SpringCloud微服务【实用篇】| Docker启示录

一：Docker启示录

1. Docker启示录

2. Docker和虚拟机的区别

前些天突然发现了一个巨牛的人工智能学习网站，通俗易懂，风趣幽默，忍不住分享一下给大家，感兴趣的同学可以进行学习人工智能学习

一：Docker启示录

学习完前面的微服务，我们发现一个很麻烦的问题：那就是服务的部署，微服务很多，部署起来很麻烦！今天就学习一下Docker来解决一下这个微服务部署问题！

1. Docker启示录

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！

各种微服务的前端部分依赖于Node、JS，服务端需要数据库MySQL，缓存系统Redis，异步通信MQ等。这些都需要部署到服务器上（Linux操作系统上）；每个应用都需要依赖和函数库，但是每个应用的依赖和函数库又有所差异（依赖关系复杂就容易产生兼容）。搞定了开发环境，后面还有测试、生产环境（环境对应的操作系统环境还可能不同：Centos、Ubuntu）

Docker怎么解决依赖的兼容问题？

既然每个应用都有自己的依赖和函数库，那么Docker就可以把应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包！并且将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

Docker怎么解决不同环境的操作系统？

不同环境的操作系统不同（Linux和Ubuntu的本身函数库不同），Docker如何解决？我们先来了解下操作系统结构：

所有的Linux操作系统都可以分为两层：Linux内核（都是相同的）、系统应用（区别在于上层的应用不同）。内核负责与计算机的硬件进行沟通，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。程序调用函数库---》函数库调用内核指令---》指定调用计算机硬件，从而实现应用的执行。

Ubuntu和CentOS都是基于Linux内核，只是系统应用不同，提供的函数库有所差异；所以根据Ubuntu环境的打包程序，放到Centos上有可能运行不了！

Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu和Centos)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。

1. 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？

①Docker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；

②Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离；

2. Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题

①Docker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；

2. Docker和虚拟机的区别

Docker与虚拟机

Docker实现原理：Docker让一个应用在不同的Linux环境上运行是通过，会把应用及其依赖函数库，甚至于操作系统的函数库也一起打包。这样当应用运行时可以直接调用本地函数库，然后与操作系统的内核进行交互，这样就不需要关心什么样的系统，就可以实现跨系统的运行！（直接调用操作系统的内核，性能比较好）

虚拟机实现原理：使用Hypervisor技术在一个操作系统上装另一个操作系统，模拟出计算机的各种的硬件，在模拟的计算机上就可以安装任意的操作系统，然后就可以安装应用、依赖等。在一个系统装另外一个系统，所以当应用执行时应用会以为自己在一个真是的电脑上运行：会去先调用内置的操作系统---》与Hypevisor交互---》把信息传给外部真实的操作系统----》外部操作系统再去调用计算机硬件。（层层传递，性能比较差）

，

两者的对比

Docker和虚拟机的差异：

①docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中的操作系统；

②docker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；

3. Docker架构

镜像和容器

镜像（Image）：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。

对于MySQL就是一个镜像，里面含有很多文件组成了MySQL本身，所以可以说镜像就是硬盘中的文件；MySQL跑起来的进程就是容器，只不过在Docker里面容器还要做隔离！对于容器不能把自己的东西写到镜像当中（造成镜像污染），可以基于容器创建全新的镜像，镜像都是只读的！对于一个容器怎么写数据呢？容器写数据可以拷贝一份文件到自己独立的容器当中！

DockerHub（镜像共享）

怎么把镜像共享给别人使用呢？这就需要DockerHub（镜像托管）和GitHub很像！

DockerHub：DockerHub是一个Docker镜像的托管平台；这样的平台称为Docker Registry（镜像服务器）。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。

程序员可以利用Docker提供的命令进行镜像的构建，例如：MySQL、Nginx镜像；然后把这些镜像上传到DockerHub服务器上（会公开比较危险）；也可以搭建一个私有云。

Docker架构

怎么利用Docker完成镜像的构建和拉取、运行容器呢？这就需要了解Docker的架构了！

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、构建容器等；

客户端(client)：通过命令（本地）或RestAPI请求（远程）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；

例如：通过本地构建一个镜像，使用docker build命令，这个命令到达DockerServer以后会被守护进程docker daemon，利用提供的数据构建一个镜像！还可以去DockerRegister使用docker pull命令经过DockerServer端去拉取镜像！然后就可以运行镜像，创建容器，此时就需要docker run命令，它会告诉DockerServer的守护进程docker daemon去完成容器的创建；最终完成部署！

镜像： 将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起（可以看成系统文件）；

容器：镜像运行起来就是容器，一个镜像可以运行多个容器（可以看成运行的进程）；

总结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；

4. Centos7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CentOS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。

注：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。

4.1. 卸载

如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载：

注：反斜杠\ 表示命令的拼接！

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-ce

4.2. 安装docker

首先需要大家虚拟机联网，安装yum工具（下载工具）

yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken

然后更新本地镜像源（默认是连接国外的，容易断还慢）

# 设置docker镜像源为阿里云
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
    
sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum makecache fast

安装docker社区版

yum install -y docker-ce

4.3. 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！！

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld
# 查看防火墙的状态
systemctl status firewalld

通过命令启动docker

systemctl status docker  # 查看当前docker的状态
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（启动成功才可以查看到版本号）

docker -v

4.4. 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

可以通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器；在daemon.json中配置阿里云的镜像地址！

# 创建一个路径
sudo mkdir -p /etc/docker
# 把阿里云的地址追加到daemon.json文件
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://6aqbcoj9.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF # 表示终止
# 重新加载上面的文件
sudo systemctl daemon-reload
# 重启docker
sudo systemctl restart docker