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1.1.什么是Docker
微服务虽然具备各种各样的优势#xff0c;但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。
分布式系统中#xff0c;依赖的组件非常多#xff0c;不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。在数百上千台服务中重复部署…认识docker docker相关操作 1.初识Docker
1.1.什么是Docker
微服务虽然具备各种各样的优势但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。
分布式系统中依赖的组件非常多不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。在数百上千台服务中重复部署环境不一定一致会遇到各种问题
1.1.1.应用部署的环境问题
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 例如一个项目中部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。
1.1.2.Docker解决依赖兼容问题
而Docker确巧妙的解决了这些问题Docker是如何实现的呢
Docker为了解决依赖的兼容问题的采用了两个手段 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 这样打包好的应用包中既包含应用本身也保护应用所需要的Libs、Deps无需再操作系统上安装这些自然就不存在不同应用之间的兼容问题了。
虽然解决了不同应用的兼容问题但是开发、测试等环境会存在差异操作系统版本也会有差异怎么解决这些问题呢
1.1.3.Docker解决操作系统环境差异
要解决不同操作系统环境差异问题必须先了解操作系统结构。以一个Ubuntu操作系统为例结构如下 结构包括
计算机硬件例如CPU、内存、磁盘等系统内核所有Linux发行版的内核都是Linux例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互对外提供内核指令用于操作计算机硬件。系统应用操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装使用更加方便。
应用于计算机交互的流程如下
1应用调用操作系统应用函数库实现各种功能
2系统函数库是对内核指令集的封装会调用内核指令
3内核指令操作计算机硬件
Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核无非是系统应用不同提供的函数库有差异 此时如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统MySQL在调用Ubuntu函数库时会发现找不到或者不匹配就会报错
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函数库借助于操作系统的Linux内核来运行
如图 1.1.4.小结
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
Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术具备下列优势
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操作系统运行时利用沙箱机制形成隔离容器各个应用互不干扰启动、移除都可以通过一行命令完成方便快捷
1.2.Docker和虚拟机的区别
Docker可以让一个应用在任何操作系统中非常方便的运行。而以前我们接触的虚拟机也能在一个操作系统中运行另外一个操作系统保护系统中的任何应用。
两者有什么差异呢
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仅仅是封装函数库并没有模拟完整的操作系统
对比来看 小结
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
1.3.Docker架构
1.3.1.镜像和容器
Docker中有几个重要的概念
镜像ImageDocker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会给容器进程做隔离对外不可见。
一切应用最终都是代码组成都是硬盘中的一个个的字节形成的文件。只有运行时才会加载到内存形成进程。
而镜像就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。
容器呢就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许形成进程只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次形成多个容器进程。
例如你下载了一个QQ如果我们将QQ在磁盘上的运行文件及其运行的操作系统依赖打包形成QQ镜像。然后你可以启动多次双开、甚至三开QQ跟多个妹子聊天。
1.3.2.DockerHub
开源应用程序非常多打包这些应用往往是重复的劳动。为了避免这些重复劳动人们就会将自己打包的应用镜像例如Redis、MySQL镜像放到网络上共享使用就像GitHub的代码共享一样。 DockerHubDockerHub是一个官方的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。
我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub另一方面也可以从DockerHub拉取镜
1.3.3.Docker架构
我们要使用Docker来操作镜像、容器就必须要安装Docker。
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RestAPI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。
1.3.4.小结
镜像
将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起
容器
镜像运行起来就是容器一个镜像可以运行多个容器
Docker结构 服务端接收命令或远程请求操作镜像或容器 客户端发送命令或者请求到Docker服务端
DockerHub
一个镜像托管的服务器类似的还有阿里云镜像服务统称为DockerRegistry 1.4.安装Docker
0.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。
1.CentOS安装Docker
Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7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。
1.1.卸载可选
如果之前安装过旧版本的Docker可以使用下面命令卸载
yum remove docker \docker-client \docker-client-latest \docker-common \docker-latest \docker-latest-logrotate \docker-logrotate \docker-selinux \docker-engine-selinux \docker-engine \docker-ce1.2.安装docker
首先需要大家虚拟机联网安装yum工具
yum install -y yum-utils \device-mapper-persistent-data \lvm2 --skip-broken然后更新本地镜像源
# 设置docker镜像源
yum-config-manager \--add-repo \https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.reposed -i s/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g /etc/yum.repos.d/docker-ce.repoyum makecache fast然后输入命令
yum install -y docker-cedocker-ce为社区免费版本。稍等片刻docker即可安装成功。
1.3.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
# 关闭
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld通过命令启动docker
systemctl start docker # 启动docker服务systemctl stop docker # 停止docker服务systemctl restart docker # 重启docker服务然后输入命令可以查看docker版本
docker -v1.4.配置镜像加速
docker官方镜像仓库网速较差我们需要设置国内镜像服务
参考阿里云的镜像加速文档https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
2.Docker的基本操作
2.1.镜像操作
2.1.1.镜像名称
首先来看下镜像的名称组成
镜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
如图 这里的mysql就是repository5.7就是tag合一起就是镜像名称代表5.7版本的MySQL镜像。
2.1.2.镜像命令
常见的镜像操作命令如图 2.1.3.案例1-拉取、查看镜像
需求从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看
1首先去镜像仓库搜索ridis镜像比如DockerHub: 2根据查看到的镜像名称拉取自己需要的镜像通过命令docker pull nginx
3通过命令docker images 查看拉取到的镜像
2.1.4.案例-保存、导入镜像
需求利用docker save将nginx镜像导出磁盘然后再通过load加载回来
1利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法
例如查看save命令用法可以输入命令
docker save --help命令格式
docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]2使用docker save导出镜像到磁盘
运行命令
docker save -o nginx.tar nginx:latest3使用docker load加载镜像
先删除本地的nginx镜像
docker rmi nginx:latest然后运行命令加载本地文件
docker load -i nginx.tar2.2.容器操作
2.2.1.容器相关命令
容器操作的命令如图 容器保护三个状态
运行进程正常运行暂停进程暂停CPU不再运行并不释放内存停止进程终止回收进程占用的内存、CPU等资源
其中 docker run创建并运行一个容器处于运行状态 docker pause让一个运行的容器暂停 docker unpause让一个容器从暂停状态恢复运行 docker stop停止一个运行的容器 docker start让一个停止的容器再次运行 docker rm删除一个容器
创建并运行nginx容器的命令
docker run --namecontainerName -p 80:80 -d nginx命令解读
docker run 创建并运行一个容器–name : 给容器起一个名字比如叫做mn-p 将宿主机端口与容器端口映射冒号左侧是宿主机端口右侧是容器端口-d后台运行容器nginx镜像名称例如nginx
这里的-p参数是将容器端口映射到宿主机端口。
默认情况下容器是隔离环境我们直接访问宿主机的80端口肯定访问不到容器中的nginx。
现在将容器的80与宿主机的80关联起来当我们访问宿主机的80端口时就会被映射到容器的80这样就能访问到nginx了
进入容器内 docker exec 容器名 比如这里我我创建的nginx ls查看 通过dockerhub的doc文档查看配置文件所在目录,方便下文做数据卷挂载
docker run命令的常见参数有哪些
–name指定容器名称-p指定端口映射-d让容器后台运行
查看容器日志的命令
docker logs添加 -f 参数可以持续查看日志
查看容器状态
docker psdocker ps -a 查看所有容器包括已经停止的
2.3.数据卷容器数据管理
在之前的nginx案例中修改nginx的html页面时需要进入nginx内部。并且因为没有编辑器修改文件也很麻烦。
这就是因为容器与数据容器内文件耦合带来的后果。
要解决这个问题必须将数据与容器解耦这就要用到数据卷了。可以通过访问宿主机修改文件来操作容器配置文件
2.3.1.什么是数据卷
**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。 一旦完成数据卷挂载对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录了。
这样我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录了
2.3.2.数据集操作命令
数据卷操作的基本语法如下
docker volume [COMMAND]docker volume命令是数据卷操作根据命令后跟随的command来确定下一步的操作
create 创建一个volumeinspect 显示一个或多个volume的信息ls 列出所有的volumeprune 删除未使用的volumerm 删除一个或多个指定的volume
2.3.3.创建和查看数据卷
需求创建一个数据卷并查看数据卷在宿主机的目录位置
① 创建数据卷
docker volume create html② 查看所有数据
docker volume ls结果 ③ 查看数据卷详细信息卷
docker volume inspect html结果 可以看到我们创建的html这个数据卷关联的宿主机目录为/var/lib/docker/volumes/html/_data目录。
小结
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
数据卷操作
docker volume create创建数据卷docker volume ls查看所有数据卷docker volume inspect查看数据卷详细信息包括关联的宿主机目录位置docker volume rm删除指定数据卷docker volume prune删除所有未使用的数据卷
2.3.4.挂载数据卷
数据卷创建后,需要和相关容器进行挂载 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内目录命令格式如下
docker run \--namemn \-v html:/root/html \-p 8080:80nginx \这里的-v就是挂载数据卷的命令
-v html:/root/html 把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
2.3.5.案例-给nginx挂载数据卷
需求创建一个nginx容器修改容器内的html目录内的index.html内容
分析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。
提示运行容器时使用 -v 参数挂载数据卷
步骤
① 创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录
docker run --name mn -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx此时查看数据卷 inspect命令进行检查 挂载点就是数据卷存在docker中的位置,_data就是挂载的容器指定的文件夹
② 进入html数据卷所在位置并修改HTML内容
# 查看html数据卷的位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html容器不仅仅可以挂载数据卷也可以直接挂载到宿主机目录上。关联关系如下
带数据卷模式宿主机目录 -- 数据卷 — 容器内目录直接挂载模式宿主机目录 — 容器内目录 语法
目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的
-v [宿主机目录]:[容器内目录]-v [宿主机文件]:[容器内文件]
上述的html是直接挂载数据卷和容器内目录进行挂载 接下来演示文件夹挂载文件文件夹,文件挂载文件
目录直接挂载
这里演示挂载nginx配置文件
要将Docker容器内的文件复制到宿主机可以使用以下命令
docker cp container_id:path_to_file_inside_container path_to_copy_file_on_host其中container_id是要复制文件的容器 IDpath_to_file_inside_container是要复制的文件在容器中的路径path_to_copy_file_on_host是要将文件复制到的宿主机路径。 例如假设你有一个名为“my_container”的容器并且要将容器中的文件/app/logs/access.log复制到本地宿主机的/tmp目录下可以使用以下命令
docker cp my_container:/app/logs/access.log /tmp/执行后容器中的/app/logs/access.log文件将被复制到宿主机的/tmp目录中。 注意事项
如果复制的是整个目录可以添加“-r”选项进行递归复制。 如果需要在Dockerfile中将文件复制到容器中可以使用COPY / ADD命令并指定来源路径和目标路径。 如果需要在容器内进行文件操作建议使用卷Volume进行文件传输和共享而不是使用docker cp命令。
docker 安装nginx 挂载主机 1.创建挂载目录
mkdir -p /home/nginx/conf
mkdir -p /home/nginx/log
mkdir -p /home/nginx/html
2.执行容器
# 生成容器
docker run --name nginx -p 9001:80 -d nginx
# 将容器内的nginx.conf文件复制到宿主机中
docker cp nginx:/etc/nginx/nginx.conf /home/nginx/conf/nginx.conf
# 将容器conf.d文件夹下内容复制到宿主机
docker cp nginx:/etc/nginx/conf.d /home/nginx/conf/conf.d
# 将容器中的html文件夹复制到宿主机
docker cp nginx:/usr/share/nginx/html /home/nginx/
3.挂载完成后删除重启
# 直接执行docker rm nginx或者以容器id方式关闭容器
# 找到nginx对应的容器id
docker ps -a
# 关闭该容器
docker stop nginx
# 删除该容器
docker rm nginx# 删除正在运行的nginx容器
docker rm -f nginx
4.重启 并且挂载对应文件夹
docker run \
-p 9002:80 \
--name nginx \
-v /home/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v /home/nginx/conf/conf.d:/etc/nginx/conf.d \
-v /home/nginx/log:/var/log/nginx \
-v /home/nginx/html:/usr/share/nginx/html \
-d nginx:latest上述就是将容器内的配置文件复制到指定文件夹中,然后进行挂载
2.3.7.小结
docker run的命令中通过 -v 参数挂载文件或目录到容器中
-v volume名称:容器内目录-v 宿主机文件:容器内文-v 宿主机目录:容器内目录
数据卷挂载与目录直接挂载的
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
3.Dockerfile自定义镜像
常见的镜像在DockerHub就能找到但是我们自己写的项目就必须自己构建镜像了。
而要自定义镜像就必须先了解镜像的结构才行。
3.1.镜像结构
镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。
简单来说镜像就是在系统函数库、运行环境基础上添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。
我们要构建镜像其实就是实现上述打包的过程。
3.2.Dockerfile语法
构建自定义的镜像时并不需要一个个文件去拷贝打包。
我们只需要告诉Docker我们的镜像的组成需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么将来Docker会帮助我们构建镜像。
而描述上述信息的文件就是Dockerfile文件。
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。
更新详细语法说明请参考官网文档 https://docs.docker.com/engine/reference/builder
3.3dockerfile构建前后端
docker部署前后端vueSpringboot详细教程
3.4.小结
小结 Dockerfile的本质是一个文件通过指令描述镜像的构建过程 Dockerfile的第一行必须是FROM从一个基础镜像来构建 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
4.Docker-Compose
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
4.1.初识DockerCompose
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。格式如下
version: 3.8services:mysql:image: mysql:5.7.25environment:MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 volumes:- /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql- /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnfweb:build: .ports:- 8090:8090
上面的Compose文件就描述一个项目其中包含两个容器
mysql一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器并且挂载了两个目录web一个基于docker build临时构建的镜像容器映射端口时8090
DockerCompose的详细语法参考官网https://docs.docker.com/compose/compose-file/
其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件只是语法稍有差异。
4.2.安装DockerCompose
CentOS7安装DockerCompose
2.1.下载
Linux下需要通过命令下载
# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-uname -s-uname -m /usr/local/bin/docker-compose2.2.修改文件权限
修改文件权限
# 修改权限
chmod x /usr/local/bin/docker-compose2.3.Base自动补全命令
# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose /etc/bash_completion.d/docker-compose如果这里出现错误需要修改自己的hosts文件
echo 120.25.246.120 raw.githubusercontent.com /etc/hosts3.Docker镜像仓库
搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。
官网地址https://hub.docker.com/_/registry
3.1.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
docker run -d \--restartalways \--name registry \-p 5000:5000 \-v registry-data:/var/lib/registry \registry命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录这是私有镜像库存放数据的目录。
访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像
3.2.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
version: 3.0
services:registry:image: registryvolumes:- ./registry-data:/var/lib/registryui:image: joxit/docker-registry-ui:staticports:- 8080:80environment:- REGISTRY_TITLE传智教育私有仓库- REGISTRY_URLhttp://registry:5000depends_on:- registry3.3.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
# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容
insecure-registries:[http://120.25.246.120:8080]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker5.Docker镜像仓库
5.1.搭建私有镜像仓库
参考课前资料《CentOS7安装Docker.md》
5.2.推送、拉取镜像
推送镜像到私有镜像服务必须先tag步骤如下
① 重新tag本地镜像名称前缀为私有仓库的地址192.168.150.101:8080/
docker tag nginx:latest 192.168.150.101:8080/nginx:1.0 ② 推送镜像
docker push 192.168.150.101:8080/nginx:1.0 ③ 拉取镜像
docker pull 192.168.150.101:8080/nginx:1.0
