Docker – Introduction et pratique

1. Qu’est-ce que la technologie des conteneurs ?

Docker est un moteur de conteneur d'applications open source. La condition préalable pour comprendre Docker est de comprendre ce qu'est la technologie des conteneurs. En parlant de technologie de conteneurs, nous devons ici contacter la technologie de virtualisation des machines virtuelles que nous utilisons souvent. Les deux sont similaires dans leur fonction et leur objectif. Ils regroupent tous deux une série de programmes et établissent un environnement d'exploitation indépendant. C'est ce que nous appelons un sandbox, mais les deux sont complètement différents en termes de liens d'implémentation et de caractéristiques.

1.1 Technologie de virtualisation

La technologie de virtualisation fait référence à la virtualisation de plusieurs images système complètes de machines virtuelles sur le même ordinateur via un hyperviseur (une couche logicielle intermédiaire qui s'exécute entre le serveur physique de base et le système d'exploitation, permettant à plusieurs systèmes d'exploitation et applications de partager du matériel). La machine dispose de son propre système d'exploitation et de ses propres ressources matérielles.

Bien que la technologie de virtualisation puisse offrir aux administrateurs système une grande flexibilité dans le processus de création d'instances de système d'exploitation à la demande, la technologie de virtualisation d'hyperviseur présente des problèmes de performances et d'efficacité d'utilisation des ressources, ce qui augmente considérablement la consommation de développement d'applications, et la technologie de conteneurs est née pour résoudre ce problème. problème.

1.2 Technologie des conteneurs

La technologie des conteneurs regroupe directement le code de programme, les bibliothèques de fonctions et les fichiers de configuration d'environnement pertinents requis par une application pour établir un environnement d'exécution sandbox, divisant ainsi efficacement les ressources d'un système d'exploitation unique en groupes isolés pour une meilleure équilibrage. groupes, l’environnement d’exécution en bac à sable créé est appelé un conteneur.

1.3 Moteur de conteneur

Docker n'est pas le seul moteur de conteneur. En plus de docker, il existe des coreos, etc. Parmi de nombreux moteurs de conteneurs, Docker est presque le représentant des moteurs de conteneurs. Ce qui suit est une introduction à la technologie de conteneur la plus typique Docker.

2. Qu'est-ce que Docker

2.1 Introduction à Docker

Docker est un moteur de conteneur d'applications open source. Les développeurs peuvent regrouper leurs applications et leurs packages de dépendances dans un conteneur portable, puis le publier sur n'importe quelle machine Linux ou Windows populaire. Il peut également être virtualisé. Le conteneur utilise entièrement un bac à sable. Le mécanisme du conteneur n'a aucune interface entre eux et la surcharge de performances du conteneur est extrêmement faible.

2.2 Concepts de base de Docker

Image:

Pour faire simple, un miroir est une classe orientée objet, équivalente à un modèle. Essentiellement, une image équivaut à un système de fichiers. L'image Docker est un système de fichiers spécial qui fournit les programmes, bibliothèques, ressources, configurations, etc. requis pour l'exécution du conteneur. Dans le même temps, l’image ne contient aucune donnée dynamique et son contenu ne sera pas modifié une fois créée.

Récipient:

Correspondant à l'image ci-dessus, un conteneur est une instance créée par une classe, une entité créée sur la base d'une certaine image comme modèle. L'essence d'un conteneur est un processus, mais contrairement à un processus qui s'exécute directement sur le système, un processus conteneur possède son propre espace de noms indépendant. Par conséquent, le conteneur peut avoir son propre système de fichiers racine, sa propre configuration réseau et son propre espace mémoire, créant ainsi un environnement isolé, tout comme un système indépendant du système hôte.

Entrepôt (registre) :

Une fois l'image créée, elle peut être facilement exécutée sur l'hôte actuel. Cependant, si nous devons utiliser cette image sur d'autres serveurs, nous avons besoin d'un service centralisé pour stocker et distribuer les images. L'entrepôt (Docker Registry) est un tel service. . . L'entrepôt stocke différentes versions de chaque catégorie d'images et l'image de destination requise peut être obtenue via l'entrepôt.

Serveur client:

Docker utilise une architecture client/serveur. Le client Docker interagit avec l'utilisateur en acceptant les commandes, et le client Docker interagit avec le serveur Docker. Le serveur Docker est responsable de la création, de l'exécution et de la distribution des images Docker, ainsi que de la création des conteneurs d'images correspondants. Le client Docker le plus typique est le programme de ligne de commande Docker.

Stockage hiérarchisé :

L'image doit contenir le système de fichiers racine complet du système d'exploitation, et Docker la conçoit comme une architecture de stockage hiérarchique. Lorsque l'image est construite, elle sera construite couche par couche. En même temps, lors de la modification ou de la suppression, le Le calque d’opération correspondant sera ajouté en haut de l’image. . Cette structure de stockage facilite la réutilisation des images et simplifie la construction du code. Nous pouvons implémenter nos propres images en ajoutant et en modifiant des configurations aux images originales.

2.3 Avantages de Docker

• Utilisez les ressources système plus efficacement. Le conteneur Docker interagit directement avec le noyau, avec presque aucune perte de performances, et les performances sont meilleures que la virtualisation via la couche hyperviseur et la couche noyau.

• Temps de démarrage plus rapide. La technologie traditionnelle des machines virtuelles prend souvent plusieurs minutes pour démarrer les services d'application, mais les applications de conteneur Docker s'exécutent directement dans le noyau hôte sans démarrer un système d'exploitation complet, elles peuvent donc démarrer en quelques secondes, voire quelques millisecondes.

• Mettre en œuvre des tests automatisés ainsi qu’une intégration et un déploiement continus. Grâce à Docker, vous pouvez réaliser une intégration, une livraison et un déploiement continus en personnalisant les images d'application. Les développeurs peuvent créer l'image via Dockerfile et effectuer des tests d'intégration avec le système d'intégration continue, tandis que le personnel d'exploitation et de maintenance peut déployer directement et rapidement l'image. En même temps, en combinaison avec le système de déploiement continu, elle peut être déployée automatiquement.

• compatibilité. Il n'est pas nécessaire de prendre en compte l'impact du système d'exploitation et des environnements dépendants. Divers environnements dépendants peuvent être installés et reflétés dans Docker, plutôt que de s'appuyer sur l'environnement du système d'exploitation.

Les avantages des conteneurs par rapport aux machines virtuelles sont plus clairement visibles ci-dessous :

caractéristique	récipient	machine virtuelle
démarrer	Deuxième niveau	Niveau des minutes
Utilisation du disque dur	Généralement Mo	Généralement GB
performance	Proche du natif	plus faible que
Prise en charge du système	Une seule machine prend en charge des milliers de conteneurs	Généralement des dizaines

3. Configuration Docker sous CentOS

Docker est divisé en deux versions principales : CE et EE. CE est l'édition communautaire (gratuite, la période de support est de 7 mois), EE est l'édition entreprise, qui met l'accent sur la sécurité, est payante pour l'utilisation et dispose d'une période de support de 24 mois.

installation du menu fixe

Pour installer docker sur Centos, vous devez d'abord configurer l'entrepôt docker. Après avoir configuré avec succès l'entrepôt docker, vous pouvez directement utiliser la commande yum pour installer docker.

• Entrepôt ajouté

  Vous devez installer les packages logiciels requis avant d'ajouter l'entrepôt. Le yum-config-manager fourni par yum-utils ci-dessous peut gérer l'entrepôt d'installation ajouté par yum, et le pilote de stockage du mappeur de périphériques nécessite périphérique-mapper-persistent-data et lvm2. .

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

Après avoir installé les packages logiciels requis, vous pouvez utiliser la commande yum-config-manager pour définir l'entrepôt d'installation de Docker.

$ sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

• installation de la communauté du moteur Docker

  Après avoir ajouté l'entrepôt Docker, vous pouvez directement utiliser la commande yum install pour installer Docker

  $ sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  

• Essai d'installation

  Une fois l'installation réussie, vous pouvez utiliser la commande suivante pour vérifier si l'installation du Docker a réussi. S'il n'y a pas de sortie d'erreur, l'installation est réussie.

  docker version
  

Démarrage du Docker

• Bien que l'installation de Docker ait réussi, le processus du serveur n'a pas encore été démarré, vous devez donc utiliser la commande pour démarrer le serveur Docker en arrière-plan.

  sudo systemctl start docker
  

• Après avoir entré la commande, vous pouvez utiliser la commande version pour tester si le démon du serveur Docker est démarré avec succès. Après un démarrage réussi, en plus de l'élément Client, la commande version aura également un élément Serveur supplémentaire, indiquant que le démon du serveur Docker s'exécute déjà en arrière-plan. .

  docker version
  

Test d'images Docker

• Après avoir installé et démarré Docker, vous pouvez obtenir et exécuter l'image hello-world la plus simple. Il s'agit d'une image fournie avec la communauté Docker. Vous pouvez directement entrer run pour exécuter. Lorsque Docker découvre que l'image n'existe pas localement, il ira directement à la communauté Docker pour la télécharger, puis exécutera l'image. Ci-dessous, vous pouvez voir le processus de téléchargement de l'image par Docker, le processus d'exécution de l'image et l'image se fermera automatiquement après l'exécution.

  sudo docker run libray/hello-world
  

  De plus, vous pouvez également utiliser la commande pull pour extraire d'abord l'image, puis l'exécuter. library/hello-world est l'emplacement du fichier image dans l'entrepôt, où library est le groupe où se trouve le fichier image et hello-world est le nom du fichier image. Étant donné que library est le groupe par défaut de Docker, il peut être omis.

  sudo docker pull libray/hello-world
  

• Une fois l'image obtenue, vous pouvez utiliser la commande suivante pour afficher l'image existante localement.

  sudo docker images
  

Configurer la mise en miroir domestique

Étant donné que l'entrepôt d'images Docker est situé à l'étranger et que la vitesse de téléchargement est relativement lente, un entrepôt d'images accéléré national peut être configuré ici.

• Utilisez vim pour accéder daemon.jsonau fichier. Il se peut qu'il n'existe pas et vim en créera automatiquement un nouveau.

  vim /etc/docker/daemon.json
  

• Recherchez l'élément dans le fichier registry-mirrors, sinon, ajoutez-en un vous-même et ajoutez l'entrepôt de miroirs d'accélération domestique que nous souhaitons ajouter à la liste. Voici un entrepôt miroir accéléré NetEase.

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

• Pour redémarrer Docker à partir de la ligne de commande, vous pouvez utiliser la commande info pour vérifier l'élément miroir de registre ci-dessous pour voir si l'entrepôt miroir a été ajouté avec succès. Voici le résultat après l'ajout réussi du miroir d'accélération.

  sudo systemctl restart docker
  sudo docker info
  
  

4. Utilisation de conteneurs Docker

Utilisation du conteneur MySQL

• Tout d'abord, extrayez l'image mysql.Après avoir configuré l'image domestique, la vitesse sera plus rapide. Les deux points représentent ici l'étiquette de l'image, qui est le numéro de version. Après avoir entré la commande, vous pouvez voir que Docker extrait les dépendances de l'image liées à MySQL. Le nombre décimal devant l'image est l'ID de l'image et le la bibliothèque est omise ici.

  docker pull mysql:5.7
  

• Démarrez le conteneur du serveur Mysql. Après le démarrage, l'ID du conteneur en cours d'exécution sera renvoyé. Dans la commande,

  sudo docker run -p 3306:3306 --name mysql2 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -d mysql:5.7
  

Description du paramètre :

-p 3306:3306: Indique que le port 3306 du service de conteneur est mappé au port 3306 de l'hôte, afin que le serveur MySQL du conteneur soit directement accessible via le port 3306 de l'hôte.

-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root: -e signifie définir la variable d'environnement plus tard, et cette dernière signifie le mot de passe du compte root de MySQL.

--name mysql2: Le nom du conteneur créé, qui ne peut pas être répété.

-d: Indique que le conteneur ne sera pas saisi une fois le conteneur créé et exécuté.

• Une fois le démarrage réussi, vous pouvez utiliser la commande ps pour afficher les conteneurs qui ont été démarrés avec succès. Ici, vous pouvez ajouter -ales conteneurs qui ont été arrêtés.

  docker ps
  

• Ensuite, utilisez la commande suivante pour entrer dans le terminal conteneur. Vous pouvez exécuter le client mysql dans le terminal conteneur. Ici, vous pouvez utiliser la commande exit pour quitter le terminal conteneur.

  docker run -it --net host mysql:5.7 "sh"
  或
  docker exec -it mysql2 bash
  mysql -h127.0.0.1 -P3306 -uroot -proot
  

Description du paramètre :

-it: Indique la connexion entre les flux d'entrée et de sortie de l'hôte et le terminal conteneur.

"sh": Indique le terminal où le conteneur est démarré.

• Après avoir quitté le terminal, vous pouvez utiliser la commande prune pour supprimer les conteneurs arrêtés et les volumes non montés, -fce qui signifie une suppression forcée.

  docker container prune -f
  docker volume prune –f
  

5. Création de miroir

1. Fichier Docker

La construction de l'image nécessite l'utilisation de dockerfile. Dockerfile est un fichier texte utilisé pour construire l'image. Le texte est composé de plusieurs commandes.

Commandes courantes

DEPUIS

Les images sont généralement créées sur la base d'autres images. La commande FROM est généralement utilisée au début du fichier docker pour spécifier l'image de base. Elle peut être utilisée plusieurs fois pour spécifier plusieurs images de base.

FROM <image>
或者
FORM <image>:<tag>

COURIR

Il est utilisé pour exécuter les commandes données plus tard lors du processus de création d'image (docker build).Il existe deux formats d'utilisation différents.

format de coque :

RUN <命令>

Format d'exécution :

RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]

COPIE

La commande copy copie les fichiers du chemin source vers le chemin cible. Cela peut définir plusieurs chemins sources.

format de coque :

COPY <源路径1>...  <目标路径>

Format d'exécution :

COPY ["源路径1",...  "<目标路径>"]

Vous pouvez également utiliser des caractères génériques comme chemin source.

COPY hom* /mydir/
COPY hom?.txt /mydir/

ENV

Utilisé pour définir et définir des variables d'environnement

ENV <key> <value>
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

VOLUME

Définissez des volumes de données anonymes. Si vous oubliez de monter le volume de données lors du démarrage du conteneur, il sera automatiquement monté sur le volume anonyme pour éviter la perte de données importantes en raison du redémarrage du conteneur.

VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
VOLUME <路径>

CMD

Le conteneur démarré précise la commande à exécuter par défaut. Contrairement à la commande RUN, la commande est exécutée lorsque l'image est en cours d'exécution (docker run). En même temps, s'il y a plusieurs instructions CMD dans le Dockerfile, seule la dernière prendra effet.

CMD <shell 命令> 
CMD ["<可执行文件或命令>","<param1>","<param2>",...] 
CMD ["<param1>","<param2>",...]			//提供ENTRYPOINT时才能使用

Dans le même temps, le programme spécifié par l'instruction CMD peut être écrasé par le programme à exécuter spécifié dans les paramètres de ligne de commande docker run, comme le terminal exécutant l'image ci-dessus :

docker run -it --net host mysql:5.7 "sh"

Parmi eux, « sh » est la commande alternative.

POINT D'ACCÈS

Similaire à l'instruction CMD, mais ne sera pas remplacée par les instructions spécifiées par les paramètres de ligne de commande de docker run. Dans le même temps, s'il y a plusieurs instructions ENTRYPOINT dans le Dockerfile, seule la dernière prendra effet.

ENTRYPOINT ["<executeable>","<param1>","<param2>",...]

EXPOSER

Déclarez le port et expliquez-le à l'utilisateur pour faciliter le mappage de configuration.

EXPOSE <端口1> [<端口2>...]

2. Créez une image simple

• Créez un nouveau dossier et créez un fichier nommé dockerfile dans le dossier.

• Utilisez vi pour modifier le fichier docker et entrez la commande suivante. En haut, voici la commande pour afficher le processus en cours.

  FROM ubuntu
  ENTRYPOINT ["top", "-b"]
  CMD ["-c"]
  
  

• Après la saisie, enregistrez-le dans le dossier et utilisez la commande build pour créer l'image. Le ./paramètre indique que le répertoire racine de l'image se trouve dans le répertoire actuel et -t helloindique le nom de l'image.

  docker build ./ -t hello
  
  

• Une fois la création réussie, vous pouvez directement utiliser docker run pour exécuter l'image que vous venez de créer. Vous pouvez voir qu'une fois l'opération réussie, vous pouvez voir le processus de commande supérieur s'exécuter sur la console.

  docker run -it --rm hello -H
  
  

6. Pratique du service d'images Alibaba Cloud

Ce qui précède décrit comment créer une image localement, mais construire des objets localement ne suffit pas. Nous avons souvent également besoin d'une plateforme pour publier et gérer les images que nous construisons. Dans ce cas, nous pouvons utiliser le service d'image fourni par Alibaba Cloud.

1. Établir un entrepôt

• Visitez d’abord le site officiel d’Alibaba Cloud https://cr.console.aliyun.comet choisissez de vous connecter. Si vous n’avez pas de compte, créez-en un.

• Une fois l'enregistrement terminé, si vous souhaitez télécharger une image, vous devez sélectionner la région et l'espace de noms du serveur d'images pour votre compte Alibaba Cloud.

  La combinaison de l'entrepôt et de l'espace de noms forme le groupe miroir mentionné ci-dessus. Il suffit de le saisir en fonction de la situation.

• Après avoir rempli les informations de l'entrepôt, le système vous demande également de sélectionner la source du code. Comme l'image est téléchargée directement dans CentOs, la source du code sélectionnée ici est l'entrepôt local.

• Une fois la création réussie, revenez à la liste des entrepôts et vous pourrez voir le statut et les informations de l'entrepôt que vous venez de créer.

2. Télécharger l'image

• Une fois l'entrepôt créé, retournez au terminal CentOs et utilisez la commande docker login pour vous connecter. Dans cette commande, le nom d'utilisateur est le nom d'utilisateur Alibaba Cloud créé et le paramètre de commande est l'adresse miroir d'Alibaba Cloud. Ici, la région est sélectionné en fonction de l'entrepôt créé ci-dessus, où Shenzhen représente l'adresse du serveur miroir à Shenzhen. Il existe également de nombreuses adresses miroir. Choisissez-en une en fonction de la situation, mais vous devez utiliser la même adresse pour la prochaine opération. Dans le même temps, une fois la commande de connexion saisie, il sera demandé à l'utilisateur de saisir un mot de passe. Après une saisie réussie, une invite de connexion réussie s'affichera.

  docker login --username=ouzj5 registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com
  
  

• Avant de télécharger l'image, vous devez marquer l'image à télécharger en fonction du nom de l'entrepôt que vous venez de créer. Le but de la marque est de la classer dans un certain entrepôt. Le nom de l'image ici est précédé de l'adresse de l'entrepôt correspondant, de l'espace de noms et du nom de l'entrepôt. En même temps, il peut également être ajouté comme étiquette :tagaprès le nom de l'image. Hello-wrold est utilisé ici comme étiquette , et la valeur par défaut est latest.

  docker tag registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/ouzj5/repo:hello-world
  
  

• Une fois le marquage réussi, vous pouvez utiliser directement la commande push pour télécharger l'image construite. Les résultats après un téléchargement réussi sont les suivants.

  docker push registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/ouzj5/repo:hello-world
  
  

• Une fois le téléchargement réussi, vous pouvez cliquer sur l'entrepôt que vous venez de créer et sélectionner la version de l'image. Dans l'entrepôt, vous pouvez voir que l'image de la balise correspondante a été créée et il existe diverses informations sur l'image de la balise. .

3. Obtenez l'image dans l'entrepôt

• Une fois le téléchargement réussi, vous pouvez essayer d'obtenir l'image que vous avez créée. Tout d'abord, supprimez l'image originale avant de l'obtenir. Ici, utilisez la commande rmi de docker. Ici, il semble qu'il n'y ait pas de véritable suppression, juste pour supprimer le label. Pour vraiment supprimer, vous devez ajouter des paramètres -f. .

  docker rmi registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/ouzj5/repo:hello-world
  
  

• Utilisez ensuite la commande pull pour extraire. Les paramètres de la commande sont les paramètres du push ci-dessus. La ligne de commande affichera la nouvelle image téléchargée depuis Alibaba Cloud.

  docker pull registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com/ouzj5/repo:hello-world
  
  

• Une fois l'image extraite avec succès, vous pouvez utiliser la commande images pour vérifier si l'image a été extraite avec succès. Vous pouvez voir l'image avec l'étiquette d'entrepôt correspondante ci-dessous.

  docker images
  
  

• Enfin, il existe une commande docker qui est l'opération de déconnexion, qui effacera le statut de connexion correspondant du local.

  docker log out registry.cn-shenzhen.aliyuncs.com
  
  

7. Pratique de construction automatique du Docker Hub

Ce qui précède décrit comment télécharger l'image que vous avez créée, mais il est très difficile de se connecter et de télécharger chaque mise à jour de version, donc la pratique suivante est de savoir comment utiliser github et docker hub pour réaliser la construction automatique d'applications. Docker Hub détecte que github a une mise à jour (push), il appellera automatiquement le fichier docker sur github pour créer l'image et la télécharger dans l'entrepôt.

1. Créez un compte et créez un lien vers le compte github

• La plate-forme utilisée ici est la plate-forme étrangère Docker Hub, qui fournit des services de gestion d'images similaires à Alibaba Cloud. Vous devez également créer un compte utilisateur avant de l'utiliser. Son site Web est https://hub.docker.com/. Après une inscription réussie Allez à la page suivante.

• Parce que ce qui est implémenté ici est la construction automatique de l'entrepôt sur github, vous devez lier le compte docker hub et le compte github. Sélectionnez l'option Paramètres de compte dans le menu dans le coin supérieur droit, entrez dans la page des paramètres utilisateur, puis sélectionnez l’option Comptes liés.

• Après avoir accédé à la page Comptes liés, vous pouvez voir l'option de lien GitHub. Vous pouvez voir que le nouveau compte n'a pas de lien. Ici, sélectionnez l'option Connecter sur github. La page suivante vous demandera le mot de passe du compte github.

• Une fois connecté avec succès, vous pouvez voir que l'élément GitHub du compte lié est devenu le compte correspondant.

2. Créez un entrepôt miroir de construction automatisé

• Avant de configurer la construction automatisée, le fichier docker correspondant doit être indiqué dans le référentiel github.

• Sélectionnez l'option Référentiels dans le menu pour accéder à la page de gestion de l'entrepôt. Il y a un bouton Créer un entrepôt dans le coin supérieur droit de la page. Cliquez dessus pour commencer à créer l'entrepôt.

• Accédez à la page de l'entrepôt miroir, remplissez les informations de base de l'entrepôt, cliquez sur Créer un entrepôt et accédez à la page de l'entrepôt.

• Sur la page de l'entrepôt, sélectionnez l'option builds de l'entrepôt

• Après avoir accédé à la page des builds, il vous sera demandé de sélectionner la source de l'entrepôt construit. Ici, sélectionnez le compte github auquel vous venez de vous connecter.

• Après avoir sélectionné github, il vous sera demandé de remplir l'entrepôt de code source qui doit être automatiquement construit dans github. Remplissez d'autres informations de base et cliquez sur Enregistrer et construire pour enregistrer et construire.

• Une fois les paramètres enregistrés, la page de construction de l'entrepôt passe à l'état suivant, prouvant que la construction a commencé.

• Après l'avoir configuré, vous pouvez essayer de pousser pour mettre à jour le code sur github. Vous pouvez voir que la construction s'exécutera à nouveau après le push et que la construction automatique sera terminée.