【容器】Docker（学习笔记）
一、初识Docker
1、Docker概述
Docker 是一个开源的应用容器擎。
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 以 17.03 版本之后分为CE（社区版）和EE（企业版）
docker是一种容器技术，解決软件跨环境迁移的问题
2、Docker架构
镜像（Image）：Docker 镜像，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）：镜像和容器的关系，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。
3、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：登录获取镜像加速器
4、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 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
5、Docker容器虚拟化与传统虚拟机比较
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。
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
二、Docker命令
1、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
2、镜像相关命令
查看镜像：查看本地所有的镜像
docker images
docker images –q # 查看所以镜像的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
docker rmi mysql:5.7
docker rmi `docker images -q` # 删除所有本地镜像
3、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
三、Docker 容器数据卷
1、数据卷概念及作用
数据卷
- 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
2、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) ...
- 目录必须是绝对路径
- 如果目录不存在，会自动创建
- 可以挂载多个数据卷
3、配置数据卷容器
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
四、Docker 应用部署
1、部署MySQL
- 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/bash
- 使用外部机器连接容器中的mysql
2、部署Tomcat
- 搜索tomcat镜像
docker search tomcat
- 拉取tomcat镜像
docker pull tomcat
- 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 $PWD:/usr/local/tomcat/webapps：**将主机中当前目录挂载到容器的webapps
-
- 使用外部机器访问tomcat
3、部署Nginx
- 搜索nginx镜像
docker search nginx
- 拉取nginx镜像
docker pull nginx
- 创建容器，设置端口映射、目录映射
# 在/root目录下创建nginx目录用于存储nginx数据信息
mkdir ~/nginx
cd ~/nginx
mkdir conf
cd conf
# 在~/nginx/conf/下创建nginx.conf文件,粘贴下面内容
vim nginx.conf
user nginx;
worker_processes 1;
error_log /var/log/nginx/error.log warn;
pid /var/run/nginx.pid;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
log_format main '$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
- 使用外部机器访问nginx
4、部署Redis
- 搜索redis镜像
docker search redis
- 拉取redis镜像
docker pull redis:5.0
- 创建容器，设置端口映射
docker run -id --name=c_redis -p 6379:6379 redis:5.0
- 使用外部机器连接redis
./redis-cli.exe -h 192.168.149.135 -p 6379
五、Dockerfile
1、Docker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
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。
2、Docker镜像制作
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
3、Dockerfile 概述
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
4、Dockerfile关键字
| 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 |
六、Docker 服务编排
1、服务编排
微服务架构的应用系统中一般包含若干个微服务，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
2、Docker Compose
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：
- 利用 Dockerfile 定义运行环境镜像
- 使用 docker-compose.yml 定义组成应用的各服务
- 运行 docker-compose up 启动应用
七、Docker 私有仓库
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
# 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
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
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