docker基本操作以及docker-compose快速编排容器集群

Docker

Docker是一个开源的应用容器引擎，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，也可以实现虚拟化。

docker安装（CentOS）

• 查看CentOS系统内核版本，需要高于3.10
  
  如果内核版本过低，可以参考此链接进行升级。
• 安装docker
  • 移除旧版本

  $ sudo yum remove docker \
                docker-client \
                docker-client-latest \
                docker-common \
                docker-latest \
                docker-latest-logrotate \
                docker-logrotate \
                docker-selinux \
                docker-engine-selinux \
                docker-engine
  

  • 安装必要的系统工具

  $ sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
  

  • 添加软件源信息

  $ sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  

  • 更新yum缓存

  $ sudo yum makecache fast
  

  • 安装Docker-ce

  $ sudo yum -y install docker-ce
  

  • 启动Docker后台服务

  $ sudo systemctl start docker
  

  • 运行hello-word
    由于本地没有hello-world镜像，所以从仓库中下载该镜像并在容器中运行。
  • 镜像加速
    在/etc/docker/daemon.json文件(如果没有，自行创建)中添加：

  {
      "registry-mirrors": ["http://hub-mirror.c.163.com"]
  }
  

docker基本操作

• 查看镜像$ docker images
• 查看容器$ docker ps，如果想要查看已经关闭的镜像可以加上-a参数
• 删除镜像$ docker rmi <image-name/id>，强行删除加上-f参数
• 删除容器$ docker rm <container-name/id>，强行删除加上-f参数
• 构建镜像$ docker build -t <image-name> .，.表示当前路径，可以使用具体路径代替
• 运行容器$ docker run -p <本机端口>:<docker容器内部端口> --name <container-name> -d <image-name>；-d参数表示在后台运行容器，并返回容器ID
• 交互模式运行容器$ docker exec -it <container-name> /bin/bash；-i以交互模式运行容器、-t为容器重新分配一个伪输入终端
• 标记本地镜像，将其归入某一仓库$ docker tag <image-name[:tag]> <registryhost/username/image-name[:tag]>
• 查看docker日志$ docker logs <container-name>

docker实战（构建client前端镜像）

链接地址

docker实战（构建MySQL数据库镜像）

• 首先，准备好数据库所需的数据（sql文件）

-- init.sql --
drop database if exists starwars;
create DATABASE starwars;
use starwars;
create table if not exists people (
	_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    ID char(100),
    Name char(100),
    Heigth char(100),
    Mass char(100),
    Hair_color char(100),
    Skin_color char(100),
    Eye_color char(100),
    Birth_year char(100),
    Gender char(100),
    Homeworld char(100),
    Films char(200),
    Species char(200),
    Vehicles char(200),
    Starships char(200),
    primary key(_id)
); 
……
……

• 之后，书写Dockerfile文件
  以mysql5.7为基础镜像构建我们所需要的镜像，首先设置MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD便于我们对数据库进行数据导入的操作，然后将文件(相对/绝对路径)拷贝到容器中，最后执行脚本写入数据。

	FROM mysql:5.7
	# no password
	ENV MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD yes
	
	# put the file to container
	COPY setup.sh /mysql/setup.sh
	COPY data/mysql/priviledges.sql /mysql/priviledges.sql
	COPY sql/init.sql /mysql/init.sql
	# command
	CMD ["sh", "/mysql/setup.sh"]

具体Dockerfile语法参见链接

• 编写setup.sh脚本

#!/bin/bash
set -e

#查看mysql服务的状态，方便调试，这条语句可以删除
echo `service mysql status`

echo '1.启动mysql....'
#启动mysql
service mysql start
sleep 3
echo `service mysql status`

echo '2.开始导入数据....'
#导入数据
mysql < /mysql/init.sql
echo '3.导入数据完毕....'

sleep 3
echo `service mysql status`

#重新设置mysql密码
echo '4.开始修改密码....'
mysql < /mysql/priviledges.sql
echo '5.修改密码完毕....'

#sleep 3
echo `service mysql status`
echo 'mysql容器启动完毕,且数据导入成功'

tail -f /dev/null

• MySQL权限设置priviledges.sql

use mysql;
select host, user from user;
-- 因为mysql版本是5.7，因此新建用户为如下命令：
create user starwars identified by 'starwars';
-- 将starwars数据库的权限授权给创建的starwars用户，密码为starwars：
grant all on starwars.* to starwars@'%' identified by 'starwars' with grant option;
-- 这一条命令一定要有：
flush privileges;

• 创建镜像
  
  
  由于未使用--name参数指定容器名称，所以随机生成了一个名字brave_agnesi
• 启动容器
  
  使用docker logs命令查看日志：
  
• 验证数据库镜像是否真正拥有数据
  1.进入容器
  
  2.登录mysql，使用我们在priviledges.sql文件中的用户名密码
  
  尝试查询数据：select * from film;
  
  由上图可知，我们成功插入了数据。

docker实战（构建server后台镜像）

• 首先，定义Dockerfile

#源镜像
FROM golang:latest
#设置工作目录
WORKDIR $GOPATH/src/github.com/Go-GraphQL-Group/GraphQL-Service
#将服务器的go工程代码加入到docker容器中
ADD . $GOPATH/src/github.com/Go-GraphQL-Group/GraphQL-Service
#go构建可执行文件
RUN go get github.com/Go-GraphQL-Group/GraphQL-Service
RUN go build .
# 设置 PORT 环境变量
ENV PORT 9090
#暴露端口
EXPOSE 9090
#最终运行docker的命令
ENTRYPOINT  ["./GraphQL-Service"]

• 之后，生成镜像
  
  
• 启动容器
  
• 测试访问后台服务
  测试所用用户名密码admin-password为代码内置，并没有从数据库中获取，所以可成功登录。
  

docker进阶

此时，我们已经得到了三个镜像（starwars_client(重命名得到)、starwars_db、starwars_server），每个镜像都可以在各自的容器中正常运行，但是三个容器相互独立，前端容器无法获取后端服务，后端也无法从数据库中获取服务。例如：

• 前端容器想要获取后台服务（不使用SERVER_ADDR指定服务器地址）：
  
  
• 后台想要从数据库获取数据：测试此部分，我们前端可以不使用docker容器启动，而是使用npm start在项目根目录下启动，此时前端可以访问后台服务，端口为8080。
  我们可以成功登陆：，因为用户名密码只有一组（admin-password）直接写入到后台代码，并没有存储到数据库中。
  
  但是，我们后台无法获取mysql数据库中的数据，返回数据为空：
  

此时，我们便需要运用到容器间通信的内容。

docker容器间通信

同主机下容器间通信，此篇文章讲解的比较详细，传送门。关于容器间通信的方法，可以参见此文章，传送门。我们小组在实现的过程中，使用--link参数完成通信。
starwars_server与starwars_db通信具体实现如下：

• 首先，删除之前创建的容器
  
• 之后，使用starwars_dbmysql镜像启动容器，并命名为starwars_db：
  
• 然后，修改后台代码中链接数据库host配置：
  
• 然后重新编译生成新的镜像starwars_server，然后使用该镜像启动容器，命名为starwars_server，并指定--link参数：
  
  其中--link参数格式为<container name>:<container alias>。而我们修改的配置文件host即为container alias
• 后台服务尝试获取数据（依然使用npm start启动的前端）,由下图可知，成功获取数据。
  

starwars_client与starwars_server通信具体实现如下：

• 删除之前的前端容器和镜像
• 修改前端Dockerfile
  将SERVER_ADDR修改为http://starwars_server:9090
  
• 重新生成镜像，并在运行starwars_client容器时加上--link指定关联的容器（starwars_server:starwars_server）：
  
• 测试starwars_client访问后台服务，80端口
  

此时，我们已经完成了三个容器之间的通信，并实现了该项目的功能。但是，这样的操作过于繁琐，而且当容器过多时会更加难以部署。所以，我们需要用到docker-compose来部署应用。

docker-compose部署应用

Compose 项目是 Docker 官方的开源项目，负责实现对 Docker 容器集群的快速编排。Compose 定位是 「定义和运行多个 Docker 容器的应用（Defining and running multi-container Docker applications）」。
Compose 恰好满足了这样的需求。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件（YAML 格式）来定义一组相关联的应用容器为一个项目（project）。

Compose 中有两个重要的概念：

服务 (service)：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。

项目 (project)：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义。
docker-compose安装

• 首先，尝试编写docker-compose.yml

version: "3.3"
services:
  database:
    image: starwars_db:latest
    container_name: starwars_db
    restart: always
    ports: 
      - "3306:3306"
  server:
    depends_on:
      - database
    image: starwars_server:latest
    container_name: starwars_server
    restart: always
    ports: 
      - "9090:9090"
    external_links:
      - starwars_db:starwars_db
  client:
    depends_on:
      - database
      - server
    image: starwars_client:latest
    container_name: starwars_client
    restart: always
    ports:
      - "80:80"
    external_links:
      - starwars_server:starwars_server

在上述配置中，我们定义了三个服务：database、server、client，分别对应于我们所创建的三个镜像：starwars_db，starwars_server，starwars_client。
depends_on：
由于server服务依赖于database，所以我们使用depends_on来管理依赖，表示server在database启动后在启动。client依赖也类似处理。
container_name：
此属性即为我们创建容器时的容器名称，用于external_links标识。
external_links：
此属性即为我们之前使用的--link，管理容器间通信。

• 删除之前所创建的容器
  
• 然后在docker-compose.yml所在目录运行docker-compose up -d。
  
• 测试应用
  
  大功告成。但是，我们依然还有一个问题，所有的镜像我们都存储在本地，那么如何让其他人也使用我们的镜像构建服务呢？

Docker-Hub使用

Docker Hub是一个镜像仓库，方便我们构建管理镜像。

• 注册\登录账号
  可参考链接
• docker push
  首先需要将我们的镜像重命名，可以加上版本号：docker tag
  
  之前的镜像可删可不删，然后使用docker push liuyh73/starwars_XXX推送到自己的Docker Hub仓库中。如果提示没有登录，则可以使用docker login进行登录。
  
• 修改docker-compose.yml

# 修改image
version: "3.3"
services:
  database:
    image: liuyh73/starwars_db:latest
    container_name: starwars_db
    restart: always
    ports: 
      - "3306:3306"
  server:
    depends_on:
      - database
    image: liuyh73/starwars_server:latest
    container_name: starwars_server
    restart: always
    ports: 
      - "9090:9090"
    external_links:
      - starwars_db:starwars_db
  client:
    depends_on:
      - database
      - server
    image: liuyh73/starwars_client:latest
    container_name: starwars_client
    restart: always
    ports:
      - "80:80"
    external_links:
      - starwars_server:starwars_server

• 删除本地镜像liuyh73/starwars_XXX，
  
• 然后执行docker-compose up -d进行安装运行。
  
  
• 测试
  

完整代码详见Github