Docker入门

初识 Docker

docker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）
• 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）

安装docker

Docker可以运行在MAC、Windows、CentOS、UBUNTU等操作系统上，本课程基于CentOS 7 安装 Docker。官网：https://www.docker.com

# 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/dockerce.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（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。

配置 Docker 镜像加速器

默认情况下，将来从docker hub（ https://hub.docker.com/ ）上下载docker镜像，太慢。一般都会配置镜像加速器：

• USTC：中科大镜像加速器（ https://docker.mirrors.ustc.edu.cn ）

• 阿里云

• 网易云

• 腾讯云

Docker 命令

Docker 进程相关命令

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

Docker 镜像相关命令

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:从网络中查找需要的镜像

docker search 镜像名称

拉取镜像: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。如果不知道镜像版本，可以去docker hub 搜索对应镜像查看。

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

Docker 容器相关命令

查看容器

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：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 rm 容器名称

查看容器信息

docker inspect 容器名称

Docker 容器数据卷

思考：

        • Docker 容器删除后，在容器中产生的数据还在吗？

        • Docker 容器和外部机器可以直接交换文件吗？

数据卷概念

• 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

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

配置数据卷

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) ...

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

数据卷容器

一个数据卷再被多个容器同时挂载时候，我们可以通过创建数据卷容器的方式完成。

示例：完成镜像centos:7的三个容器的创建并设置相同的数据卷

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 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

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 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

Tomcat部署

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

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

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

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-cli.exe -h 192 .168.149.135 -p 6379

Dockerfile

思考：

• Docker 镜像本质是什么？

• Docker 中一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件要几个个G？

• Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB？

Docker 镜像原理

操作系统组成部分：

• 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
• 文件管理子系统
• 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等标准目录和文件
• 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

思考：

1. Docker 镜像本质是什么？

是一个分层文件系统

2. 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

3. Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat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

镜像制作

1. 容器转为镜像

docker commit         容器id         镜像名称:版本号

docker save -o         压缩文件名称         镜像名称:版本号

docker load –i         压缩文件名称

Dockerfile 概念

• 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

Dochub网址： https://hub.docker.com

dockerfile关键字

Dockerfile 案例

自定义centos7镜像。要求：

1. 默认登录路径为 /usr

2. 可以使用vim

① 定义父镜像： FROM centos:7

② 定义作者信息： MAINTAINER itheima

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

⑥ 通过dockerfile构建镜像：docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本

定义dockerfile，发布springboot项目

定义父镜像： FROM java:8

② 定义作者信息： MAINTAINER itheima

③ 将jar包添加到容器： ADD springboot.jar app.jar

④ 定义容器启动执行的命令： CMD java–jar app.jar

⑤ 通过dockerfile构建镜像：docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本

Docker 服务编排

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

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

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

使用docker compose编排nginx+springboot项目

1. 创建docker-compose目录

mkdir ~/docker-compose

cd ~/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

http://192.168.149.135/hello

Docker 私有仓库

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。

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

# 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

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

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

Docker相关概念

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。

docker 容器虚拟化 与 传统虚拟机比较

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