微服务--docker学习

Docker容器

• 初始Docker

  项目部署的问题：大型项目组件较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题：

  • 依赖关系复杂，容易出现兼容性问题
  • 开发，测试生产环境有差异

  Docker如何解决依赖的兼容性问题？

  • 将应用的Libs（函数库）,Deps（依赖）,配置与应用一起打包
  • 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

  镜像与容器

  • 镜像（Image）：Docker将应用程序及其所需的依赖，函数库，环境，配置等文件打包在一起，称为镜像。
  • 容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器做隔离，对外不可见。

  DockerHub：DockerHub是一个Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。

  Docker架构

  Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

  • 服务端（server）：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像，容器等
  • 客户端（client）：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

  安装Docker：

  • 卸载docker

  yum remove docker \
                    docker-client \
                    docker-client-latest \
                    docker-common \
                    docker-latest \
                    docker-latest-logrotate \
                    docker-logrotate \
                    docker-selinux \
                    docker-engine-selinux \
                    docker-engine \
                    docker-ce
  

  • 安装yum工具

    yum install -y yum-utils \
               device-mapper-persistent-data \
               lvm2 --skip-broken
    

  • 更新本地镜像源

    # 设置docker镜像源
    yum-config-manager \
        --add-repo \
        https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
        
    sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
    
    yum makecache fast
    
    

    安装docker：

    yum install -y docker-ce
    

    启动docker（先关闭防火墙）

    systemctl start docker
    

    配置镜像加速器

    sudo mkdir -p /etc/docker
    sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
    {
      "registry-mirrors": ["https://hwaf3xix.mirror.aliyuncs.com"]
    }
    EOF
    sudo systemctl daemon-reload
    sudo systemctl restart docker
    
    

• Docker的基本操作

  • 镜像操作

    docker build #构建镜像
    docker push  #推送镜像到服务
    docker images#查看镜像
    docker rmi   #删除镜像
    docker pull  #从服务拉取镜像
    docker save  #保存镜像为一个压缩包
    docker load  #加载压缩包为镜像
    

    • 案例从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看：

      • 1.进官网搜索nginx

      • 2.执行拉取命令

        docker pull nginx
        

      • 3.查看镜像

        docker images
        

    • 案例将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来

      • 1.将nginx镜像导出

        docker save -o nginx.tar nginx:latest #-o代表输出 nginx.tar 是文件名
        

      • 2.将nginx镜像删除

        docker rmi nginx:latest 
        

      • 3.将之前导出的nginx镜像加载回去

        docker load -i nginx-1.20.2.tar.gz   #-i  后面跟上文件
        

  • 容器操作

    docker run  	 #容器创建和运行
    docker exec 	 #进入容器执行命令
    docker logs 	 #查看容器运行日志
    docker ps 		 #查看所有运行的容器及状态
    docker pause	 #暂停容器
    docker unpause   #取消暂停
    docker start	 #运行容器
    docker stop		 #停止容器
    

    • 案例创建运行一个Nginx容器

      • 1.去docker hub查看nginx的容器运行命令

        docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx
        #docker run :创建并运行一个容器
        #--name:给容器起一个名字,比如叫做mn
        #-p: 将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
        

    • 案例进入Nginx容器，修改HTML文件内容，添加“HelloWorld你好世界”

      • 1.进入创建的nginx容器

        docker exec -it nginxTest bash
        #docker exec:进入容器内部，执行一个命令
        #-it:给当前进入的容器创建一个标准输入，输出终端，允许我们与容器交互
        #nginxTest:要进入的容器的名称
        #bash:进入容器执行的命令，bash是一个linux终端交互命令
        

      • 2.在官网可以知道nginx容器静态资源目录在

        /usr/share/nginx/html  #在进入容器里面的目录路径
        

      • 3.修改静态文件

        sed -i 's#Welcome to nginx#HelloWorld你好世界#g' index.html
        sed -i 's###g' index.html
        

  • 数据卷（容器数据管理）:作用 将容器与数据分离

    • 容器与数据耦合的问题
      1. 不便于修改：当我们要修改Nginx的html内容时，需要进入容器内部修改，很不方便
      2. 数据不可复用：在容器内的修改是不可见的。所有修改对新建的容器是不可复用的。
      3. 升级维护困难：数据在容器内，如果要升级容器必然删除旧容器，所有数据都跟着删除了

    数据卷（volume）是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

    数据卷操作的基本语法如下：

    docker volume[command]
    

    docker volume命令是数据卷操作，根据命令后跟随的command来确定下一步的操作：

    create 		#创建一个volume
    inspect 	#显示一个或多个volume的信息
    ls 			#列出所有的volume
    prune		#删除未使用的volume
    rm			#删除一个或多个指定的volume
    

    案例：创建一个数据卷，并查看数据卷在宿主机的目录位置

    1. 创建数据卷

       docker volume create html       #创建一个名为html的数据卷
       

    2. 查看所有数据

       docker volume ls				#查看所有的数据卷
       

    3. 查看数据卷详细信息卷

       docker volume inspect html
       

    4. 删除未使用卷

       docker volume prune
       

  • 挂载数据卷

    在创建容器时，可以通过 -v参数来挂载一个数据卷到某个容器目录

    docker run -name mn -v html:/root/html -p 8080:80 -d nginx
    #创建一个名为 mn的容器
    #-v  把html数据卷挂载到容器内的/root/html 这个目录中
    #-p  端口映射 
    

  • 创建一个nginx容器，修改容器内的html目录内的index.html内容

    1. 需求说明：进入nginx容器内部，已经知道nginx的html目录所在位置（/usr/share/nginx/html,需要把这个目录挂载到html这个数据卷上，方便操作其中的内容。）

    2. 创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录

       docker run --name nginxTest2 -v html:/usr/share/nginx/html -p 6767:81 -d nginx
       

    3. 进入html数据卷所在位置，并修改HTML容器

       cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
       

  • 创建并运行一个MySQL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

    1. docker run 
       --name mysql5.4.7 
       -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=redhat 
       -p 3309:3306 
       -v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.conf 	#mysql配置文件挂载
       -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql/ 						#mysql数据卷挂载
       -d mysql:5.7.41
       

• Dockerfile自定义镜像

  • 镜像结构：镜像是分层结构，每一层称为一个Layer

    • 镜像是将应用程序及其需要的系统函数库，环境，配置，依赖打包而成。

    • BaseImage层：包含基本的系统函数库，环境变量，文件系统

    • Entrypoint：入口，是镜像中应用启动的命令

    • 其它：在BaseImage基础上添加依赖，安装程序，完成整个应用的安装和配置

  • 什么是Dockerfile：Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个的指令（Instruction），用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。

    官方文档：https://docs.docker.com/engine/reference/builder/

    案例基于镜像构建一个新镜像，运行一个Java项目

    1. 新建一个空文件夹docker-demo

    2. 随便准备一个简单boot项目.jar文件到docker-demo这个目录

    3. 并将jdk8.tar.gz文件弄到docker-demo这个目录

    4. 将Dockerfile放到docker-demo这个目录

       # 指定基础镜像
       FROM ubuntu:16.04
       # 配置环境变量，JDK的安装目录
       ENV JAVA_DIR=/usr/local
       
       # 拷贝jdk和java项目的包
       COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
       COPY ./Love-0.0.1-SNAPSHOT.jar /tmp/love.jar
       
       # 安装JDK
       RUN cd $JAVA_DIR \
        && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
        && mv ./jdk1.8.0_201 ./java8
       
       # 配置环境变量
       ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
       ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
       
       # 暴露端口：docker-demo.jar打包时暴露的是1314端口
       EXPOSE 1314
       # 入口，java项目的启动命令
       ENTRYPOINT java -jar /tmp/love.jar
       
       

    5. 进入docker-demo

    6. 运行命令进行镜像构建

       docker build -f /root/docker-demo/Doerfile . -t javalove:1.0 #不同版本docker执行的命令不同
       

    7. 运行容器

       docker run --name love -p 1314:1314 -d javalove:1.0
       

       基于java:8-alpine镜像构建镜像

       # 指定基础镜像
       FROM java:8-apline
       
       # 暴露端口：docker-demo.jar打包时暴露的是1314端口
       EXPOSE 1314
       # 入口，java项目的启动命令
       ENTRYPOINT java -jar /tmp/love.jar
       
       

• Docker-Compose

  • 初始DockerCompose：可以基于Compose帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器

    • Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。

      version: '3.8'
       
      services:
        mysql:
          # 镜像名
          image: mysql:5.7.25
          # 容器名(以后的控制都通过这个)
          container_name: mysql
          # 重启策略
          restart: always
          environment:
            # 时区上海
            TZ: Asia/Shanghai
            # root 密码
            MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
            # 初始化数据库(后续的初始化sql会在这个库执行)
            MYSQL_DATABASE: nacos_config
            # 初始化用户(不能是root 会报错, 后续需要给新用户赋予权限)
            MYSQL_USER: redhat
            # 用户密码
            MYSQL_PASSWORD: redhat
            # 映射端口
          ports:
            - 3306:3306
          volumes:
            # 数据挂载
            #- /root/mysql/data/:/var/lib/mysql/
            # 配置挂载
            #- /root/mysql/conf/:/etc/mysql/conf.d/
            # 初始化目录挂载，注意此处我只跑了这个挂载，只是为了说明其他配置不应该数据初始化
            - /root/mysql/init/:/docker-entrypoint-initdb.d/
        web:
        	build:
        	ports:
        	  -8090:8090
      

    • 安装DockerCompose

      1. 下载与安装

         # 安装
         curl -L https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.25.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compos
         

      2. 修改文件权限

         chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
         

      3. Base自动补全命令

         curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose
         

         如果这里出现错误，需要修改自己的hosts文件：

         echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts
         

  • 部署微服务集群

    • 案例：将之前cloud-demo利用DockerCompose集群部署

      docker-compose.yml

      version: "3.2"
      
      services:
        nacos:
          image: nacos/nacos-server
          environment:
            MODE: standalone
          ports:
            - "8848:8848"
        mysql:
          image: mysql:5.7.25
          environment:
            MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
          volumes:
            - "./mysql/data:/var/lib/mysql"
            - "./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
        userservice:
          build: ./user-service
        orderservice:
          build: ./order-service
        gateway:
          build: ./gateway
          ports:
            - "10010:10010"
      
      
      

      Dockerfile:

      FROM java:8-alpine
      COPY ./app.jar /tmp/app.jar
      ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar
      

      进入could-demo目录进行构建

      docker-compose up -d
      

• Docker镜像仓库：镜像仓库（ Docker Registry ）有公共的和私有的两种形式

  • 公共仓库：例如Docker官方的 Docker Hub，国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、DaoCloud 镜像服务、阿里云镜像服务等。
  • 除了使用公开仓库外，用户还可以在本地搭建私有 Docker Registry。企业自己的镜像最好是采用私有Docker Registry来实现。

  1. 配置Docker信任地址

     # 打开要修改的文件
     vi /etc/docker/daemon.json
     # 添加内容：
     "insecure-registries":["http://192.168.150.101:8080"]
     # 重加载
     systemctl daemon-reload
     # 重启docker
     systemctl restart docker
     

  2. 简化版镜像仓库

     docker run -d \
         --restart=always \
         --name registry	\
         -p 5000:5000 \
         -v registry-data:/var/lib/registry \
         registry
     
     

  3. 带有图形化界面版本docker-compose.yaml 文件 docker-compose up -d 执行

     version: '3.0'
     services:
       registry:
         image: registry
         volumes:
           - ./registry-data:/var/lib/registry
       ui:
         image: joxit/docker-registry-ui:static
         ports:
           - 8080:80
         environment:
           - REGISTRY_TITLE=私有仓库名称
           - REGISTRY_URL=http://registry:5000
         depends_on:
           - registry