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docker 快速入门指南

2022-09-03 204
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本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列，0.5-2RCU 50GB
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云数据库 RDS MySQL，高可用版 2核4GB 50GB
简介： 掌握docker 常用命令

前言

大家好，我是洋子。在测试行业呆久了，或多或少都听说Kubernetes（k8s）和Docker等容器技术，这股内卷的风已经早已吹到测试这边来了，扶我起来，我还能学！

今天先介绍一下时下已经非常流行的Docker，为后续学习k8s打下基础，为什么我们要使用Docker，不妨先看下以下几个应用场景

  • 作为一个测试，我们可以使用Docker 快速部署测试环境，很方便的和持续集成CI流水线结合
  • 在Linux服务器上安装Mysql，除了可以使用yum安装外，还可以Docker安装Mysql，做到秒级别部署，再也不用担心编译安装繁琐的步骤和各种奇怪的问题
  • 甚至对于一些非常复杂的Web项目，如需要同时安装Java/Tomcat/MySQL/JDBC驱动等，手动部署非常麻烦，并且在做机器迁移时，又需要全部手动重新部署，而用Docker镜像创建出的容器，可复制出一样的环境，还可避免在Linux服务器A上可运行，在Linux服务器B上不可运行的情况

虚拟机和容器技术

在介绍Docker以前，先讲讲操作系统、虚拟机和容器技术

和QQ、微信这些应用程序相比，操作系统是一个很重而且很笨的程序，比如Windows操作系统

操作系统一般要占用很多资源，比如一个Win10操作系统，硬盘一般会占用20-40G，系统内存也要占用2-4G

虚拟机里面也包含了操作系统。常见的虚拟机软件有VMware和VirtualBox等，通过Hypervisor（虚拟机监视器，是用来建立与执行虚拟机器的软件、固件或硬件）创建很多个虚拟机，这些虚拟机里面各自拥有自己的操作系统（Guest Operating System），然后再基于这些操作系统之上创建应用

在这里插入图片描述

因为虚拟机本身包含了操作系统，所以要占用挺多资源，因此使用虚拟机创建应用存在一定的资源浪费

如下图，我的机器有16G内存，创建了3个虚拟机VM1、VM2、VM3，这3个虚拟机本身占用了2+1+4=7G内存，我们只有剩余总共9个G去部署应用，并且在每个虚拟机上能够部署的应用就更少了
在这里插入图片描述
我们需要使用的是操作系统里面部署的应用，而不是操作系统本身，有什么办法能杜绝资源浪费？

肯定有的，容器技术就出现啦

容器的英文是container，意思是集装箱，使用集装箱有以下好处：

  • 集装箱之间相互隔离
  • 快速装载和卸载
  • 反复使用

容器技术就和集装箱类似，使用容器技术可以做到和虚拟机一样隔离应用，并且容器之间可以共享同一个操作系统，不用再像虚拟机那样各自创建一个操作系统，解决了资源浪费的问题

Docker就是容器技术的一种实现，从Docker的icon可以看到，是一条小鲸鱼，上面摆放着各种集装箱
在这里插入图片描述

什么是Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言并遵从 Apache2.0 协议开源

Docker 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

容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 App），更重要的是容器性能开销极低，占用资源也更少，操作系统占用几G，容器只需要几M的内存

Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition，社区版） 和 EE（Enterprise Edition，企业版），日常用社区版完全足够

Docker官网：https://docs.docker.com/

Docker基于C/S架构

Docker架构使用的是常见的C/S架构，也就是分为客户端（Client）和服务端（Server）

在这里插入图片描述
Docker Client：客户端就是Docker命令行工具；用户直接操作Client，由Client向Server发送请求
Docker Server：服务器端就是Docker守护进程（Docker daemon），它接收Client的请求，直接操作Docker组件，然后返回响应给Client

从上图我们可以看到Docker有三大组件，分别是镜像（Image）、容器（Containers）、仓库（Registry）

Docker三大组件

  1. 镜像（Image）

使用计算机的我们，一般都在其他地方接触过镜像，比如重装电脑操作系统的镜像，Docker里面的镜像也类似，在Docker镜像当中，运行进程所需要的文件系统、依赖库、环境变量、启动参数等所有信息打包整合到了一起

镜像和常见的tar、rpm、deb等安装包一样，都打包了应用程序，但最大的不同点在于它里面不仅有基本的可执行文件，还有应用运行时的整个系统环境

这就让镜像具有了非常好的跨平台便携性和兼容性，能够让开发者在一个系统上开发（例如 Ubuntu），然后打包成镜像，再去另一个系统上运行（例如 CentOS），完全不需要考虑环境依赖的问题，是一种更高级的应用打包方式

可以使用Dockerfile文件来自动构建Docker镜像，具体用法下篇文章会谈到

  1. 容器（Containers）

容器是用Image镜像创建的运行实例。Docker 利用容器（Container）独立运行的一个或一组应用

容器可以被启动、停止、删除（后面会介绍Docker的容器操作命令）。每个容器都是相互隔离的，可以理解成简易的Linux操作系统

  1. 仓库（repository）

仓库（Repository）是集中存放镜像文件的场所。仓库(Repository)和仓库注册服务器（Registry）是有区别的。仓库注册服务器上往往存放着多个仓库，每个仓库中又包含了多个镜像，每个镜像有不同的标签（tag）

仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式，最大的公开仓库是 Docker Hub(https://hub.docker.com/)存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云 、网易云等

Docker的使用方法

想要使用Docker的前提条件，你需要准备一台云服务器，或者本地搭建好Linux虚拟机环境

在Linux上安装Docker

环境准备：Linux 要求内核 3.0 以上，我这里使用的阿里云服务器（CentOS 7)，查看内核信息的命令如下：

uname -r
[root@CentOS-s-1-CPU-1-GB work]# uname -r
3.10.0-957.el7.x86_64

查看系统配置

cat /etc/os-release
[root@CentOS-s-1-CPU-1-GB ~]# cat /etc/os-release
NAME="CentOS Linux"
VERSION="7 (Core)"
ID="centos"
ID_LIKE="rhel fedora"
VERSION_ID="7"
PRETTY_NAME="CentOS Linux 7 (Core)"
ANSI_COLOR="0;31"
CPE_NAME="cpe:/o:centos:centos:7"
HOME_URL="https://www.centos.org/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.centos.org/"

CENTOS_MANTISBT_PROJECT="CentOS-7"
CENTOS_MANTISBT_PROJECT_VERSION="7"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT="centos"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT_VERSION="7"
  1. 卸载旧版本，如果服务器上没安装过 docker 就不用进行此步骤
yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine
  1. 下载依赖的安装包：
yum install -y yum-utils
  1. 设置镜像的仓库，官方文档中默认是国外的仓库，不推荐使用，这里推荐使用国内的，如下：
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo  #国外的地址
    
    # 设置阿里云的Docker镜像仓库
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo  #国外的地址
  1. 更新 yum 软件包索引：
yum makecache fast  # 注意：如果是 centos 8 版本则直接使用 yum makecache 即可
  1. 安装 docker ，docker-ce 代表为社区版，而 ee 代表是企业版，此处安装社区版
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

注意：版本为 centos 8 时执行上述命令时会报错，说的是 containerd.io >= 1.2.2-3，解决方法：

（1）降低 docker 的版本；（2）如果不想降低 docker 版本，那么就更新 containerd.io 的版本：

wget https://download.docker.com/linux/centos/7/x86_64/edge/Packages/containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm
yum install -y  containerd.io-1.2.6-3.3.el7.x86_64.rpm

然后重新执行：

yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  1. 启动 docker
systemctl start docker
# 查看当前版本号，是否启动成功
docker version
# 设置开机自启动
systemctl enable docker
  1. 查看是否安装成功
[root@CentOS-s-1-CPU-1-GB ~]# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           20.10.17
 API version:       1.41
 Go version:        go1.17.11
 Git commit:        100c701
 Built:             Mon Jun  6 23:05:12 2022
 OS/Arch:           linux/amd64
 Context:           default
 Experimental:      true

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          20.10.17
  API version:      1.41 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.17.11
  Git commit:       a89b842
  Built:            Mon Jun  6 23:03:33 2022
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.6.6
  GitCommit:        10c12954828e7c7c9b6e0ea9b0c02b01407d3ae1
 runc:
  Version:          1.1.2
  GitCommit:        v1.1.2-0-ga916309
 docker-init:
  Version:          0.19.0
  GitCommit:        de40ad0

显示 docker 的版本信息则说明 docker 安装成功，从版本信息可以看到Docker Client以及Docker Server我们都安装好了

  1. 配置阿里云镜像加速器，使用加速器可以提升获取Docker官方镜像的速度

在这里插入图片描述
依次执行这4条命令

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://bees04ft.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
  1. 测试运行 hello-world 镜像

第一次运行会自动从镜像仓库中拉取最新镜像，然后再运行镜像

docker run hello-world

等待出现以下内容，说明 hello-world 镜像拉取并运行成功

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly

Docker 的安装步骤官方文档，也可以参考该文档安装Docker

https://docs.docker.com/engine/install/centos/

Docker的卸载

# 1. 卸载依赖
yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# 2. 删除资源  . /var/lib/docker是docker的默认工作路径
rm -rf /var/lib/docker

Docker的常用命令总结

基础命令

docker version          #查看docker的版本信息
docker info             #查看docker的系统信息,包括镜像和容器的数量
docker 命令 --help       #帮助命令(可查看可选的参数)
docker COMMAND --help

命令的帮助文档地址:https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/

镜像命令

  1. docker images 查看本地主机的所有镜像
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker images
REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
hello-world   latest    bf756fb1ae65   11 months ago   13.3kB

#解释:
1.REPOSITORY  镜像的仓库源
2.TAG  镜像的标签
3.IMAGE ID 镜像的id
4.CREATED 镜像的创建时间
5.SIZE 镜像的大小


# 可选参数
-a/--all 列出所有镜像
-q/--quiet 只显示镜像的id
  1. docker search 搜索镜像
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker search mysql
NAME                              DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
mysql                             MySQL is a widely used, open-source relation…   10308     [OK]
mariadb                           MariaDB is a community-developed fork of MyS…   3819      [OK]
mysql/mysql-server                Optimized MySQL Server Docker images. Create…   754                  [OK]
percona                           Percona Server is a fork of the MySQL relati…   517       [OK]
centos/mysql-57-centos7           MySQL 5.7 SQL database server                   86
mysql/mysql-cluster               Experimental MySQL Cluster Docker images. Cr…   79
centurylink/mysql                 Image containing mysql. Optimized to be link…   60                   [OK]


#可选参数

Search the Docker Hub for images

Options:
  -f, --filter filter   Filter output based on conditions provided
      --format string   Pretty-print search using a Go template
      --limit int       Max number of search results (default 25)
      --no-trunc        Don't truncate output
      
      
#搜索收藏数大于3000的镜像
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker search mysql --filter=STARS=3000
NAME      DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
mysql     MySQL is a widely used, open-source relation…   10308     [OK]
mariadb   MariaDB is a community-developed fordockerk of MyS…   3819      [OK]
  1. docker pull 镜像名[:tag] 下载镜像
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker pull mysql
Using default tag: latest            #如果不写tag默认就是latest
latest: Pulling from library/mysql
6ec7b7d162b2: Pull complete          #分层下载,docker image的核心-联合文件系统
fedd960d3481: Pull complete
7ab947313861: Pull complete
64f92f19e638: Pull complete
3e80b17bff96: Pull complete
014e976799f9: Pull complete
59ae84fee1b3: Pull complete
ffe10de703ea: Pull complete
657af6d90c83: Pull complete
98bfb480322c: Pull complete
6aa3859c4789: Pull complete
1ed875d851ef: Pull complete
Digest: sha256:78800e6d3f1b230e35275145e657b82c3fb02a27b2d8e76aac2f5e90c1c30873 #签名
Status: Downloaded newer image for mysql:latest
docker.io/library/mysql:latest  #下载来源的真实地址  #docker pull mysql等价于docker pull docker.io/library/mysql:latest

指定版本下载（如指定下载mysql 5.7 版本）

[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker pull mysql:5.7
5.7: Pulling from library/mysql
6ec7b7d162b2: Already exists
fedd960d3481: Already exists
7ab947313861: Already exists
64f92f19e638: Already exists
3e80b17bff96: Already exists
014e976799f9: Already exists
59ae84fee1b3: Already exists
7d1da2a18e2e: Pull complete
301a28b700b9: Pull complete
529dc8dbeaf3: Pull complete
bc9d021dc13f: Pull complete
Digest: sha256:c3a567d3e3ad8b05dfce401ed08f0f6bf3f3b64cc17694979d5f2e5d78e10173
Status: Downloaded newer image for mysql:5.7
docker.io/library/mysql:5.7
  1. docker rmi 删除镜像
#1.删除指定的镜像id
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker rmi -f  镜像id
#2.删除多个镜像id
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker rmi -f  镜像id 镜像id 镜像id
#3.删除全部的镜像id
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker rmi -f  $(docker images -aq)

容器命令

说明：有了镜像才可以创建容器，下面是拉取centos 镜像来测试学习

docker pull centos

新建容器，并运行该容器

docker run [可选参数] image
#参数说明
--name="名字"           指定容器名字
-d                     后台方式运行
-it                    使用交互方式运行,进入容器查看内容
-p                     指定容器的端口
(
-p ip:主机端口:容器端口  配置主机端口映射到容器端口
-p 主机端口:容器端口
-p 容器端口
)
-P                     随机指定端口(大写的P)

进入容器

[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker run -it centos /bin/bash
[root@bd1b8900c547 /]# ls      
bin  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var

退出容器

#exit 停止并退出容器（后台方式运行则仅退出）
#Ctrl+P+Q  不停止容器退出
[root@bd1b8900c547 /]# exit
exit
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]#

列出运行过的容器

#docker ps 
     # 列出当前正在运行的容器
-a   # 列出所有容器的运行记录
-n=? # 显示最近创建的n个容器
-q   # 只显示容器的编号
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker ps -a
CONTAINER ID   IMAGE          COMMAND       CREATED         STATUS                     PORTS     NAMES
bca129320bb5   centos         "/bin/bash"   4 minutes ago   Exited (0) 3 minutes ago             optimistic_shtern
bd1b8900c547   centos         "/bin/bash"   6 minutes ago   Exited (0) 5 minutes ago             cool_tesla
cf6adbf1b506   bf756fb1ae65   "/hello"      5 hours ago     Exited (0) 5 hours ago               optimistic_darwin

删除容器

docker rm 容器id                 #删除指定的容器,不能删除正在运行的容器,强制删除使用 rm -f
docker rm -f $(docker ps -aq)   #删除所有的容器
docker ps -a -q|xargs docker rm #删除所有的容器

启动和停止容器

docker start 容器id          #启动容器
docker restart 容器id        #重启容器
docker stop 容器id           #停止当前运行的容器
docker kill 容器id           #强制停止当前容器

其他常用命令

  1. 日志的查看：
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker logs --help

Usage:  docker logs [OPTIONS] CONTAINER

Fetch the logs of a container

Options:
      --details        Show extra details provided to logs
  -f, --follow         Follow log output
      --since string   Show logs since timestamp (e.g. 2013-01-02T13:23:37Z) or relative (e.g. 42m for 42 minutes)
  -n, --tail string    Number of lines to show from the end of the logs (default "all")
  -t, --timestamps     Show timestamps
      --until string   Show logs before a timestamp (e.g. 2013-01-02T13:23:37Z) or relative (e.g. 42m for 42 minutes)

常用：
docker logs -tf 容器id
docker logs --tail number 容器id #num为要显示的日志条数


#docker容器后台运行，必须要有一个前台的进程，否则会自动停止
#编写shell脚本循环执行，使得centos容器保持运行状态
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker run -d centos /bin/sh -c "while true;do echo hi;sleep 5;done"
c703b5b1911ff84d584390263a35707b6024816e1f46542b61918a6327a570dc
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS     NAMES
c703b5b1911f   centos    "/bin/sh -c 'while t…"   13 seconds ago   Up 10 seconds             pedantic_banach
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker logs -tf --tail 10 c703b5b1911f
2020-12-27T03:34:07.255599560Z hi
2020-12-27T03:34:12.257641517Z hi
2020-12-27T03:34:17.259706294Z hi
2020-12-27T03:34:22.261693707Z hi
2020-12-27T03:34:27.262609289Z hi
2020-12-27T03:34:32.267862677Z hi
2020-12-27T03:34:37.270382873Z hi
2020-12-27T03:34:42.272414182Z hi
2020-12-27T03:34:47.274823243Z hi
2020-12-27T03:34:52.277419274Z hi
  1. 查看容器中进程信息
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker top c703b5b1911f
UID                 PID                 PPID                C                   STIME               TTY                 TIME                CMD
root                11156               11135               0                   11:31               ?                   00:00:00            /bin/sh -c while true;do echo hi;sleep 5;done
root                11886               11156               0                   11:43               ?                   00:00:00            /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 5
  1. 查看容器的元数据
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker inspect 容器id
  1. 进入当前正在运行的容器

因为通常我们的容器都是使用后台方式来运行的，有时需要进入容器修改配置

方式一：

[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker exec -it c703b5b1911f /bin/bash
[root@c703b5b1911f /]# ls
bin  dev  etc  home  lib  lib64  lost+found  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
[root@c703b5b1911f /]# ps -ef      
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 03:31 ?        00:00:00 /bin/sh -c while true;do echo hi;sleep 5;done
root       279     0  0 03:54 pts/0    00:00:00 /bin/bash
root       315     1  0 03:56 ?        00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 5
root       316   279  0 03:56 pts/0    00:00:00 ps -ef

方式二：

[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker attach c703b5b1911f

exec 和attach 命令两者的区别

docker exec 进入容器后开启一个新的终端，可以在里面操作
docker attach 进入容器正在执行的终端，不会启动新的进程

  1. 拷贝容器的文件到主机中

docker cp 容器id:容器内路径 目的主机路径

[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker exec -it c703b5b1911f /bin/bash
[root@c703b5b1911f /]# cd home
[root@c703b5b1911f home]# ls
#touch 新建文件
[root@c703b5b1911f home]# touch test.java
[root@c703b5b1911f home]# ls
test.java
[root@c703b5b1911f home]# exit
exit
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS     NAMES
c703b5b1911f   centos    "/bin/sh -c 'while t…"   35 minutes ago   Up 35 minutes             pedantic_banach
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# docker cp c703b5b1911f:/home/test.java /home
[root@iZwz99sm8v95sckz8bd2c4Z ~]# ls /home
hai  pan  test.java

结尾语

Docker命令非常多，我们一次性可能也记不完，可以像学Linux命令一样，用到了相应命令再学习，Docker命令参考https://docs.docker.com/reference/

想要系统学习Docker，推荐大家看一下B站《遇见狂神说》或者《尚硅谷》的Docker教程

Docker 是目前非常流行的容器技术，很多公司在进行环境部署时都会使用到，下篇文章将给大家介绍一下Docker的实战经验，如编写Dockerfile文件构建镜像，使用Docker来安装Mysql，打包部署Web服务等实战教程

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