Docker基础

1 Docker概述

我们开发的代码会接触到不同环境：开发环境、测试环境以及生产环境：

1.1 Docker概述

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
容器是完全使用沙箱机制，相互隔离
容器性能开销极低

1.2 docker安装

本示例基于CentOS 7 安装演示 Docker官网

1.2.1 docker安装步骤

# 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

1.3 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（Contain er）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 配置 Docker 镜像加速器

1 默认情况下，将来从docker hub（https://hub.docker.com/）上下载 docker镜像,速度太慢.

USTC：中科大镜像加速器（https://docker.mirrors.ustc.edu.cn）
阿里云 : (https://www.aliyun.com/)

2 查看文件/etc/docker/daemon.json

# 执行如下命令：
cat /etc/docker/daemon.json

2 Docker命令

2.1 进程相关命令

# qido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# 开机启动docker服务
systemctl enable docker

2.2 Docker 镜像相关命令

菜鸟教程之docker命令

2.2.1 查看镜像

# 查看本地所有的镜像
docker imagesdocker images -q # 查看所用镜像的id

REPOSITORY：镜像名称
TAG：镜像标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像的创建日期
SIZE：镜像大小

2.2.2 搜索镜像

docker search 镜像名称

NAME：镜像名称
DESCRIPTION：镜像描述
STARS：用户评价，反应一个镜像的受欢迎程度
OFFICIAL：是否官方
AUTOMATED：自动构建，表示该镜像由Docker Hub自动构建流程创建的

2.2.3 拉取镜像

# ()可选 如果不指定版本号,默认下载最新版本,可去docker hub查询镜像版本
docker pull 镜像名称(:版本号)

2.2.4 删除镜像

# 删除指定本地镜像
docker rmi 镜像id # 删除所有本地镜像
docker rmi docker images -q

2.3 容器相关的命令

2.3.1 查看容器

docker ps # 查看正在运行的容器
docker ps –a # 查看所有容器，包括正在运行和停止的容器

2.3.2 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

1 交互式容器:
以交互式方式创建并启动容器，启动完成后，直接进入当前容器。使用exit命令退出容器。需要注意的是以此种方式启动容器，如果退出容器，则容器会进入停止状态.

#创建并启动名称为 mycentos7 的交互式容器；
# 下面指令中的镜像名称 centos:7 也可以使用镜像id
# 使用的shell是/bin/bash
docker run -it --name=mycentos7 centos:7 /bin/bash

2 守护式容器:
创建一个守护式容器；如果对于一个需要长期运行的容器来说，我们可以创建一个守护式容器.

#创建并启动守护式容器  -id和di相等
docker run -di --name=mycentos2 centos:7#登录进入容器命令为：docker exec -it container_name (或者 container_id) /bin/bash（exit退出 时，容器不会停止）
docker exec -it mycentos2 /bin/bash

2.3.3 进入容器

# docker exec -it container_name (或者 container_id) /bin/bash
#（exit退出 时，容器不会停止）
docker exec 参数
# eg:
docker exec -it mycentos2 /bin/bash

2.3.4 停止容器

docker stop 容器名称或者容器id

2.3.5 启动容器

docker start 容器名称或者容器id

2.3.6 删除容器

注意：如果容器是运行状态则删除失败，需要停止容器才能删除

#删除指定容器
docker rm 容器名称或者容器id# 删除所有容器：
docker rm docker ps -a -q

2.3.7 查看容器信息

docker inspect 容器名称或者容器id

ps:
容器之间在一个局域网内，linux宿主机器可以与容器进行通信；但是外部的物理机笔记本是不能与容器直接通信的，如果需要则需要通过宿主机器端口的代理.

3 Docker容器的数据卷

3.1 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

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

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：

目录必须是绝对路径
如果目录不存在，会自动创建
一个容器可以挂载多个数据卷
一个数据卷也可以被多个容器挂载
两个容器可以挂载同一个容器

# 如将容器的/root/data_container目录挂载到宿主机的/root/data目录
docker run -it --name=cl -v /root/data:/root/data_container centos /bin/bash

同时我们我们回到宿主机中，可以在data文件夹下创建一个文件cf.txt ,可以发现在容器中也会生成cf.txt文件.

总结:

数据卷的持久化:
- 当我们把c1容器删除后，宿主机中的数据卷依然存在。所以当我们重新创建一个容器的同时依然可以挂载宿主机中的data文件夹，对应data里的数据依然同步到容器中.
一个容器可以挂载多个数据卷:
多个容器可以挂载同一个数据卷:
- 分别创建两个容器，两个容器都挂载宿主机中data目录，当修改c3容器的data目录c4会实现同步,从而实现两个容器之间的交互.

3.3 配置数据卷容器

多容器进行数据交换

多个容器挂载同一个数据卷
数据卷容器

步骤:
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/bashdocker run –it --name=c2 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash

总结:

数据卷: 宿主机的一个目录或文件
数据卷作用:
- 容器数据持久化
- 客户端和容器数据交换
- 容器间数据交换
数据卷容器
- 创建一个容器，挂载一个目录，让其他容器继承自该容器( --volume-from )

4. 应用部署

4.1 MySQL部署

步骤:
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=root：**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 使用客户端连接数据库

4.2 Tomcat部署

步骤:
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 在主机中/tomcat目录中上传一个html页面,使用外部机器访问tomcat

4.3 Redis部署

步骤:
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 连接redis数据库

使用client连接

./redis-cli.exe -h 192.168.149.135 -p 6379

使用redis桌面客户端连接

5. Docerfile

5.1 Docker 镜像原理

引入问题:
Q1: Docker 镜像本质是什么？
A1:是一个分层文件系统.

Q2: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？
A2: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.

Q3:Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB?
A3: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.

5.2 镜像制作

5.2.1 容器转为镜像

1 使用docker commit命令可以将容器保存为镜像
命令形式：docker commit 容器名称镜像名称

docker commit 381827f60f70 my_tomcat:1.0

2 使用docker save命令可以将已有镜像保存为tar 文件
命令形式：docker save –o tar文件名镜像名

docker save -o my_tomcat.tar my_tomcat:1.0

3 使用docker load命令可以根据tar文件恢复为docker镜像
命令形式：docker load -i tar文件名

# 加载恢复镜像
docker load -i my_tomcat.tar
# 在镜像恢复之后，基于该镜像再次创建启动容器
docker run -di --name=new_tomcat -p 8080:8080 my_tomcat:1.0

注意：新的镜像制作后，原本容器中挂载的目录将失效，索引一般在恢复镜像创建容器容器的时候需要重新挂载。

5.3 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

5.4 Dockerfile 入门案例

案例1

自定义centos7镜像
- 默认登录路径为 /usr
- 可以使用vim

实现步骤:
① 定义父镜像：FROM centos:7
② 定义作者信息：MAINTAINER itheima Michael@gmail.com
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
第1步填写centos_dockerfile文件内容

vim ./centos_dockerfile# 文件内容
FROM centos:7
MAINTAINER itheima <Michael@gmail.com>RUN yum install -y vim
WORKDIR /usr
CMD /bin/bash# 保存 退出

第2步文件编写完成执行命令构建：

docker build -f ./centos_dockerfile -t my_centos:1 .

案例2
定义dockerfile，发布springboot项目

实现步骤:
实现步骤
① 定义父镜像：FROM java:8
② 定义作者信息：MAINTAINER itheima Michael@gmail.com
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

第1步填写java8_dockerfile文件内容

vim ./java8_dockerfile# 文件内容
FROM java:8
MAINTAINER itheima <Michael@gmail.com>ADD springboot.jar app.jar
CMD java–jar app.jar# 保存 退出

第2步文件编写完成执行命令构建：

docker build -f ./java8_dockerfile -t app .

6. 服务编排

6.1 服务编排概念

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.

6.2 Docker Compose 概述

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

7. Docker 私有仓库

7.1 Docker 私有仓库

一、私有仓库搭建

# 拉取私有仓库镜像
docker pull registry# 启动私有仓库容器
docker run -id --name=registry -p 5000:5000 registry# 修改daemon.json
vim /etc/docker/daemon.json  # 重启docker 服务
systemctl restart docker
docker start registry

** 二、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

三、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

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1.2 docker安装

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1.3 docker架构

1.4 配置 Docker 镜像加速器

2 Docker命令

2.1 进程相关命令

2.2 Docker 镜像相关命令

2.2.1 查看镜像

2.2.2 搜索镜像

2.2.3 拉取镜像

2.2.4 删除镜像

2.3 容器相关的命令

2.3.1 查看容器

2.3.2 创建并启动容器

2.3.3 进入容器

2.3.4 停止容器

2.3.5 启动容器

2.3.6 删除容器

2.3.7 查看容器信息

3 Docker容器的数据卷

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3.2 配置数据卷

3.3 配置数据卷容器

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5.2 镜像制作

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