Docker的使用详解

1 Docker简介
1.1 什么是虚拟化
虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
虚拟化技术种类很多，例如：软件虚拟化、硬件虚拟化、内存虚拟化、网络虚拟化(vip)、桌面虚拟化、服务虚拟化、虚拟机等等。
1.2 问题：为什么会有docker出现？
一款产品从开发到上线，从操作系统，到运行环境，再到应用配置。作为开发+运维之间的协作我们需要关心很多东西，这也是很多互联网公司都不得不面对的问题，特别是各种版本的迭代之后，不同版本环境的兼容，对运维人员都是考验 , 这个时候 Docker 横空出世，是因为它对此给出了一个标准化的解决方案。
环境配置如此麻烦，换一台机器，就要重来一次，费力费时。很多人想到，能不能从根本上解决问题，软件可以带环境安装？也就是说，安装的时候，把原始环境一模一样地复制过来。开发人员利用 Docker 可以消除协作编码时“在我的机器上可正常工作”的问题。

之前，可以发现，每发布一个程序，都要走一遍以上的流程：
1.2 什么是Docker
Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言开发。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，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。
Docker的主要目标是“Build，Ship and Run Any App,Anywhere”，也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理，使用户的APP（可以是一个WEB应用或数据库应用等等）及其运行环境能够做到“一次封装，到处运行”。
总之一句话：只需要一次配置好环境，换到别的机子上就可以一键部署好，大大简化了操作 。

为什么选择Docker?
• Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现“这段代码在我机器上没问题啊”这类问题；——一致的运行环境
• 可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。——更快速的启动时间
• 避免公用的服务器，资源会容易受到其他用户的影响。——隔离性
• 善于处理集中爆发的服务器使用压力；——弹性伸缩，快速扩展
• 可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。——迁移方便
• 使用Docker可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。——持续交付和部署
Docker应用场景
① Web 应用的自动化打包和发布
② 自动化测试和持续集成、发布
③ 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用
使用Docker可以实现开发人员的开发环境、测试人员的测试环境、运维人员的生产环境的一致性。

Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地，Docker将这个模型运用到自己的设计
中，唯一不同的是：集装箱运输货物，而Docker运输软件。
1.3 容器与虚拟机比较
下面的图片比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处，可见容器是在操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统方式则是在硬件层面实现。
传统虚拟机

传统虚拟机技术基于安装在主操作系统上的虚拟机管理系统（如：VirtualBox和VMWare等），创建虚拟机（虚拟出各种硬件），在虚拟机上安装从操作系统，在从操作系统中安装部署各种应用。
Docker

Docker容器是在操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统虚拟机则是在硬件层面实现虚拟化。与传统的虚拟机相比，Docker优势体现为启动速度快、占用体积小。
使用上的区别

简单来说： 容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势，但功能有所不同，因为容器虚拟化的是操作系统，而不是硬件，因此容器更容易移植，效率也更高。
1.4 Docker 组件
1.4.1 Docker组成部分
Docker是一个客户端-服务器（C/S）架构程序。Docker客户端只需要向Docker服务器或者守护进程发出请求，服务器或者守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker提供了一个命令行工具Docker以及一整套RESTful API。你可以在同一台宿主机上运行Docker守护进程和客户端，也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机上的远程Docker守护进程。

1.4.2 Docker镜像与容器
镜像：类似虚拟机镜像 , 是一个特殊的文件系统
操作系统分为内核和用户空间。对于Linux而言，内核启动后，会挂载root文件系统为其提供用户空间支持。而Docker镜像（Image），就相当于是一个root文件系统。
Docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。 镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
容器：类似linux系统环境，运行和隔离应用。是镜像运行时的实体
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实例一样，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：集中存放镜像文件的地方。
镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是， 如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中存储、分发镜像的地方，比如后面我们要学的，Docker Registry就是这样的服务。
1.4.3 Registry（注册中心）
Docker用Registry来保存用户构建的镜像。Registry分为公共和私有两种。Docker公司运营公共的Registry叫做Docker Hub。用户可以在Docker Hub注册账号，分享并保存自己的镜像（说明：在Docker Hub下载镜像巨慢，可以自己构建私有的Registry）。
https://hub.docker.com/
2 Docker安装与启动
2.1 安装Docker
Docker官方建议在Ubuntu中安装，因为Docker是基于Ubuntu发布的，而且一般Docker出现的问题Ubuntu是最先更新或者打补丁的。在很多版本的CentOS中是不支持更新最新的一些补丁包的。
由于我们学习的环境都使用的是CentOS，因此这里我们将Docker安装到CentOS上。注意：这里建议安装在CentOS7.x以上的版本，在CentOS6.x的版本中，安装前需要安装其他很多的环境而且Docker很多补丁不支持更新。查看ip地址
ip addr

（1）yum 包更新到最新
sudo 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
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

（3）设置yum源为阿里云
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

（4）安装docker
sudo yum install docker-ce

（5）安装后查看docker版本
docker -v

2.2 设置ustc的镜像
ustc是老牌的linux镜像服务提供者了，还在遥远的ubuntu 5.04版本的时候就在用。ustc的docker镜像加速器速度很快。ustc docker mirror的优势之一就是不需要注册，是真正的公共服务。
https://lug.ustc.edu.cn/wiki/mirrors/help/docker
编辑该文件：
vi /etc/docker/daemon.json

在该文件中输入如下内容：

{
"registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
}

退出保存
先点下esc 然后在 :wq
2.3 Docker的启动与停止
systemctl命令是系统服务管理器指令
启动docker：
systemctl start docker

停止docker：
systemctl stop docker

重启docker：
systemctl restart docker

查看docker状态：
systemctl status docker

开机启动：
systemctl enable docker

查看docker概要信息
docker info

查看docker帮助文档
docker --help

指令介绍：

cp:本地文件系统(OS操作系统|宿主机)和容器之间进行文件或者文件夹拷贝
exec:登录一个容器，使用命令行操作正在运行的容器。
images:镜像的集合查询。
ps:容器列表
pull:下载镜像
restart:重启一个或多个容器
rm:删除一个或多个容器
rmi:删除一个或多个镜像
run:创建一个容器，并运行起来
save:导出镜像到一个文件(tar)中
search:搜索镜像（从Docker Hub）
start：启动一个或多个已经停止的容器
restart:重启动一个或多个已经停止的容器
stop：停止一个或多个正在运行的容器
3 常用命令
镜像：Docker镜像是由文件系统叠加而成（是一种文件的存储形式）；是docker中的核心概念，可以认为镜像就是对某些运行环境或者软件打的包，用户可以从docker仓库中下载基础镜像到本地，比如开发人员可以从docker仓库拉取（下载）一个只包含centos7系统的基础镜像，然后在这个镜像中安装jdk、mysql、Tomcat和自己开发的应用，最后将这些环境打成一个新的镜像。开发人员将这个新的镜像提交给测试人员进行测试，测试人员只需要在测试环境下运行这个镜像就可以了，这样就可以保证开发人员的环境和测试人员的环境完全一致。
3.1 镜像相关命令
3.1.1 查看镜像

查看镜像可以使用如下命令：

docker images

REPOSITORY：镜像名称
TAG：镜像标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像的创建日期（不是获取该镜像的日期）
SIZE：镜像大小
这些镜像都是存储在Docker的 /var/lib/docker 目录下
3.1.2 搜索镜像
如果你需要从网络中查找需要的镜像，可以通过以下命令搜索

如果你需要从网络中查找需要的镜像，可以通过以下命令搜索

docker search 镜像名称

比如 docker search nginx

例如 下载一个 nginx 镜像

NAME：仓库名称
DESCRIPTION：镜像描述
STARS：用户评价，反应一个镜像的受欢迎程度
OFFICIAL：是否官方
AUTOMATED：自动构建，表示该镜像由Docker Hub自动构建流程创建的
3.1.3 拉取镜像
拉取镜像就是从中央仓库中下载镜像到本地

拉取镜像就是从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

命令如下：
docker pull 镜像名称

例如，我要下载centos7镜像

docker pull centos:7
下载一个 nginx 的镜像 , 需要注意：如果下载的时候，不指定版本，会下载最新的版本

刚刚下载的镜像通过 docker images 就可以查看

3.1.4 删除镜像
按镜像ID删除镜像

可以按照镜像id删除镜像，命令如下：

docker rmi 镜像ID
删除 nginx 镜像

刚刚的 nginx 就已经被删除了

删除所有镜像
docker rmi docker images -q
3.15 从Docker Hub拉取
Docker镜像首页，包括官方镜像和其它公开镜像。Docker Hub上最受欢迎的10大镜像（通过Docker registry API获取不了镜像被pull的个数，只能通过镜像的stars数量，来衡量镜像的流行度。毫无疑问，拥有最高stars数量的库都是官方库）。
https://hub.docker.com/search?image_filter=official&type=image

国情的原因，国内下载 Docker HUB 官方的相关镜像比较慢，可以使用国内（docker.io）的一些镜像加速器，镜像保持和官方一致，关键是速度块，推荐使用。
3.2 容器相关命令
容器，也是docker中的核心概念，镜像是创建容器的软件 , 容器是由镜像运行产生的运行实例。镜像和容器的关系，就如同Java语言中类和对象的关系。
如果需要通俗的描述容器的话，我觉得容器就是一个存放东西的地方，就像书包可以装各种文具、衣柜可以放各种衣服、鞋架可以放各种鞋子一样。我们现在所说的容器存放的东西可能更偏向于应用比如网站、程序甚至是系统环境。

3.2.1 查看容器
查看正在运行的容器
docker ps

查看所有容器
docker ps –a

查看最后一次运行的容器
docker ps –l

查看停止的容器
docker ps -f status=exited

3.2.2 创建与启动容器
① 什么是宿主机？
就是主机，这个概念是相对于子机而言的，比如你安装有虚拟机的话，那么相对于虚拟机而言，你正在使用的计算机就是宿主机，虚拟机是安装在主机上的，必须在主机上才能运行，主机就是一个“宿主”。
② 创建容器常用的参数说明：
创建容器命令：docker run

-i：表示运行容器

-t：表示容器启动后会进入其命令行。加入这两个参数后，容器创建就能登录进去。即分配一个伪终端。

–name :为创建的容器命名。

-v：表示目录映射关系（前者是宿主机目录，后者是映射到宿主机上的目录），可以使用多个－v做多个目录或文件映射。注意：最好做目录映射，在宿主机上做修改，然后共享到容器上。

-d：在run后面加上-d参数,则会创建一个守护式容器在后台运行（这样创建容器后不会自动登录容器，如果只加-i -t两个参数，创建后就会自动进去容器）。

-p：表示端口映射，前者是宿主机端口，后者是容器内的映射端口。可以使用多个-p做多个端口映射
（1）交互式方式创建容器
以交互式方式创建并启动容器，启动完成后，直接进入当前容器。使用exit命令退出容器。需要注意的是以此种方式启动容器，如果退出容器，则容器会进入停止状态。可以理解成交互式容器 是前台容器。

docker run -it --name=容器名称 镜像名称:标签 /bin/bash

比如：docker run -it --name=mycentos centos:7 /bin/bash

docker run:表示创建容器

-it：表示运行容器并进入它的命令行

–name=mycentos：给当前的容器命名

centos:7：使用该镜像创建

/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash

创建容器

创建好容器，并且已经进入到容器内部了，可以直接观察前面中括号里面的内容发现，跟创建容器之前不一样了，
并且 通过 dir 命令，会发现，其实容器内部也是一个 centos , 我们可以把每个容器都看成一个小电脑或者服务器

重新开一个新的会话，查看刚刚创建的容器是否已经有了。

查看正在运行的容器

docker ps

退出当前容器
exit

退出之后，容器也退出了，没有删除

(2) 创建后台容器
docker run -id --name=mycentos2 centos:7

查看 docker 容器已经运行

（3）守护式方式创建容器：
创建一个守护式容器；如果对于一个需要长期运行的容器来说，我们可以创建一个守护式容器。命令如下（容器名称不能重复）：守护容器可以理解成在后台运行的容器

守护式容器和交互式容器的创建方式区别：

① -it 换成 -di

② 去掉后面的 /bin/bash

docker run -di --name=容器名称 镜像名称:标签

比如：docker run -di --name=mycentos10 centos:7

通过 docker ps 查看容器已经是运行状态

进入守护式容器方式：

docker exec -it 容器名称 (或者容器ID) /bin/bash

比如 docker exec -it mycentos10 /bin/bash

已经进入到容器内部了，如果现在退出，然后查看容器是否还在后台运行

3.2.3 停止与启动容器
先通过 docker ps 查看正在运行的容器

停止容器：

docker stop 容器名称（或者容器ID）
例如： docker stop mycentos2
创建完容器之后，停止容器

查看容器是否已经停止

启动容器：

docker start 容器名称（或者容器ID）
例如： docker start mycentos2

查看容器是否已经启动

3.2.4 文件拷贝
我们需要在容器内安装一个软件，软件首先需要有安装包，我们就需要把安装包拷贝到容器内。我们通常的操作是先把文件上传到宿主机，然后我们在将文件从宿主机拷贝到容器内的某个目录下面进行安装。
将linux宿主机中的文件拷贝到容器内可以使用命令：

如果我们需要将文件拷贝到容器内可以使用cp命令

docker cp 需要拷贝的文件或目录 容器名称:容器目录
例如： docker cp anaconda-ks.cfg mycentos2:/usr/local/
拷贝一个文件到 mycentos2 的 /urs/local/ 文件下面 ，拷贝完成之后，删除文件，然后在mycentos2拷贝过来

登录容器查看拷贝之后的结果

docker exec -it mycentos2 /bin/bash
docker exec：表示登陆正在运行的容器
-it：进入命令行
mycentos2：进入到该容器

也可以将文件从容器内拷贝出来

docker cp 容器名称:容器目录 需要拷贝的文件或目录
例如：docker cp mycentos2:/usr/local/anaconda-ks.cfg ./
我们先通过 exit 退出容器，然后在把文件从容器拷贝到当前目录

3.2.5 目录挂载
我们可以在创建容器的时候，将宿主机的目录与容器内的目录进行映射，这样我们就可以通过修改宿主机某个目录的文件从而去影响容器。
创建容器 添加-v参数 后边为 宿主机目录:容器目录，例如：

创建并启动容器mycentos3,并挂载linux中的/usr/local/myhtml目录到容器的/usr/local/myhtml；也就是在linux中的/usr/local/myhtml中操作相当于对容器相应目录操作

docker run -di --name=容器的名字 -v /usr/local/myhtml:/usr/local/myhtml --name=mycentos3 centos:7

比如：docker run -di --name=mycentos3 -v /usr/local/myhtml:/usr/local/myhtml centos:7
通过 docker ps 查看正在运行的容器，在创建容器并且进行目录挂载，然后在通过 docker ps 查看刚刚创建的容器是否已经创建

进入到 myhtml 目录 ，通过dir查看是否有文件，通过vi test2 ，创建一个文件，进入test2文件，随便输入一些数据

进入目录随便输入一些东西 ， 退出保存

登录容器，查看刚刚输入的内容

进入容器

docker exec -it mycentos11 /bin/bash

进入容器中查看目录

cd /usr/local/myhtml

查看myhtml目录中，是否有对应文件test2.txt

ls
cat test2

退出容器

exit

如果你共享的是多级的目录，可能会出现权限不足的提示。
这是因为CentOS7中的安全模块selinux把权限禁掉了，我们需要添加参数 –privileged=true 来解决挂载的目录没有权限的问题
3.2.6 查看容器IP地址
我们可以通过以下命令查看容器运行的各种数据

docker inspect 容器名称（容器ID）

在linux宿主机下查看 mycentos3 的ip

IP 地址

通过inspect 可以查看的信息太多，如果想单纯有针对性的查看某个信息，也可以直接执行下面的命令直接输出IP地址
1
2
docker inspect --format=’{{.NetworkSettings.IPAddress}}’ 容器名称（容器ID）

例如：docker inspect --format=’{{.NetworkSettings.IPAddress}}’ mycentos11

3.2.7 删除容器
删除指定的容器：

docker rm 容器名称（容器ID）
例如：docker rm mycentos11
删除容器的时候，如果容器在运行，会报错，必须先停止容器

查看正在运行的容器

docker ps

删除正在运行的容器

docker rm mycentos11

停止容器

docker stop mycentos11

查看所有的容器，看看是否有mycentos11

docker ps -a

删除centos11容器

docker rm mycentos11

删除完成之后，在查看mycentos11容器是否还存在

docker ps -a

4 应用部署
4.1 MySQL部署

（1）拉取mysql镜像
docker pull centos/mysql-57-centos7

（2）创建容器

创建mysql5.7容器

docker run -di --name=容器名字 -p 宿主机端口:容器端口 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=mysql密码 容器名称

docker run -di --name=mysql5.7 -p 33306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 centos/mysql-57-centos7
-p 代表端口映射，格式为 宿主机映射端口:容器运行端口
-e 代表添加环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD 是root用户的远程登陆密码
创建交互式容器 ，并且通过 docker ps 查看是否映射成功，

（3）远程登录mysql
连接宿主机的IP ,指定端口为33306
使用 windows上面的小海豚进行连接

navicat 测试连接

创建数据库和数据库里面的表

CREATE DATABASE vue;
USE vue;
CREATE TABLE USER(
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
age INT,
username VARCHAR(20),
password VARCHAR(50),
email VARCHAR(50),
sex VARCHAR(20)
)

4.2 tomcat部署

（1）拉取镜像
docker pull tomcat:7-jre7

（2）创建容器
创建容器 -p表示地址映射 -v 表示目录挂载
1
2

创建tomcat容器;并挂载了webapps目录

docker run -di --name=mytomcat -p 9000:8080 -v /usr/local/webapps:/usr/local/tomcat/webapps tomcat:7-jre7
创建完成容器之后，在通过 docker ps 查看容器是否正在运行

本地的war包 ，上传到docker容器里面

ls 查看 dubbo的war 是否已经上传到docker容器，上传成功之后，在通过mv 命令 把dubbo移动到 /usr/local/webapps 目录下面，然后请求 http://192.168.211.144:9000/dubbo-admin-2.6.0/

请求地址：http://192.168.211.144:9000/dubbo-admin-2.6.0/ 说明咱的tomcat已经部署成功