Docker

Docker

• 初识Docker
• Docker命令
• Docker容器数据卷
• Docker应用部署
• Dockerfile
• Docker服务编排
• Docker私有仓库
• Docker相关概念
  

背景

在我们实际开发过程中，会涉及到多个环境，如：开发环境、测试环境、预发环境、线上环境等。
当代码涉及到多环境时，会出现因为环境导致的问题，开发环境没问题，测试环境怎么都不行，普遍是因为换环境导致的。
所以我们需要将war包或者jar包及其运行的环境一起打包，从一个环境迁移到另外一套环境上，可以解决由于换环境而导致的水土不服的问题。

初识Docker

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)
  

Docker架构

安装Docker

Docker官网
Docker可以运行在MAC、Windows、CentOS、UBUNTU等操作系统上 。

# 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

默认情况下，将来从docker hub(https://hub.docker.com/)上下载 docker镜像，服务在国外太慢。一般都会配置镜像加速器，来提高下载速度:
• USTC:中科大镜像加速器(https://docker.mirrors.ustc.edu.cn)
• 阿里云 （本次配置）
• 网易云
• 腾讯云
阿里云配置时，需要登录阿里云，将生成的命令直接粘贴进Linux即可完成。

配置阿里云镜像服务

阿里云

每个人的不一样，输入下面的命令即可。

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["你的加速器地址"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
1
2
3
4
5
6
7
8

Docker相关命令

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

设置开机启动docker服务:

systemctl enable docker 
1

镜像相关命令

查看镜像: 查看本地所有的镜像

#查看本地全部镜像
docker images

# 查看所有镜像的id
docker images -q
1
2
3
4
5

搜索镜像:从网络中查找需要的镜像

#docker search 镜像名称
docker search redis
1
2

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
docker pull redis

#docker pull 镜像名称:版本
docker pull redis:5.0
1
2
3
4
5

删除镜像: 删除本地镜像

#docker rmi 镜像id 指定本地镜像
docker rmi 5e35e350aded

#docker rmi 镜像名称:版本号
docker rmi redis:5.0

#删除全部镜像
docker rmi `docker images -q`
1
2
3
4
5
6
7
8

本质：Docker镜像相当于是把软件及软件所需要的运行环境打包成一个镜像文件，通过镜像文件可以创建对应的容器，容器有了，这些软件自然就有了。
镜像=软件+运行系统

容器相关命令

容器是由镜像物理文件运行出来的实例。
查看容器

#查看正在运行的容器
docker ps

#查看所有容器
docker ps -a
1
2
3
4
5

创建容器

#docker run 参数
docker run -it --name=c1 centos:7 /bin/bash

docker run -id --name=c2 centos:7
1
2
3
4

注：
相当于进入容器内部，内部与Linux很相似。
centos:7 默认是/bin/bash 可省略
-it：创建完就进入容器，退出就关闭容器
-id：创建完不会立即进入容器，需要手动进入容器命令进入。退出容器后也不会关闭容器。
STATUS:Up(运行);Exited(退出)

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。
• -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（后台）
• –name:为创建的容器命名。

退出容器

exit
1

进入容器

#docker exec -it 容器名 /bin/bash
docker exec -it c2 /bin/bash
1
2

停止容器

#docker stop 容器名
docker stop c2
1
2

删除容器

#docker rm 容器名/容器id
docker rm c1
1
2

查看所有容器的id

docker ps -q
1

删除所有容器

docker rm `docker ps -q`
1

不能删除正在运行的容器

查看容器信息

#docker inspect 容器名称
docker inspent c2
1
2

Docker容器的数据卷

数据卷概念

当前问题点：

• 如果Docker容器打不开了或者被删掉后，数据会丢失
• 外部机器不能与Docker容器内进行数据交互
• 容器与容器之间不能进行数据交互

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多个容器同时挂载
• 一个容器也可以被挂载多个数据卷

解决点：

• 持久化：当容器被删掉后，宿主机中的数据卷依然存在，数据不会丢失
• 外部机器数据交互：外部机器可先将数据传到数据卷中，容器内挂在的目录数据同时改变，可实现交互
• 容器间数据交互：一个数据卷被多个容器挂载

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
  

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

# 一个容器配置多个数据卷
docker run -it --name=c1 \
-v /root/data2:/root/data2 centos:7 /bin/bash \
-v /root/data3:/root/data3 centos:7 /bin/bash
1
2
3
4
5
6
7

将容器内的目录和宿主机之间映射起来了。

注意：

• 目录必须是绝对路径
• 如果目录不存在，会自动创建（无论是宿主机还是容器内目录不存在，都会自动创建出来）
• 可以挂载多个数据卷（多个-v即可）

配置数据卷容器

多容器之间进行数据交换：

• 多个容器挂载同一个数据卷
• 数据卷容器

创建启动c3数据卷容器，使用-v参数 设置数据卷

#docker会自动分配个目录 可通过inspect查看信息
docker run -it --name=c3 -v /volume centos:7 /bin/bash
1
2

创建启动c1、c2容器，使用-volume-from参数，设置数据卷

docker run -it --name=c1 --volumes-from centos:7 /bin/bash
docker run -it --name=c2 --volumes-from centos:7 /bin/bash
1
2

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
  

Docker应用部署

MySQL部署

在Docker容器中部署MySQL，并通过外部MySQL客户端操作MySQL Server
实现步骤：
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
在宿主机root目录下创建mysql目录用于存储mysql数据信息

mkdir ~/mysql
cd ~/mysql
1
2

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

4、操作MySQL

docker exec –it c_mysql /bin/bash
1

端口映射：

• 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（可保持一致）
  

外部连接时，需要访问宿主机的ip而不是Docker的ip，以及映射的端口。

• 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。
    

Tomcat部署

实现步骤：
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
在宿主机root目录下创建tomcat目录用于存储信息

mkdir ~/tomcat
cd ~/tomcat
1
2

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端口上
  • -v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps：将主机当前的目录挂载到容器的webapps
    

Nginx部署

实现步骤：
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

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

• 参数说明：
  • -p 80:80：将容器的80端口用宿主机的80端口
  • -v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：将主机当前的目录/conf/nginx.conf挂载到容器的/etc/nginx/nginx.conf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

nginx.conf准备：
本机的nginx.conf挂载到容器的nginx.conf目录，本机的这个文件需要提前准备

# 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

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;
}



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
34

Redis部署

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

Dockerfile

Docker镜像原理

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
rootfs bootfs，centos等

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

Docker镜像制作

docker commit 容器id 镜像名称:版本号
1

docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号
1

docker load –i 压缩文件名称
1

目录挂载时是不会写入到镜像中。commit时，数据卷的形式不会生效的。可以后续再重新挂载数据卷。

Dockerfile概念及作用

Dockerfile概念

• 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

FROM：基于父镜像
MAINTAINER：作者信息
RUN：执行的一些指令
CMD：Linux命令

Dockerfile关键字

Docker案例

自定义centos7镜像

FROM centos:7
MAINTAINER test 
RUN yum install -y vim
WORKDIR /usr
CMD /bin/bash
1
2
3
4
5

定义父镜像:FROM centos:7
定义作者信息:MAINTAINER test test@123.com
执行安装vim命令: RUN yum install -y vim
定义默认的工作目录:WORKDIR /usr
定义容器启动执行的命令:CMD /bin/bash
通过dockerfile构建镜像:docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本

构建镜像

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

部署SpringBoot项目

将项目打包为jar包，此步骤略

FROM java:8
MAINTAINER test 
ADD SpringBoot.jar app.jar
CMD java -jar app.jar
1
2
3
4

定义父镜像:FROM java:8
定义作者信息:MAINTAINER test test@123.com
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 bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本

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

docker run -id -p 8080:8080 app
1

Docker服务编排

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

Docker Compose

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

Docker Compose安装

一、安装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

二、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

三、 使用docker compose编排nginx+springboot项目

创建docker-compose目录

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

编写 docker-compose.yml 文件（固定文件名）

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

services:表示要启哪些服务、容器
image: nginx 还可以写版本号，不写默认latest
ports：端口映射
links：当前项目可以访问到哪个项目
volumes：目录映射 数据卷
expose：对外暴露的端口

创建./nginx/conf.d目录

mkdir -p ./nginx/conf.d
1

在./nginx/conf.d目录下 编写test.conf文件

server {
    listen 80;
    access_log off;

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

app是上面的links里的app

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

docker-compose up
1

Docker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。
类似于maven私有仓库的概念。在公司内部进行使用，在局域网内搭建私服，管理自己的镜像。

私有仓库搭建

# 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

将镜像上传至私有仓库

# 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     
docker push 私有仓库服务器IP:5000/centos:7
1
2
3
4
5

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

Docker VS 虚拟机

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

虚拟机都有自己的操作系统，安装虚拟机时，需要挂载centos的iso镜像文件，安装一个完整的操作系统。
而容器的内核是和宿主机使用共享的，容器很小，虚拟机很大，容器很快，虚拟机很慢。
容器虚拟化的是操作系统，虚拟机虚拟化的硬件，虚拟机和宿主机共享的是硬件，容器共享的是操作系统，是软件。
传统虚拟机可以运行不同的操作系统，VM Ware可以安装任意其他虚拟机。
容器要安装必须和操作系统类型一致的。

<完>