱，它们都是一个个容器。这些例子都是通过平常生活中常见的物品，来进行比喻容器。

容器的比喻

在我们以前，我们运输物品，我们都是先把货物装在一个个容器或者箱子上，然后我们在装车运输过去。

如图所示，在我们古代，我们的船就类似一个容器。

如图所示，在比如，在我们生活中，经常看到的集装箱，它们也是一个个的容器，里面可以转载很多不同的货物，就好像我们开发的应用程序一样，然后在通过大船把这些集装箱统一安装好，然后运输。

2.计算机领域的容器

那么在计算机领域，又该如何理解容器呢？它在计算平台中，容器是一种标准化的软件单元，它同时也是在操作系统级别实施的一种形式的虚拟化。容器它是独立的轻量级软件包，其中包括运行应用程序所需的一切。例如：代码、运行时、系统工具、系统库和设置。而且所有容器共享底层主机系统的操作系统内核。 这些容器可以是大型企业应用程序中的服务，也可以是在隔离环境中运行的独立应用程序。

容器是一种标准化的软件单元

在计算机平台上，容器它其实是一个单元，可以在运行容器化平台的任何计算环境中快速可靠地运行，容器是在操作系统级别实施的一种形式的虚拟化。

二、容器和微服务架构

1.容器的作用

快速搭建开发环境

通过这次课程的学习，我们知道了容器的作用性是非常大的，然而现在的开发环境的机器通常内存比较小，在使用虚拟的时候，创建许多台虚拟机，那我们经常需要为开发环境的机器加内存，这是以前的做法，但现在不一样，Docker的出现，改变了这种现状，我们只需要在 Docker上搭建一套完整的开发环境，就 可以轻易的让几十个服务在 Docker 中跑起来了。

将运行环境和配置放在代码中并部署

容器Docker，它除了能让我们更加快速地搭建开发环境之外，它也能让你将运行环境和配置放在你的项目代码中，然后在进行部署，比如说，在同一个 Docker 的配置中，它可以在不同的环境中使用的，那这样的话，我们就不需要重复地造轮子了，提高了我们的工作效率，而且这样也降低了硬件要求和应用环境之间耦合度，对我们开发者或者运维人员来说都是莫大的好消息。

使用docker-compose来模拟生产环境

容器Docker,它除了能够给我们快速搭建开发环境之外，同样，它也可以搭建测试环境，预发布环境，以及生产环境，我们只需要将每个服务打包为一个 docker 镜像，并使用 docker-compose 来模拟生产环境，就可以将我们的系统运行在生产环境中进行测试了。

使用docker镜像进行自我部署

使用docker镜像，它还有一个很重要的特性，那就是自动化，比如这里的自我部署，现状主流的主机提供商都支持并提供托管 docker，只需要一个具有 shell 访问权限的专用节点，你可以自我部署了。只需要设置好 docker，并在你想要的端口上运行你的镜像即可以了。

2.容器解决的问题

和一个单纯的应用程序相比，操作系统很笨重，大家都知道操作系统运行起来是需要占用很多资源的，如果是刚刚安装的系统还什么都没有部署，单纯的操作系统其磁盘占用至少几十G起步，内存要几个G起步。

在这台机器上开启三个虚拟机，每个虚拟机上都部署一个应用，那么这里都因虚拟机而占用了好几G了，所以我们没有办法划分出更过虚拟机从而部署更多的应用程序，可是我们部署的是应用程序，要用的也是应用程序而不是操作系统。

还有就是启动时间问题，操作系统重启是非常慢的，因为操作系统要从头到尾把该检测的都检测了该加载的都加载上，这个过程非常缓慢。所以就诞生了容器技术，专门来解决这些问题的。之前的虚拟机的形式是这样的，比如这里可以建3个客户操作系统，应用程序A，B，C都分别占用一个客户操作系统，这样就会非常耗内存的，而且操作系统的启动也慢，效率也不高。

 那么现在采用了容器技术的，它是这样的，1个容器里面就包含了应用程序所需要的运行环境

3.微服务架构的作用

传统架构

首先，我们以前开发软件，都是采用传统的单体的架构的，就是说很多的功能模块都是集中在一个项目里面的，而这时，有很多的功能是互相关联的，你比如，要修改某些功能，可能牵一发而动全身，可维护性和可扩展性太差了。

如图所示，订购应用的程序是放在了一个服务器里运行，而报告应用程序用放在另一个服务器里运行，而这样的话，每新增一个功能，都要放在另一个服务器运行，这样肯定是不行，会造成很大的资源浪费。

 微服务架构

所以，就出现了微服务架构，如图所示，而上面这些订购模块和报告模块等，都被改造成一个个微服务，通过通信互相联系调用，提高了可用性，以及它们都只需部署在一个服务器上运行即可，不会造成资源的浪费。

4.容器和微服务架构的关联

微服务的特性

它的特性如图所示：

它们之间的关联是非常好的，为什么这么说呢，这是跟微服务的特性密不可分的，微服务采用了分散式的革新设计，而也是智能终端节点、哑管道，它采用了独立产品形式，而不是项目形式，兼顾了开发与生产。

微服务和容器的搭配

怎么理解呢，与传统的瀑布开发项目模型相反，可以将微服务视为具有独立输入和输出的独立产品，无需考虑运行时环境的影响，容器会帮助你将所有依赖项和库打包到单个不可变对象中去。

而且使用容器可使得开发、测试和生产环境保持一致，在开发人员系统上正常运行的容器化应用程序，也将能够在生产系统上以相同的方式来正常运行。

所以，微服务和容器可以很好地搭配使用。

三、容器Dockerfile的使用

1.Dockerfile的概念

Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

• Dockerfile是用于构建docker镜像的文件

• Dockerfile里包含了构建镜像所需的“指令”

• Dockerfile有其特定的语法规则

Dockerfile文本文件里面包含了下面的命令，它的作用，如图所示：

2.通过Dockerfile来制作jdk镜像的实操

首先，我们来学习一下如何通过Dockerfile来进行镜像的制作，但在制作之前，我们要先了解一下镜像是什么，只有了解了，我们才能够知道它是干什么用的，通俗点来说，镜像就是一个运行这个进程所需要的环境。接下来，我们先按以下的步骤来创建镜像:

创建目录

我们首先需要创建一个目录，则需要执行下面的指令和指定文件夹

mkdir –p /myy/local/dockerjdk8
cd /myy/local/dockerjdk8

下载并上传到服务器中的目录

然后，接下来，就是下载jdk的tar包，先下载jdk-8u202-linux-x64.tar.gz并上传到服务器中的/myy/local/dockerjdk8目录

在目录下创建Dockerfile文件

然后呢，我们就在目录下面，创建一个Dockerfile文件,文件的内容如下：

FROM centos:7
MAINTAINER ITCAST
WORKDIR /usr
RUN mkdir  /usr/local/java
ADD jdk-8u202-linux-x64.tar.gz /usr/local/java/
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_202
ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH

接下来是，说明一下这些指令的含义，FROM *** 定义了使用哪个基础镜像启动构建流程

MAINTAINER *** 声明了镜像的创建者

ENV *** 设置环境变量

RUN ***是Dockerfile的核心部分

ADD *** 是将宿主机的文件复制到容器内，如果是一个压缩文件，将会在复制后自动解压

COPY *** 是和ADD相似，但是如果有压缩文件并不能解压

WORKDIR *** 是设置工作目录

执行命令构建镜像

然后，接下来我们执行命令，构建镜像，注意的是，后面还有一个“.”的哈

       docker build -t='jdk1.8' .

查看镜像是否建立完成

最后，我们通过执行下面订单命令，查看镜像的信息，来判断是否已经建立完成

        docker images

# 1、创建目录
mkdir –p /usr/local/dockerjdk8
cd /usr/local/dockerjdk8
      
# 2、下载jdk-8u202-linux-x64.tar.gz并上传到服务器（虚拟机）中的/usr/local/dockerjdk8目录 
 
# 3、在/usr/local/dockerjdk8目录下创建Dockerfile文件，文件内容如下：
vi Dockerfile
 
FROM centos:7
MAINTAINER ITCAST
WORKDIR /usr
RUN mkdir  /usr/local/java
ADD jdk-8u202-linux-x64.tar.gz /usr/local/java/
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_202
ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH
 
# 4、执行命令构建镜像；不要忘了后面的那个 .
docker build -t='jdk1.8' .
 
# 5、查看镜像是否建立完成
docker images

3.Dockerfile的常用指令

FROM指令

         定制的镜像都是基于FROM的。

RUN指令

         用于执行后面跟着的命令，

RUN <命令行命令>
 
 
RUN ["可执行文件", "参数", "参数"]
# 例如：
# RUN ["./test.java", "dev", "offline"] 等价于 RUN ./test.java dev offline

COPY指令

      它是指从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

COPY [--chown=<myy>:<s>] ["<源路径>",...  "<目标路径>"]

CMD指令  

      它是用于运行程序的，与RUN指令不同的是，二者的运行时间不同，

CMD <shell 命令> 
CMD ["<可执行文件或命令>","","",...] 

 ENTRYPOINT指令

       它类似于CMD指令，

ENTRYPOINT ["","","",...]

可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参。

代码如下（示例）：

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')
import  ssl
ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context

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总结

通过这次亚马逊云科技云原生课程的学习，我认识到了容器，知道了容器的重要性以及它的作用性多么大，以及学习到了微服务架构的特点，以及它和单体架构的区别在哪，以及为什么说容器是支持现代微服务架构使用的基础技术。