Docker 应用容器引擎

最新推荐文章于 2024-04-25 16:08:46 发布

CDHong.it

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分类专栏： Java基础

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Docker简介

软件开发比较麻烦的就是环境配置。换一台机器就得重来一次，操作不难就是耗时耗力，很多人就想，能不能从根本上解决问题，让我们的应用程序自己带着环境和应用依赖，也就是说，部署的时候，把原始环境一模一样地复制过来。
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Docker是一个是一个开源的应用容器引擎，是软件部署的解决方案，可以让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级的、可移植的、自给自足的镜像中。然后发布到任何流行的 Linux 服务平台。
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Linux 文件管理子系统由 bootfs 和 rootfs 两部分组成
- bootfs 包含了 bootloader(引导加载程序) 和 kernal (内核)
- rootfs root 文件系统，包含的就是典型的 Linux 系统中的标准目录和文件
- 不同的 Linux 发行版，bootfs 基本一样，而 rootfs 不同。
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 ，称之为 base imags
- 再往上就是叠加其他的镜像文件(jdk , tomcat,...)，最终叠加的所有镜像组成一个统一的文件系统(Union File System)，为这些层提供一个统一的视角。
- 上面叠加的镜像都是只读镜像，不能修改(为了复用)，如果想要修改则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，修改完毕后，返回一个新的镜像。

**
Docker Engine 是一个C/S 架构的应用程序，主要包含下面几个组件；

docker daemon 就是 docker 的守护进程即 server 端，客户端 docker CLI 是通过 REST API 进行通信
docker CLI 用来管理容器和镜像，客户端提供一个只读镜像，然后通过镜像可以创建多个容器。
用户不能与 server 直接交互，但可以通过与容器这个桥梁来交互。

Docker 架构

Docker使用了C/S体系架构，Docker客户端与Docker守护进程通信，Docker守护进程负责构建，运行和分发Docker容器。Docker客户端和守护进程可以在同一个系统上运行，也可以将Docker客户端连接到远程Docker守护进程。Docker客户端和守护进程使用REST API通过UNIX套接字或网络接口进行通信。

名称	说明
客户端(Client)	Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker API 与 Docker 的守护进程通信。
主机(Host)	一个虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。
守护进程(Daemon)	是Docker服务器端进程，负责支撑Docker 容器的运行以及镜像的管理。
容器(Container)	容器是独立运行的一个或一组应用。镜像相当于类，容器相当于类的实例
仓库(Registry)	用来保存镜像，是代码控制中的代码仓库。 Docker Hub提供了庞大的镜像集合供使用。用户也可以将本地的镜像推送到仓库
镜像(Images)	用于创建 Docker 容器的模板。镜像是基于联合文件系统的一种层式结构，由一系列指令一步一步构建出来。

Docker 安装与启动

Docker可以运行在MAC、Windows、CentOS、DEBIAN、UBUNTU等操作系统上，提供社区版和企业版，我们这里基于CentOS安装 Docker。
Docker从 17.03 版本之后分为 CE (Community Edition：社区版) 和 EE (Enterprise Edition：企业版)

# 更新yum 源
sudo yum update -Y
# 安装相关工具库
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 设置yum源 阿里云，提升在线 安装 docker 的速度
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sudo yum install -y docker-ce # 安装docker
docker -v # 查看docker版本

Linux sudo 命令以系统管理者的身份执行指令，相当于 root 亲自执行

设置阿里云镜像加速器
docker 从 docker hub 拉取镜像，因为是从国外获取，速度较慢。可以通过配置国内镜像源的方式，从国内获取镜像，提高拉取速度。

直接登录阿里云，选择控制台–>搜索镜像–>选择容器镜像服务–>开通–>找到左侧菜单栏的镜像加速器–>选择CentOS–>复制它提供的代码–>linux 执行即可

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://to5kngns.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
cat /etc/docker/daemon.json

注意上述配置，小伙伴们需要自己操作一下，不能直接复制执行，每个用户的镜像加速器地址不一样。
如果觉得麻烦，也可以使用下述公开的镜像加速器，直接修改 registry-mirrors 即可。

{
	"registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com","http://f1361db2.m.daocloud.io","http://hub-mirror.c.163.com"]
}

Docker启动与停止命令

systemctl start docker  # 启动docker服务
systemctl stop docker  # 停止docker服务
systemctl restart docker  # 重启docker服务
systemctl status docker  # 查看docker服务状态
systemctl enable docker  # 设置开机启动docker服务
docker info # 查看docker 信息

Docker常用命令

镜像相关命令

镜像就是对某些运行环境或者软件打的包，用户可以从 docker 仓库中下载基础镜像到本地，比如开发人员可以从 docker 仓库拉取（下载）一个只包含 centos7 系统的基础镜像，然后在这个镜像中安装jdk、mysql、Tomcat 和自己开发的应用，最后将这些环境打成一个新的镜像。
开发人员将这个新的镜像提交给测试人员进行测试，测试人员只需要在测试环境下运行这个镜像就可以了，这样就可以保证开发人员的环境和测试人员的环境完全一致。

docker images # 查看镜像  hub.docker.com   https://c.163.com/hub
docker search 镜像名称[:tag]  # 在仓库中搜索需要的镜像
docker pull 镜像名称[:tag] # 从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
docker rmi 镜像id  # 根据镜像ID删除
docker images -q # 查看所有镜像ID
docker rmi `docker images -q`  #删除所有镜像

执行 docker 相关命令出现如下错误，表示没有权限操作，解决办法，使用 sudo获取管理员权限

“Got permission denied while trying to connect to the Docker daemon socket at unix:///var/run/docker.sock: Get http://%2Fvar%2Frun%2Fdocker.sock/v1.26/images/json: dial unix /var/run/docker.sock: connect: permission denied”

# 启动 docker 
docker search nginx # 搜索 nginx 镜像
docker pull nginx # 下载 nginx 镜像
docker images  # 查看本地所有镜像

容器相关命令

容器是由镜像运行产生的运行实例。镜像和容器的关系，就如同 Java 语言中类和对象的关系。

docker run [option] 镜像名字[:tag]  # 创建与启动容器
docker ps    # 查看正在运行的容器
docker ps -a # 查看所有容器  
docker exec -it container_name # 进入容器内部

option 参数说明：

-i：保持容器运行，通常与 -t 一起使用，容器创建后自动进入容器，退出容器后，容器自动关闭

-t：创建交互式容器，即为容器分配一个伪终端，通常与 -i 一起使用。

-d：创建一个守护式容器在后台运行，需要 docker exec 命令进入容器，退出后，容器不会关闭

--name :为创建的容器命名。

-v：表示目录映射关系（前者是宿主机目录，后者是映射到宿主机上的目录）

-p：表示端口映射，前者是宿主机端口，后者是容器内的映射端口，这样宿主机就可以通过端口访问

守护式容器
如果对于一个需要长期运行的容器来说，我们可以把它创建一个守护式容器。注意：容器名称不能重复

docker run -di --name=nginx -p 8080:80 nginx  #创建并启动守护式容器,设置容器名称以及映射端口号
docker exec -it nginx /bin/bash | bash #进入容器,分配终端
ls # 查看容器中的内容，其实就是 linux 目录结构，镜像依赖于 linux 系统
exit # 退出当前容器

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 nginx 的交互式容器；下面指令中的镜像名称 nginx 也可以使用镜像id
docker run -it --name=nginx nginx /bin/bash | bash

停止/启动/删除容器

docker stop 容器名或ID # 停止正在运行的容器
docker start 容器名或ID # 启动容器
docker rm 容器名或ID # 删除容器 如果要删除多个 直接 空格分隔即可
docker rm `docker ps -aq` # 删除所有容器
docker inspect 容器名称或ID # 查看容器信息

文件拷贝： 将 linux 宿主机中的文件拷贝到容器内

docker cp abc.txt nginx2:/ # 复制abc.txt到nginx2的容器的 / 目录下
docker exec -it nginx2 /bin/bash  # 进入nginx2容器
ll  # 查看容器 / 目录下文件

#在Linux宿主机器执行复制；nginx2/cba.txt文件复制到 宿主机器的/root目录下
docker cp nginx2:/cba.txt /root # 将文件从容器内拷贝出来到linux宿主机

目录挂载： 可以在创建容器的时候，将宿主机的目录与容器内的目录进行映射，这样我们就可以通过修改宿主机某个目录的文件从而去影响容器。且容器删除后，宿主机中的数据依然存在，不会丢失

mkdir /usr/local/test  # 创建linux宿主机器要挂载的目录
# 创建并启动容器nginx3,并挂载linux中的/test目录到容器的/test_container，目录不存在他会自动创建
docker run -di -v /usr/local/test:/usr/local/test_container --name=nginx3 nginx
touch /usr/local/test/def.txt  # 在linux下创建文件
docker exec -it nginx3 /bash  # 进入容器
ll /usr/local/test_container  # 在容器中查看目录中是否有对应文件def.txt

注意：如果你共享的是多级的目录，可能会出现权限不足的提示。这是因为 CentOS7 中的安全模块 selinux 把权限禁掉了，需要添加参数 --privileged=true 来解决挂载的目录没有权限的问题。

容器定制内容转为新的镜像使用(了解)

# 容器转为镜像 了解
docker commit 容器ID 镜像名称:版本号 # 保存为一个新的镜像
docker images # 查看是否转换成功
docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号 # 把镜像保存为一个压缩文件(my_tomcat.tar)，用于传输
docker load -i 压缩文件名称 # 删除原来的镜像，使用压缩文件(my_tomcat.tar)还原镜像
docker images # 查看是否还原成功
docker run -it --name=new_tomcat 镜像名称:版本号 bash # 创建容器运行，目录挂载会失效

Docker应用部署

Nginx部署

# 创建容器,设置端口，目录映射
docker run -di \
--name=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

MySQL部署

docker pull mysql:5.7  # 拉取MySQL 5.7镜像
# 创建容器,设置端口，目录映射
docker run -di \
--name=mysql5.7 \
-p 3306:3306 \
-v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v $PWD/logs:/logs \
-v $PWD/data:/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
mysql:5.7

-p 代表端口映射，格式为宿主机映射端口:容器运行端口
-v 目录挂载，方便宿主机和容器文件操作 **$PWD : **获取 pwd 命令返回的地址
-e 代表添加环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD 是root用户的远程登陆密码（如果是在容器中使用root登录的话，那么其密码为空）

docker exec -it mysql5.7 /bin/bash  # 进入 mysql 容器
mysql -u root -p  # 登录容器里面的mysql

上面创建的时候做了端口映射，则我们可以使用 MySQL 远程客户端进行访问测试。

Tomcat部署

docker pull tomcat # 拉取tomcat镜像
# 创建tomcat容器;并挂载了webapps目录
docker run -di \
--name=mytomcat \
-p 8080:8080 \
-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \
tomcat

如果出现 WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work. 则编辑 /etc/sysctl.conf ，最后添加 net.ipv4.ip_forward=1 , 重启网络： systemctl restart network

在 tomcat 目录下新建一个 index.html 文件，测试访问宿主机的端口号为 8080 的 tomcat。

Redis部署

docker search redis # 搜索 redis 镜像 
docker pull redis:5.0 # 拉取 redis 镜像
docker run -id --name=redis -p 6379:6379 redis:5.0 # 创建 redis 容器，设置端口映射

使用宿主机连接 redis 测试，连接命令：redis-cli.exe -h 192.168.25.128 -p 6379

Dockerfile

在Docker中创建镜像最常用的方式，就是使用Dockerfile。Dockerfile是一个Docker镜像的描述文件，我们可以理解成火箭发射的A、B、C、D…的步骤。Dockerfile其内部包含了一条条的指令，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。 u=1252885506,1432961102&fm=26&gp=0.jpg

指令	描述
FROM	构建新镜像是基于那个镜像
MAINTAINER	镜像维护者姓名或邮箱
RUN	构建镜像时运行的 Shell 命令，也可以是 RUN [“command”,“param1”,“param2”]
LABEL	用来做说明的，可以替换MAINTAINER，最终在查看镜像的时候显示
COPY	拷贝文件或目录到镜像中，不会解压缩
ADD	添加文件到镜像中，可以来源于远程服务，会自动解压缩
EVN	设置环境变量
VOLUMES	挂载数据卷，同 docker run -v
USER	为 RUN、CMD和 ENTRYPOINT 执行命令指定运行用户
EXPOSE	声明容器运行的时候监听的端口，启动容器时用-p绑定暴露的端口
HEALTHCHECK	容器中的服务健康检查
WORKDIR	为 RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY和ADD设置工作目录，如果没有创建，则自动创建
ENTRYPOINT	运行容器时执行，如果有多个，最后一个生效
CMD	运行容器时执行，如果有多个，则最后一个生效

# Dockerfile 案例  springboot-dockerfile
FROM java:8
MAINTAINER cdhong <cdhing.it@qq.com>
ADD springboot-demo-1.0.0-SNAPSHOT.jar app.jar

EXPOSE 8080
CMD java -jar app.jar

docker build -f ./springboot-dockerfile -t app:1.0 .  # 根据 dockerfile 构建镜像 ，. 表示构建目录
docker run -id -p 9000:8080 app

搭建一个 JavaWeb 应用的镜像Dockerfile

FROM centos:7
MAINTAINER cdhong.it<cdhong.it@qq.com>

# Install tools
RUN yum install vim -y

# Install java8
ADD jdk-8u251-linux-x64.tar.gz /usr/local
RUN mv /usr/local/jdk1.8.0_251 /usr/local/java
ENV JAVA_HOME /usr/local/java
# ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin

# Install Tomcat8
ADD apache-tomcat-8.5.43.tar.gz /usr/local
RUN mv /usr/local/apache-tomcat-8.5.43 /usr/local/tomcat8

# expose ports
EXPOSE 8080

#workspace
WORKDIR /usr/local/

# run shell
ENTRYPOINT /usr/local/tomcat/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/tomcat/logs/catalina.out

docker build -t my_tomcat:1.0 .  # 构建新镜像
# 创建容器
docker run -it --name=tomcate -p 8080:8080 \
-v $PWD/webapps/:/usr/local/tomcat/webapps/ \
-v $PWD/logs/:/usr/local/tomcat/logs/ \
--privileged=true \
my_tomcat:1.0

# 验证
docker exec 容器ID java -version  # 查看 java 版本信息

服务编排-Docker Compose

Docker Compose 是通过 python 编写的 Docker 的服务编排工具，主要用来构建基于 Docker 的复杂应用，Compose 通过一个配置文件来管理多个 Docker 容器，非常适合组合使用多个容器进行开发的场景。

通过 dockerfile 只能生成单一的容器（称之为service）。在实际开发的环境中，没有单独存在的应用，我们会把多个应用搭建在一起形成一个完整的系统（称之为 project）。
Compose它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml模板文件来定义一组相关联的应用容器为一个项目。

使用步骤：

利用 Dockerfile 定义运行环境镜像
使用 docker-compose.yml 定义组件应用的各个服务模板
运行 docker-compose up 启动应用

文件模板节点
一份标准配置文件应该包含 version、services、networks三大部分

文件节点	说明	文件节点	说明
version	指定 Docker Compose 版本	services	所有容器服务的父节点
restart	开机是否自动启动	volumes	数据卷（宿主机路径 : 容器内路径）
image	指定镜像名	command	覆盖容器启动后默认执行的命令
ports	端口开放映射	environment	环境变量
networks	加入指定网络	container_name	为自定义容器命名，不使用默认
build	指定Dockerfile，up 启动时执行构建任务	depends_on	解决容器依赖问题，指定启动顺序

# 安装 docker-compose ，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/1.23.2/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose

# curl: (56) TCP connection reset by peer  访问不到docker官方镜像，或者github访问太慢，可以用daocloud下载
sudo curl -L https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.25.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose

chmod +x /usr/local/bin/docker-compose  # 设置 docker-compose 执行权限
docker-compose --version  # 查看 docker-compose 版本信息

rm /usr/local/bin/docker-compose  # 卸载 docker-compose，删除二进制文件即可

mkdir docker-compose # 创建文件夹
vim docker-compose.yml # 文件名固定，不能自定义

version: '3.1'
services:
  mysql:
    restart: always
    image: mysql:5.7.22
    container_name: mysql
    ports:
      - 3306:3306
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    command:
      --character-set-server=utf8mb4
      --collation-server=utf8mb4_general_ci
    volumes:
      - $PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d
      - $PWD/mysql/logs:/logs
      - $PWD/mysql/data:/var/lib/mysql
  tomcat:
    restart: always
    image: tomcat
    container_name: tomcat
    ports:
      - 8080:8080
    volumes:
      - $PWD/tomcat/webapps:/usr/local/tomcat/webapps
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai

docker-compose up # 构建启动所有服务
docker-compose down # 停止移除所有服务
# 把 准备好的项目添加到 webapp 中，tomcat 会自动解压
# 把准备好的 sql 脚本登录 mysql 执行
# 在 宿主机 上通过浏览器访问 http://192.168.25.128:8080/项目名/requestMapper

命令	描述
docker-compose up -d nginx	构建建启动nignx容器
docker-compose exec nginx bash	登录到nginx容器中
docker-compose down	删除所有容器,镜像
docker-compose ps	显示所有容器
docker-compose restart nginx	重新启动nginx容器
docker-compose config -q	验证（docker-compose.yml）文件配置
docker-compose pause nginx	暂停nignx容器
docker-compose unpause nginx	恢复ningx容器
docker-compose rm nginx	删除容器（删除前必须关闭容器）
docker-compose stop nginx	停止nignx容器
docker-compose start nginx	启动nignx容器

私有仓库

私有仓库搭建

docker pull registry  # 拉取私有仓库镜像
docker run -id --name register -p 5000:5000 register # 启动私有仓库容器，通过 http://私有仓库服务器ip:5000/v2/_catalog 访问测试
vim /etc/docker/daemon.json  # 修改 daemon.json 添加一个 key ,让 docker 信任私有仓库地址 {"insecure-registries":["私有仓库服务器IP:5000"]}
systemctl restart docker # 重启 docker 服务
docker start registry # 启动私有仓库容器

将镜像上传到私有仓库

docker tag centos:7 私有仓库服务器IP:5000/centos:7  # 标记镜像为私有仓库镜像
docker push 私有仓库服务器IP:5000/centos:7  # 上传标记的镜像

从私有仓库拉取镜像

docker pull 私有仓库服务器IP:5000/centos:7  # 拉取