微服务学习笔记--(Docker)

目录

• 初识Docker
• Dcoker的基本操作
• Dockerfile自定义镜像
• Docker-Compose
• Docker镜像服务

初始Docter

• 什么是Docker
• Docker和虚拟机的区别
• Docker架构
• 安装Docker

初识Docker-什么是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

Docter

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

不同环境的操作系统不同，Docker如何解决？我们先来了解下操作系统结构

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

内核----linux 系统应用----eg：Ubuntu、Centos 用户程序–eg：MySQL、node

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3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

小结

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.运行时利用砂箱机制形成隔离容器，各个应用个互不干扰

3.启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

初始docker-Docker和虚拟机的差别

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Ubutu系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。

特性	Docker	虚拟机
性能	接近原生	性能较差
硬盘占用	一般为MB	一般为GB
启动	秒级	分钟级

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

初始Docker-Docker架构

镜像和容器

镜像(Image): Docker将应用程序及其所需要的依赖、函数库、环境、配置等文件D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 Register。
• 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RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程服务端发送指定。

小结：

镜像：

• 将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起

容器：

• 镜像运行起来就算容器，一个镜像可以运行多个容器

Docker结构：

• 服务端：接受命令或远程请求，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

初识Docker-Docker的安装

安装Docker

企业部署一般都是采用Linux操作系统，其中数CenOS发行版占比最多，因此在CentOS下安装Docker。

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个与)，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。

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，CentO S 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-engline-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce \

1.2安装docker

首先需要虚拟机互联网，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.repo

yum makecache fast

然后输入命令：

yum install -y docker-ce

docker-ce位社区免费版本。稍等片刻，diocker即可安装成功。

1.3启动docker

Docker应用要用到各种端口，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 filewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld

然后输入命令，可以查看docker版本：

docker -v

1.4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：

参考阿里云的镜像加速文档：
http://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

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

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
    
    
	"registery-mirrors": ["http://n0dwemtq.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

Docker基本操作

• 镜像操作
• 容器操作
• 数据卷(容器数据管理)

使用Docker-镜像命令

镜像相关命令

• 镜像名称一般分两部分组成：[respository]:[tag]。 eg：msql:5.7

镜像操作命令

docker build 构建镜像
docker push 推送镜像到服务
Docker  Register 镜像服务器
docker pull 从服务拉取镜像
docker images 查看镜像
docker rmi 删除镜像
docker pull 从服务拉取镜像
docker save 保存镜像为一个压缩包
docker load 加载压缩包为镜像

查看命令：docker --help

查看docker images命令作用：docker images --help

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

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

步骤一：利用docker xx --help 命令查看docker save何docker load的语法

步骤二：使用docker tag创建镜像mynginx1.0

docker save -o mynginx1.0.tar nginx.latest

步骤三：使用docker save导出镜像到磁盘

docker rmi nginx:latest
docker load -i mynginx1.0.tar

小结

镜像操作有哪些？

• docker images
• docker rmi
• docker pull
• docker push
• docker save
• docker load

使用Docker-镜像命令练习

练习 ：去DockerHub搜索并拉取一个Redis镜像

1.去DockerHub搜索Redis镜像
2.查看Redis镜像的名称何版本
3.利用docker pull命令拉取镜像

docker pull redis

4.利用docker save命令将redis:latest打包为一个redis.tar包

docker save -o redis.tar redis:latest

5.利用docker rmi删除本地的redis:latest

docker rmi redis:latest

6.利用docker load 重新加载redis.tar文件

docker load -i redis.jar

使用Docker-容器命令介绍

docker exec 进入容器执行命令
docker logs 查看容器运行日志
docker ps 查看所有运行的容器及状态

docker pause 暂停
docker unpause 
docker start 启动
docker stop 停止

使用Docker-容器命令案例1

案例：创建运行一个Nginx容器

步骤一：去docker hub查看Nginx的容器运行命令

docker run --name containerName -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，冒号左侧的宿主机端口，右侧是容器端口
• -d：后台运行容器
• nginx:镜像名称，例如nginx

比如主机：192.168.150.101上有Nginx容器，port:80,因为容器是隔离的，用户不能直接访问，所以可以把主机上的端口，比如主机的80端口跟nginx容器的80端口做映射，那么用户访问http://192.168.150.101:80时就可以到达Nginx容器

实际操作命令：

docker run --name mn -p 80:80 -d nginx
docker ps
docker logs mn

然后在浏览器上访问地址：http://主机:80
如果出现nginx的首页则说明成功

#实时日志命令
docker logs -f mn

小结：

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 ps

使用Docker-容器命令案例2

案例：进入Nginx，修改HTML文件内容，添加"今天是周五!"

步骤一：进入容器。进入我们刚刚创建的nginx容器的命令为：

docker exec -it mn bash

命令解读：

• docker exec：进入容器内部，执行一个命令
• -it：给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互
• mn：要进入的容器的名称
• bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

步骤二：进入nginx的HTML所在目录 /usr/share/nginx/html

cd /usr/share/nginx/html

步骤三：修改index.html的内容
sed是替换命令 用今天是周五!替换Welcome to nginx

sed -i 's#Welcome to nginx#今天是周五!#g' index.html
sed -i 's#<head>#<head><meta charset="utf-8">#g' index.html

实际操作命令：

docker exec -it mn bash

cd /usr/share/nginx/html
# vi index.html 会出错,docker没有这个命令

sed -i 's#Welcome to nginx#今天是周五!#g' index.html

sed -i 's#<head>#<head><meta charset="utf-8">#g' index.html

exit

docker ps

docker stop mn

docter ps # 此时看不到mn 因为docker ps默认是所有运行的容器

docter ps -a # 此时能看到mn是挂的状态 因为docker ps -a能看到所有容器

docker start mn

docker rm mn # 会失败 不能删运行中的容器

docker rm -f mn # 强制删除，命令能执行成功

docter ps -a # 此时看不到mn了 因为真的被删除了

小结：

查看容器状态：

• docker ps
• 添加-a参数查看所有状态的容器

删除容器：

• docker rm
• 不能删除运行中的容器，除非添加-f参数

进入容器：

• 命令是docker exec -it[容器名][要执行的命令]
• exec命令可以进入容器修改文件，但是在容器内修改文件是不推荐的

使用Docker-容器命令练习

练习：创建并运行一个redis容器，并且支持数据持久化

步骤一：到DockerHub搜索Redis镜像

步骤二：查看Redis镜像文档中的帮助信息

步骤三：利用docker run命令运行一个Redis容器

实际操作命令：

# 创建并运行myredis容器
docker run --name myredis -p 6379:6379 -d redis redis-server --appendonly yes

练习：进入redis容器，并执行redis-cli客户端命令，存入num=666

#进入容器
docker exec -it myredis bash

redis-cli

keys *

set num 666

get num

# 退出redis客户端
exit

#退出myredis容器
exit

使用Docker-数据卷命令

数据卷

容器与数据耦合的问题

不便于修改

• 当我们要修改Nginx的html内容时，需要进入容内部修改，很不方便。

数据不可复用

• 在容器内的修改对外是不可见的。所有修改对新创建的容器都是不可复用的。

升级维护困难

• 数据在容器内，如果升级容器必然删除旧容器，所有数据都跟着删除了

数据卷是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录

操作数据卷

数据源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volume
• inspect 现实一个或多个volume的信息
• ls 列出所有的volume
• prune 删除未使用的volume
• rm 删除一个或多个指定的volume

案例：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 html

2.查看所有数据

docker volume ls

3.查看数据卷详细信息卷

docker volume inspect html

实际操作命令：

docker volume create html
docker volume ls
docker volume inspect html
docker volumn prune
docker volume ls
docker volume create html
docker volumn rm html

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
• docker volume ls
• dcoker volume inspect
• docker volume rm
• docker volume prune

使用Docker-数据卷挂载案例1

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

举例说明:

docker run --name mn -v html:/root/html -p 8080:80 nginx

docker run：就是创建并与运行容器
--name mn：给容器起个名字叫mn
-v html:/root/html：把html数据卷挂载到容器内的/root/html则会目录中
-p 8080:80：把宿主机的8080端口映射到容器内的80端口
nginx：镜像名称

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。

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 -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html -d 

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

实际操作命令：

docker run --name mn -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html -d nginx

docker inspect html命令的结果：
{
    
    
	”CreatAt:“:".....",
	"Driver:":"......"
	"Mountpoint":"/var/lib/docker/volumes/html/_data",
	......
}

cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
ll的命令结果：
index.html

然后就可以修改index.html中的内容了

小结：

数据卷挂载方式：

• -v volumeName:/targetContainerPath
• 如果容器运行时volume不存在，会自动被创建出来

案例：创建并运行一个MySQL容器，将宿主机目录直接挂载到容器

提示：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】

实现思路如下：

1.将mysql.tar文件上传到虚拟机，通过load命令加载为镜像
2.创建目录/temp/mysql/data
3.创建目录/temp/mysql/conf，将hmy.cnf文件上传到/tmp/mysql/conf
4.去DockerHub查阅资料，创建并运行MySQL容器，要求：

• 挂载/tmp/mysql/data到mysql容器内数据存储目录
• 挂载/tmp/mysq/conf/hmy.cnf到mysql容器的配置文件
• 设置MySQL密码

实际操作命令：

cd /temp/

然后把mysql.tar拖到/temp/目录吓

#导入
docker load -i mysql.tar

#查看镜像名称
docker images

#创建目录 -p表示多级创建
mkdir -p mysql/data
mkdir -p mysql/conf

docker run --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWOED=123 -p 3306:3306 -v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf -d mysql:5.7.25

docker ps

小结：

1.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：容器内文件
• -v 素质及目录：容器内目录

2.数据卷改在与目录直接挂载的

• 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，不过目录容器寻找查看

自定义镜像-镜像结构

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。

入口(Entrypoint)：镜像运行入口，一般是程序启动的脚本和参数

层(Layer)：在BaseImage基础上添加安装包、依赖、配置等，每次操作都形成新的一层

基础镜像(BaseImage)：应用依赖的系统函数库、环境、配置、文件等

小结

镜像是分层结构，每一层称为一个Layer

• BaseImage层：包含基础的系统函数库、环境变量、文件系统
• Entrypoint：入口，是镜像中应用启动的命令
• 其它：在BaseImage基础上添加依赖、安装程序、完成整个应用的安装和配置

自定义镜像-dockerfile

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。

指令	说明	示例
FROM	指定基础镜像	FROM centos:6
ENV	设置环境变量，可在后面指令使用	ENV key value
COPY	拷贝本地文件到镜像的指定目录	COPY ./mysql-5.7.rpm/tmp
RUN	执行Linux的shell命令，一般是安装过程的命令	RUN yum instal gcc
EXPOSE	指定容器运行时监听的端口，是给镜像使用者看的	EXPOSE 8080
ENTRYPOINT	镜像中应用的启动命令，容器运行时调用	ENTRYPOINT java -jar xx.jar

案例：基于Ubuntu镜像构建一个新镜像，运行一个java项目

步骤1：新建一个空文件夹docker-demo
步骤2：拷贝资料中的dicker-demo.jar到docker-demo目录
步骤3：拷贝资料中的jdk8.tar到dicker-demo目录
步骤4：拷贝资料中的Dockerfile到dicker-demo目录
步骤5：进入docker-demo
步骤6：运行命令：

docker build -t javaweb:1.0 .

Dockerfile中的内容：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量,JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR/
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

#配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

#暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

实际操作命令：

ll命令的结果:
docker-demo.jar
Dockerfile
jdk8.tar.gz

#这个. 代表当前目录 我们当前就在Dcokerfile所在目录
docker build -t javaweb:1.0 .

docker images的结果：
REPOSITORY TAG ......
javaweb    1.0

docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

docker ps的结果能看到web已经成功启动

案例：基于java:8-alpine镜像，将一个Java项目构建为镜像

实现思路如下：
1.新建一个空的目录，然后在目录中新建一个文件，命名为Dockerfile
2.拷贝资料提供是docker.demo.jar到这个目录中
3.编写Dockerfile文件：

• 基于java:8-alpine作为基础镜像
• 将app.jar拷贝到镜像中
• 暴露端口
• 编写入口ENTRYOINT

4. 使用docker build命令构建镜像
5. 使用docker run创建容器并运行

Dockerfile中的内容：

# 指定基础镜像
FROM java:8-alpine

# 拷贝java项目的包
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

#暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

实际操作命令：

docker build -t javaweb:2.0 .

小结

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，比如Ubuntu。也可以是其他人制作好的镜像，例如：java:8-alpine

DockerCompose-初始Compose

什么是DockerCompose

Docker Compose可以基于Conpose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，通过指令定义集群张的每个容器如何运行。

version: "3.8"

services:
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    enviroment:
      MYSQL_ROOT_PASSWOED: 123
    volumes:
      - /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql
      - /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf
   web:
     build: .
     ports:
       - 8090: 8090

DockerCompose的安装(步骤省略…)

小结

DockeCompose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

Docker镜像仓库

常见镜像仓库服务

镜像仓库有公共和私有的两种形式：

• 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采用私有Docker Registry来实现。

Docker镜像仓库

搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的Docker Registry来实现

官网地址：https://hub.docker.com//registry

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 \
    --restart=always \
    --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/ vatalog可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像

带有图形化界面版本

使用DcokerCompose部署带有图像界面的DockerRegistry,命令如下：

version: '3.0'
services:
	registry:
	  images: registry
	  volumes:
	    - ./registry-data:/var/lib/registry
	ui:
	  image: joxit/docker-registry-ui:static
	  ports:
	    - 8080:80
	  enviroment:
	    - REGISTRY_TITLE=路西法98的私有仓库
	    - REGISTRY_URL=http://registry:5000
	  depends_on:
	    - registry

配置Docker信任地址

我们的私服采用的是http协议，默认不被Dcoker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://192.168.150.101:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload

在私有镜像仓库推送或拉取镜像

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

小结

1.推送本地镜像到仓库前都必须重命名(docker tag)镜像，以镜像仓库地址为前缀

2.镜像仓库推送前需要把仓库地址配置到docker服务的daemon.json文件中，被docker信任

3.推送使用docker.push命令

4.拉取使用docker pull命令