Docker-容器技术的崛起
1、Docker简介
- 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），两者的差别不是很大
1.1、docker安装
#以centos7为例
# 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如果不是初次使用，最好检查下系统中是否存在Docker
# 查看
yum list installed | grep docker
# 如果显示内容，则需要先卸载
yum -y remove docker1.2、配置镜像加速器（以阿里云镜像加速为例）
# 修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": [镜像加速地址]
}
EOF
sudo systemctl daemon daemon-reload
sudo systemctl restart docker2、Docker命令
2.1 、docker服务命令
# 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
# 设置开机启动docker服务
systemctl enable docker
2.2、docker镜像命令
# 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
# 搜索镜像
docker search 镜像名称
# 拉取镜像
docker pull 镜像名称
# 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
2.3、docker容器命令
docker ps # 查看正在运行的容器
docker ps –a # 查看所有容器
# 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。
# 进入容器
docker exec 参数 # 退出容器，容器不会关闭
# 停止容器
docker stop 容器名称
# 启动容器
docker start 容器名称
# 删除容器
docker rm 容器名称
# 查看容器信息
docker inspect 容器名称
3、数据卷（挂载）
3.1、数据卷简介
- 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
3.2、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
3.3、数据卷创建
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 )。
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
# 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) ...
3.4、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 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
3.5、部署案例
# 搜索mysql镜像
docker search mysql
# 拉取mysql镜像
docker pull mysql:5.6
# 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。
进入容器，操作mysql
docker exec –it c_mysql /bin/bash5、镜像原理
- 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
6、镜像制作
6.1、容器转镜像
# 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
# 解压压缩文件获得镜像
docker load –i 压缩文件名称
6.2、DockerFile
- 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
dockerfile关键字
## Dockerfile
| 关键字 | 作用 | 备注 |
| ----------- | ------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| FROM | 指定父镜像 | 指定dockerfile基于那个image构建 |
| MAINTAINER | 作者信息 | 用来标明这个dockerfile谁写的 |
| LABEL | 标签 | 用来标明dockerfile的标签 可以使用Label代替Maintainer 最终都是在docker image基本信息中可以查看 |
| RUN | 执行命令 | 执行一段命令 默认是/bin/sh 格式: RUN command 或者 RUN ["command" , "param1","param2"] |
| CMD | 容器启动命令 | 提供启动容器时候的默认命令 和ENTRYPOINT配合使用.格式 CMD command param1 param2 或者 CMD ["command" , "param1","param2"] |
| ENTRYPOINT | 入口 | 一般在制作一些执行就关闭的容器中会使用 |
| COPY | 复制文件 | build的时候复制文件到image中 |
| ADD | 添加文件 | build的时候添加文件到image中 不仅仅局限于当前build上下文 可以来源于远程服务 |
| ENV | 环境变量 | 指定build时候的环境变量 可以在启动的容器的时候 通过-e覆盖 格式ENV name=value |
| ARG | 构建参数 | 构建参数 只在构建的时候使用的参数 如果有ENV 那么ENV的相同名字的值始终覆盖arg的参数 |
| VOLUME | 定义外部可以挂载的数据卷 | 指定build的image那些目录可以启动的时候挂载到文件系统中 启动容器的时候使用 -v 绑定 格式 VOLUME ["目录"] |
| EXPOSE | 暴露端口 | 定义容器运行的时候监听的端口 启动容器的使用-p来绑定暴露端口 格式: EXPOSE 8080 或者 EXPOSE 8080/udp |
| WORKDIR | 工作目录 | 指定容器内部的工作目录 如果没有创建则自动创建 如果指定/ 使用的是绝对地址 如果不是/开头那么是在上一条workdir的路径的相对路径 |
| USER | 指定执行用户 | 指定build或者启动的时候 用户 在RUN CMD ENTRYPONT执行的时候的用户 |
| HEALTHCHECK | 健康检查 | 指定监测当前容器的健康监测的命令 基本上没用 因为很多时候 应用本身有健康监测机制 |
| ONBUILD | 触发器 | 当存在ONBUILD关键字的镜像作为基础镜像的时候 当执行FROM完成之后 会执行 ONBUILD的命令 但是不影响当前镜像 用处也不怎么大 |
| STOPSIGNAL | 发送信号量到宿主机 | 该STOPSIGNAL指令设置将发送到容器的系统调用信号以退出。 |
| SHELL | 指定执行脚本的shell | 指定RUN CMD ENTRYPOINT 执行命令的时候 使用的shell |dockerfile部署springboot项目
# 定义父镜像：
FROM java:8
# 定义作者信息：
MAINTAINER perrin
# 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
7、服务编排：docker-compose
服务编排：按照一定的业务规则批量管理容器
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
7.1、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
7.2 、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
7.3、使用案例（编排nginx+springboot）
1. 创建docker-compose目录
mkdir ~/docker-compose
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"
3. 创建./nginx/conf.d目录
mkdir -p ./nginx/conf.d
4. 在./nginx/conf.d目录下 编写itheima.conf文件
server {
listen 80;
access_log off;
location / {
proxy_pass http://app:8080;
}
}
5. 在~/docker-compose 目录下 使用docker-compose 启动容器
docker-compose up
6. 测试访问8、私有仓库搭建
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。
8.1、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
8.2、上传镜像
# 1、标记镜像为私有仓库的镜像
docker tag 镜像名称:版本号 私有仓库服务器IP:5000/镜像名称:版本号
# 2、上传标记的镜像
docker push 私有仓库服务器IP:5000/镜像名称:版本号
8.3、拉取镜像
#拉取镜像
docker pull 私有仓库服务器ip:5000/镜像名称:版本号
9、docker与虚拟机对比
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。
两者异同
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
10、结语
docker技术的出现，完美的解决了程序移植可能会出现的"水土不服"的现象，无论对于开发人员，还是测试人员，还是运维人员，都是十分友好的。
相较于虚拟机技术而言，容器就显得更轻量级一些。相信在未来，容器技术会是一种趋势所向，所以对docker技术的学习是十分必要的。