【Docker】Docker容器化技术基础（一篇可以让你学到docker使用的文章）

Docker（软件跨环境迁移）

【开发环境（开发人员）、测试环境（测试）、生产环境（运维）】

各个环境可能会存在jdk的版本不一，环境不一，解决这个问题------->将环境和war包一起发到下一步。

Docker概念：

• Docker是一个开源的应用容器引擎
• 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
• 容器时完全使用沙箱机制，相互隔离
• 容器性能开销极低

安装Docker

# 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 http://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

docker架构

• 镜像（Image）：Docker镜像，就相当于是一个root文件系统。比较光放镜像ubuntu:16.04就包含了完整得一套Ubuntu16.04最小系统的root文件系统。

• 容器（Container）：容器是镜像运行的实体，容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

  镜像和容器的关系：类似于面向对象程序设计中的类和对象。

• 仓库（Repository）：仓库可看陈一个代码控制中心，用来保存镜像。

配置Docker镜像加速器

默认情况下，将来从docker hub（http://hub.docker.com/）上下载docker镜像，比较慢，所以会配置镜像加速器。

镜像加速器有：USTC–中科大镜像加速器、阿里云、网易云、腾讯云

命令也都给了

一、Docker命令

服务daemon相关的命令

- 启动docker服务：systemctl start docker

- 状态：systemctl status docker

- 停止docker服务：systemctl stop docker

- 重启docker服务：systemctl restart docker

- 开机启动docker服务:systemctl enable docker

镜像相关命令

- 查看镜像：docker images   

- 搜索镜像：docker search redis  搜索是否有redis镜像

- 拉取镜像：docker pull redis:版本   也可以不输入版本

版本的话去 hub.docker.com 官方去搜索redis的版本号

- 删除镜像: docker rmi ID 跟上镜像版本号
		  docker rmi redis:版本号
		  
- 删除所有镜像:下图

Docker容器相关命令

# 创建并启动容器1：
docker run -i -t --name=自定义 -centos:7 /bin/bash
docker run -it --name=自定义 -centos:7 /bin/bash

# 退出容器：运行此命令在执行ps事看不到那些容器的，容器会被关闭
exit    

# 查看正在运行的容器：
docker ps
# 关闭的容器也可以看到：
docker ps -a

# 创建并启动容器2:
# 后台运行创建：这样创建的容器的exit退出后是不会关闭的
docker run -id   
# 进入容器
docker exec -it 名字 /bin/bash 

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察器中，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。

# 停止容器：
docker stop 容器名字
# 启动容器 
docker start 容器名字

# 删除容器：
docker rm 容器名字

# 查看容器信息ID:
docker ps -ap
# 在删除：docker rm `docker ps -ap`

# 查看容器信息
docker inspect 容器名称

二、Docker容器的数据卷

数据卷概念

为了问题解决：

• Docker容器删除后，容器中的数据会不存在
• Docker容器和外部机器不可以直接交换文件
• 容器之间想要进行数据交互怎么做？

数据卷：
1.数据卷是宿主机中的一个目录或文件
2.当容器目录和数据卷目录绑定后，对方的修改会立即同步
3.一个数据卷可以被多个容器同时挂载
4.一个容器也可以被挂载多个数据卷

数据卷作用：
1.容器数据持久化
2.外部机器和容器间接通信
3.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 启动容器
  -v 宿主机目录(文件)：容器内目录(文件)
  

  • 注意：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。

示例：两个容器挂载同一个数据卷

配置数据卷容器

• 多容器进行数据交换的两种方式：
  • 多个容器挂载同一个数据卷
  • 数据卷容器

【步骤：】

执行步骤2 后通过“docker inspect”查看容器细节：

此处数据卷目录长是因为在创建启动容器的时候之前输入带有路径：

docker run -it --name=c1 ~v ~/data:/root/data centos:7

三、Docker应用部署

MySQL部署

1、搜索mysql镜像

docker search mysql

2、拉取mysql镜像

docker pull mysql5.6

3、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 3306:3306 \
--name=c_mysql \
-v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v $PWD/logs:/logs \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
mysql:5.6

参数说明:

• -p 3307:3306:将容的 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
• -v $PWD/data:/var/lib/mysql: 将主机当前目录下的data目录挂载到容器的/ar/lib/mysql。数据目录
• -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456: 初始化root 用户的密码

与本地链接注意：

Tomcat部署

1、搜索tomcat镜像

docker search tomcat

2、拉取镜像

docker pull tomcat # 版本号可写可不写

3、创建容器，设置端口号映射、目录映射

# 在/root目录下创建tomcat目录用于存储tomcat数据信息
mkdir ~/tomcat
cd ~/tomcat

docker run -id --name=c_tomcat \
-p 8080:8080 \     # 端口映射
-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \   # 目录映射
tomcat

Nginx部署

1、搜索nginx镜像

docker search nginx

2、拉取nginx镜像

docker pull nginx

3、创建容器，设置端口映射、目录映射

# 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
# 在~/nginx/conf/下创建nginx.conf文件，粘贴内容
vim nginx.conf  

docker run -id --name=c_nginx \
-p 80:80 \   # 容器的80端口映射到宿主机的80端口
-v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \  # 文件要提前准备好
-v $PWD/logs:/var/log/nginx \
-v $PWD/html:/usr/share/nginx/html \  # 放资源的目录
nginx

Redis部署

1、搜索redis镜像

docker search redis

2、拉取redis镜像

docker pull redis:5.0

3、创建容器，设置端口映射

docker run -id --name=c_redis -p 6379:6379 redis:5.0

4、使用外部机器连接redis

.redis-cil.exe -h 宿主机IP -p 6379

四、Dockerfile

思考：

Docker镜像本质是什么？
- 是一个分层文件系统

Docker中一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件要几个G？
- Centos的iso镜像文件包含bootfs和rootfs，而docker的centos镜像复用操作系统的bootfs，只有rootfs和其他镜像层，比较小。

Docker中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个安装包只有70多MB?
- 由于docker中镜像是分层的，tomcat虽然只有70多MB，但他需要依赖于父镜像和基础镜像，所有整个对外暴露的tomcat镜像大小500多MB。

操作系统组织部分：

• 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
• 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等准目录和文件
• 不同的linux发行版，bootfs基本一样，而rootfs不同，如ubuntu，centos等。

Docker 镜像原理

• Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成
• 最低端是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 Sysytem）技术能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供一个统一的视角，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

镜像制作

1、容器转为镜像（了解）

docker commit 容器id镜像名称:版本号

镜像不可传输，但是压缩文件可传输给测试人员等使用

# 压缩
docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号
# 还原压缩文件至镜像
docker load -i 压缩文件名称 

2、dockerfile（关键字）

• 是一个文件，包含一条条指令，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。

直接去docker hub的官网去找文件：https://hub.docker.com

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	用于标明这个dockerfile谁写的
LABLE	标签	用来标明dockerfile的标签，可以使用Lable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 param 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

SpringBoot项目上传

1、将项目打jar包

2、 定义父镜像：FROM java:8

3、定义作者信息：MAINTAINER xxx [email protected]

4、将jar包添加到容器：ADD springboot.jar app.jar

5、定义容器启动执行的命令：CMD java -jar app.jar

6、通过dockerfile构建镜像：docker build -f dockerfile文件路径 -t 镜像名称:版本

示例：

新建一个dockerfile文件：vim springboot_dockerfile

在文件中写 2345 的步骤命令，完成后esc：wq

在执行步骤6

Dockerfile案例

题目：自定义centos7镜像，要求：默认登录路径为/usr，可以使用vim

案例实现步骤：

• 定义父镜像：FROM centos:7
• 定义作者信息：MAINTAINER 名字 <>
• 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

实现：

先进行 vim centos_dockerfile ，在此文件内执行上述步骤，如下图。

最后esc，“wq:” 保存退出，dockerfile文件完成。

构建docker镜像文件：docker build -f ./centos_dockerfile -t 名称:1 . (末尾有个点)

-f ：指定当前dockerfile文件的指定路径

-t ：设置新的镜像的版本及名称

五、Docker服务编排

概念：

服务编排可以解决下述麻烦：

微服务架构的应用系统中一般包含若于个微服务，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【创建或拉取镜像、创建容器、管理容器】的工作量会很大。

**服务编排：按照一定的业务规则批量管理容器 **

Docker Compose工具：

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（定义执行顺序等规则）

3、运行 docker-compose up 启动应用

1：安装Docker Compose、

Compose目前已经完成支持Linux、Max OS和windows，在我们安装Compose之前，西药安装Docker。

# 执行安装命令
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（有版本信息，即有安装）
docker-compose -version

2：卸载Docker Compose

# 二机制包方式安装的，删除二进制文件即可
rm /usr/local/bin/docker-compose

3：使用docker compose编排nginx+speingboot的项目

1、创建docker-compose目录

mkdir ~/docker-compose
cd ~/docker-compose

2、编写 docker-compose.yml文件 (文件里面编写东西，注意空格)

version: '3'
services:
	nginx:
	 image: nginx  (镜像名称)
	 ports:
	  - 80:80
	 links:
	  - app   # 下面反向代理路径中"app"
	 volumes:
	  - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d  （冒号前后两个目录映射）
	app:
	 image: app
	 expose:
	  - "8080"

3、创建 ./nginx/conf.d 目录

# mkdir ./nginx/conf.d
mkdir -p ./nginx/conf.d  # 创建父级目录加 -p

# 进入此目录./nginx/conf.d
cd ./nginx/conf.d

4、在 ./nginx/conf.d 目录下编写 xxx.conf 文件

vim xxx.conf

service {
	listen 80;
	access_log off;
	
	location / {
		# 配置反向代理，访问80端口就代理到http://app:8080
		proxy_pass http://app:8080;   
	}
}

5、在 ~/docker-compose 目录下使用docker-compose启动容器（先退到指定路径）

docker-compose up # 前台启动
docker-compose up -d # 后台启动

6、测试访问

http://服务器:端口/文件  （sringboot项目中访问的文件名）

六、Docker私有仓库

搭建私有仓库

# 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，看到下图，表示私有仓库搭建成功

# 4、修改daemon.json 
/etc/docker/daemon.json
# 在上述文件中添加一个key，保存退出。本布用于docker新人私有仓库地址；注意将私有仓库服务器ip修改为自己私有仓库真实ip。原本里面可能有别的东西，用逗号隔开就好。添加：
{"insecure-registries":["服务器ip:5000"]}

# 5、重启docker服务
systemctl restaart docker
docker start registry

上传镜像到私有仓库

将centos:7传到自己的镜像上去：

# 1、标记镜像为私有仓库得镜像
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

从私有仓库拉取镜像

# 拉取镜像
docker pull 服务器ip:5000/centos:7

七、docker容器虚拟化与传统虚拟机比较