微服务学习|初识Docker、使用Docker、自定义镜像、DockerCompose、Docker镜像仓库

初识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问题的?

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

内核与硬件交互，提供操作硬件的指令，系统应用封装内核指令为函数，便于程序员调用用户程序基于系统函数库实现功能

Ubuntu和Centos都是基于Linux内核，只是系统应用不同，提供的函数库有差异

Docker如何解决不同系统环境的问题?

Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包

Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的库函数，借助于操作系统的Linux内核来运行

Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题?

Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像

Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离

Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题?

Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内
核，因此可以在任意Linux操作系统上运行

总结

Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术:
1.可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像可以迁移到任意Linux操作系统
2.运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
3.启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker与虚拟机

虚拟机(virtual machine)是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在 Windows 系统里面运行Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了

Docker和虚拟机的差异:

docker是一个系统进程;虚拟机是在操作系统中的操作系统
docker体积小、启动速度快、性能好;虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

镜像和容器

镜像(lmage):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。

Docker和DockerHub

DockerHub: DockerHub是一个Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、阿里云镜像库等

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RetAPI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

企业部署一般都是采用Linux操作系统，而其中又数CentOs发行版占比最多，因此我们在entOS下安装Docker。

Docker 分为 CE和EE 两大版本。CE 即社区版(免费，支持周期7个月)，EE 即企业版强调安全，付费使用，支持周期 24 个月。
Docker CE分为 stable test 和nightly 三个更新频道
官方网站上有各种环境下的安装指南，这里主要介绍 Docker CE在Centos上的安装

Docker CE 支持64 位版本 Centos7，并且要求内核版本不低于 3.10，Centos 7 满足最低内核的要求，所以我们在Centos 7安装Docker。

如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载:

首先需要大家虚拟机联网，安装yum工具

然后更新本地镜像源

然后输入命令

启动docker

Docker应用需要用到各种端口，逐一去修改防火墙设置。非常麻烦，因此建议大家直接关闭防火墙!
启动docker前，一定要关闭防火墙后!!
启动docker前，一定要关闭防火墙后!!
启动docker前，一定要关闭防火墙后!!

通过命令启动docker

然后输入命令，可以查看docker版本:

先敲入关闭防火墙的命令，再查看防火墙状态，确认为dead，然后敲入启动docker命令，启动docker

启动docker后，可敲入查看docker状态指令查看其状态是否为运行状态

配置镜像

docker官方镜像仓库网速较差，我们需要设置国内镜像

配置镜像加速器
针对Docker客户端版本大于 1.10.0 的用户
您可以通过修改daemon配置文件 /etc/docker/daemon.json 来使用加速器

使用Docker

镜像相关命令

镜像名称一般分两部分组成:[repository]:[tag]
在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像

镜像操作命令

案例：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看

1.首先去镜像仓库搜索nginx镜像，比如DackerHub:

2.根据查看到的镜像名称，拉取自己需要的镜像

docker pull nginx命令，从DackerHub拉取nginx镜像，并且默认tag版本为latest

3.通过命令: docker images 查看拉取到的镜像

案例：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来

docker save --help 查看该命令的语法，然后将nginx镜像保存为一个名为nginx.tar的压缩包，ll命令可查看当前目录的文件信息，发现nginx.tar已经被创建好。

先将docker中已经存在的nginx镜像删除，然后再查看docker中镜像，发现目前已经没有nginx镜像了

将原本的nginx镜像删除后，再用docker load -i nginx.tar命令，把nginx.tar压缩包加载为nginx镜像，再docker images命令查看docker中的镜像，发现nginx镜像又被创建了出来。

容器相关命令

案例：创建运行一个Nginx容器

去docker hub查看Nginx的容器运行命令

docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx 查找到该命令后，对该命令进行解读

运行该命令创建nginx容器并命名为mn，docker ps 查看当前所有运行中的容器及其状态

该mn容器在启动中，我们访问该宿主机ip以及对应的端口

nginx可以访问到，说明容器成功运行

docker logs mn命令，我们可以查看mn容器的运行日志

docker logs -f mn，可持续的查看日志

案例：进入Nginx容器，修改HTML文件内容，添加“传智教育欢迎您”

1.进入容器。进入我们刚刚创建的nginx容器的命令为

在DackerHub查到nginx镜像中，html的位置

2.进入nginx的HTML所在目录 /usr/share/nginx/html

3.修改indexhtml的内容

修改后，再次访问宿主机ip以及对应端口，发现页面已经更改

数据卷

容器与数据耦合的问题

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:

上一个案例，我们先docker volume create html命令在docker中创建一个html的数据卷，并docker volume ls命令查看是否创建好

docker volume inspect html命令可查看该数据卷绑定的具体位置

数据卷的作用:

将容器与数据分离，解耦合，方便操作容器内数据，保证数据安全

挂载数据卷

我们在创建容器时，可以通过-v参数来挂载一个数据卷到某个容器目录

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

需求说明:上个案例中，我们进入nginx容器内部，已经知道nginx的html目录所在位置usr/share/nginx/html，我们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

1.创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录

2.进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

查询html数据卷的信息，查找到该数据卷实际的位置，在宿主机直接进入到该文件目录，使用vscode等高级的编辑器直接打开要修改的页面文件进行修改

修改保存后，再次访问该宿主机ip以及该容器的端口，发现以及修改成功

案例：创建并运行一个MySOL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

将mysql.tar压缩文件加载为镜像

docker images 查看所有镜像，发现mysql镜像已经被创建

创建data和conf目录，并将提前准备的hmy.cnf放到conf目录下

在DackerHub上查看配置文件conf在mysql镜像中的位置，方便我们一会将我们本地自己创建的那个conf目录挂载到这个位置

将我们本地自己创建的data目录挂载和自己创建的conf目录下的hmy.cnf文件都挂载到mysql镜像中对应的位置，执行下面的创建mysql容器命令

执行该命令创建mysql容器

docker ps命令查看当前所有启动的容器，发现mysql容器已经被创建

此时，我们打开我们本地自己创建的data目录，因为其已经挂载到了mysql容器中对应位置的data目录，所以此时容器内的data目录内容已经出现在了我们自己本地创建的data目录中。对这些内容操作即是对容器的的目录内容进行操作。

数据卷挂载的方式对比

挂载数据卷我们不知道具体的本地文件位置，但是不麻烦，挂载自己创建的文件目录与文件虽然麻烦些，但是可以自定义具体的位置。数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是
目录较深，不好找。目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看。

自定义镜像

镜像结构

镜像是分层结构，每一层称为一个Layer

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。

案例：基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，运行一个java项目

Dockerfile文件内容

创间一个docker-demo文件夹并进入

将提前准备好的项目jar包和jdk.tar.gz以及Dockerfile三个文件放入这个目录中

然后再这个目录中执行docker build -t javaweb:1.0 . 命令，自定义创建一个镜像名为javaweb:1.0

docker images命令查看镜像是否被创建，然后执行docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0命令，将该镜像启动为一个名字为web的容器

访问宿主机ip以及该容器对应的端口，发现可以访问，容器启动成功。

如果每创建一个镜像，都需要执行这么多命令，是很复杂的，而且可以发现基础镜像ubuntu和jdk这些是每个镜像都需要配的，我们可以把这个提取出成一个单独的镜像，让命令更简单化。

案例：基于java:8-alpine镜像，将一个Java项目构建为镜像

将上述Dockerfile文件简化为如下所示。

总结

1.Dockerfile的本质是一个文件，通过指令描述镜像的构建过程
2.Dockerfile的第一行必须是FROM，从一个基础镜像来构建
3.基础镜像可以是基本操作系统，如ubuntu。也可以是其他人制作好的镜像，例如:java:8-alpine

什么是DockerCompose

Docker Compose可以基于Compose文件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。

上述Compose文件内容等价于执行下面的这些指令

CentOS7安装DockerCompose

如果下载速度较慢，或者下载失败，可以使用课前资料提供的docker-compose文件

上传到/usr/local/bin/目录也可以。

修改文件权限:

将下载好的docker-compose放到/usr/local/bin/目录，进入该目录执行上述修改权限的命令

Base自动补全命令

DockerCompose有什么作用?

帮助我们快速部署分布式应用，无需一个个微服务去构建镜像和部署。

案例：将之前学习的cloud-demo微服务集群利用DockerCompose部署

实现思路如下：

1.查看课前资料提供的cloud-demo文件夹，里面已经编写好了docker-compose文件

每个目录中都有已经编写好的Dockerfile文件

内容都是为了构建该模块为一个镜像

docker-compose.yml文件内容大概如下，都是为了将各个镜像启动为容器

 2.修改自己的cloud-demo项月，将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名

user-service模块中，nacos的地址修改

user-service模块中，连接数据库地址修改

order-service模块中，连接数据库地址修改

gateway模块中，nacos的地址修改

3.使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar

每个模块中的maven依赖配置下，打包为app.jar

打包

4.将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中

5.将cloud-demo上传至虚拟机，利用 docker-compose up -d 来部署

如果启动有些问题，可以用下面的命令重启这几个容器

访问对应的ip地址用网关对外暴露的端口10010,发现可以执行，说明项目部署完成

Docker镜像仓库

常见镜像仓库服务

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DockerRegistry来实现

简化版镜像仓库

Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。

搭建方式比较简单，命令如下:

带有图形化界面版本

使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry，命令如下

配置Docker信任地址

我们的私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，所以需要做一个配置

docker-compose.yml的内容为

执行

访问对应地址，可以访问

在私有镜像仓库推送或拉取镜像