Docker知识（详细笔记）

概览图

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docker 知识速查

1. 初识 Docker

1.1 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）。

1.2 特点

• 容器性能开销极低。
• 容器是完全使用沙箱机制，相互隔离。

1.3 架构

• 镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。

• 容器（Container）：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对象一样，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（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

1.4 应用场景

• 解决软件跨环境迁移的问题。

1.5 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://mirrors.aliyun.com/docker-ce/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

1.6 配置 Docker 镜像

1. 登录阿里云（阿里云-计算，为了无法计算的价值 (aliyun.com)）

2. 搜索镜像加速器——从而修改配置

3. # 上面不行的话试一试中科大镜像源
   # USTC：中科大镜像加速器（https://docker.mirrors.ustc.edu.cn）
   sudo mkdir -p /etc/docker
   sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
   {
     "registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
   }
   EOF
   sudo systemctl daemon-reload
   sudo systemctl restart docker
   

2. Docker 命令

2.1 Docker 进程相关命令

方法	方法描述
systemctl start docker	启动docker服务
systemctl stop docker	停止docker服务
systemctl restart docker	重启docker服务
systemctl status docker	查看docker服务状态
systemctl enable docker	开机启动docker服务

2.2 Docker 镜像相关命令

方法	方法描述
docker images	查看镜像: 查看本地所有的镜像
docker search 镜像名称	搜索镜像:从网络中查找需要的镜像
docker pull 镜像名称	拉取镜像
**docker rmi 镜像id **	删除镜像: 删除指定本地镜像
docker rmi “docker images -q”	删除所有本地镜像

2.3 Docker 容器相关命令

方法	方法描述
docker ps [-a]	查看正在运行的容器 参数说明： [-a]查看所有容器
docker run [-i,-t,-d,–name] /bin/bash	创建并启动容器。 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。 [-p] 端口映射 [-v] 数据卷映射 [-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
docker exec [-it,-id] name /bin/bash	进入容器。如果是用-id创建的容器，退出容器后，容器不会关闭。
docker start 容器名称(name)	启动容器
docker stop 容器名称(name)	停止容器
docker rm 容器名称(name)	删除容器：如果容器是运行状态则删除失败，需要停止容器才能删除
docker inspect 容器名称(name)	查看容器信息

3. Docker 容器的数据卷

3.1 数据卷概念及作用

3.1.1 概念

• 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

3.1.2 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

3.2 配置数据卷

# 配置数据卷
docker run -it --name=c1 -v /root/data:/root/data_c1 centos:7 /bin/bash

# 注意事项
# 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

3.3 配置数据卷容器

# 1. 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(容器的数据卷) centos:7 /bin/bash 

# 2. 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

4. Docker 应用部署

4.1 部署MySQL

1. 搜索mysql镜像

docker search mysql

2. 拉取mysql镜像

docker pull mysql:5.6

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 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。

4. 进入容器，操作mysql

docker exec –it c_mysql /bin/bash

5. 使用外部机器连接容器中的mysql

4.2 部署Tomcat

1. 搜索tomcat镜像

docker search tomcat

2. 拉取tomcat镜像

docker pull tomcat

3. 创建容器，设置端口映射、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 \
-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \
tomcat 

• 参数说明：

  • **-p 8080:8080：**将容器的8080端口映射到主机的8080端口

    **-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps：**将主机中当前目录挂载到容器的webapps

4. 使用外部机器访问tomcat

4.3 部署Nginx

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
cd conf
# 在~/nginx/conf/下创建nginx.conf文件,粘贴下面内容
vim 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;
}

docker run -id --name=c_nginx \
-p 80:80 \
-v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v $PWD/logs:/var/log/nginx \
-v $PWD/html:/usr/share/nginx/html \
nginx

• 参数说明：
  • -p 80:80：将容器的 80端口映射到宿主机的 80 端口。
  • -v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：将主机当前目录下的 /conf/nginx.conf 挂载到容器的 :/etc/nginx/nginx.conf。配置目录
  • -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

4. 使用外部机器访问nginx

4.4 部署Redis

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-cli.exe -h 192.168.149.135 -p 6379

5. Docker（file） 镜像

5.1 Docker 镜像原理

Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成
​ 1. 最底端是 bootfs，并使用宿主机的bootfs
​ 2. 第二层是 root文件系统rootfs,称为base image
​ 3. 然后再往上可以叠加其他的镜像文件
​ 4. 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

• 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。

5.2 Docker 镜像制作

1. 容器转为镜像

docker commit 容器id 镜像名称:版本号

2. 镜像的导入与导出

# 导出
docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号

# 导入
docker load –i 压缩文件名称

3. 容器的导入与导出

# 导出
docker export -o 压缩文件名称 容器名称

# 导入
docker import 压缩文件名称 镜像名称:img	# img相当于给镜像打标签

• 镜像和容器导入导出的区别：
  • 镜像导入是一个复制的过程，容器导入是将当前容器变成一个新的镜像。
  • docker save命令保存的是镜像（image），docker export命令保存的是容器（container）。
  • export命令导出的tar文件略小于save命令导出的。
  • 因为export导出的是容器，export导出的文件在import导入时，无法保留镜像所有的历史（即每一层layer信息），不能进行回滚操作。而save是根据镜像来的，所以导入时可以完整保留下每一层layer信息。
• 镜像和容器导入导出的使用建议：
  • 若是只想备份image，使用save和load。
  • 若是在启动容器后，容器内容有变化，需要备份，则使用export和import。

4. Dockerfile（文件转为镜像）

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

• 构建镜像：

 # 先 vim 一个镜像名称_dockerfile
 1.定义父镜像：FROM centos:7
 2.定义作者信息：MAINTAINER itheima <[email protected]>
 3.执行安装vim命令： RUN yum install -y vim
 4.定义默认的工作目录：WORKDIR /usr
 5.定义容器启动执行的命令：CMD /bin/bash
 
 # 再通过 dockerfile 来构建镜像
 docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本

6. Docker 服务编排

6.1 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/v2.20.3/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

6.2 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

6.3 使用docker compose编排nginx+springboot项目

1. 创建docker-compose目录

mkdir ~/docker-compose
cd ~/docker-compose
vim docker-compose.yml

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

http://192.168.149.135/hello

7. Docker 私有仓库

7.1 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
http://192.168.100.105:5000/v2/_catalog
# 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

7.2 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

7.3 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

7.4 从私有仓库删除镜像

# 1、进入 registry 容器
docker exec -it registry sh
# 2、直接删除仓库容器/var/lib/registry/docker/registry/v2/repositories/下面的镜像目录
cd /var/lib/registry/docker/registry/v2/repositories/
rm -rf ./centos
# 3、垃圾回收
/bin/registry garbage-collect /etc/docker/registry/config.yml
# 4、退出容器，并重启仓库容器
exit
docker restart registry
# 4、查看镜像
curl 'https://自己的ip:5000/v2/_catalog'	# 如果报错，尝试下一个
# 浏览器打开查看镜像：
https://自己的ip:5000/v2/_catalog