微服务之Docker知识点总结(一)

本文涉及的产品
云原生网关 MSE Higress,422元/月
服务治理 MSE Sentinel/OpenSergo,Agent数量 不受限
注册配置 MSE Nacos/ZooKeeper,118元/月
简介: 微服务之Docker知识点总结

一. 初识Docker


说是初识,但我其实已经不是初识了。因为我在学习微服务之前,就学过docker了。当时写过一篇Docker入门的博客,但是由于我当时并没有微服务的概念,所以学习得并不深入,并没有真正的用起来,只是学习了一些概念性的东西。所以我这篇博客决定与微服务结合起来学习,会把Docker给用起来。


1. 什么是Docker


微服务虽然具备各种各样的优势,但服务的拆分通常会给部署带来了很大的麻烦。


分布式系统中,依赖的组件非常多,不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。

在数百上千台服务中重复部署,环境不一定是一致的,所以会遇到各种问题。


(1) 应用部署的环境问题


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


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例如一个项目中,部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等,这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同,甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。


(2) Docker解决依赖兼容问题


而Docker确巧妙的解决了这些问题,Docker是如何实现的呢?


Docker为了解决依赖的兼容问题的,采用了两个手段:


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


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这样打包好的应用包中,既包含应用本身,也保护应用所需要的Libs、Deps,无需再操作系统上安装这些,自然就不存在不同应用之间的兼容问题了。


但入门的有些人可能会问了, 虽然解决了不同应用的兼容问题,但是开发、测试等环境会存在差异,部署的操作系统版本也会有差异,我docker里容器里的系统是CentOS,而部署的服务器是Ubuntu,怎么解决这些问题呢?


(3) Docker解决操作系统环境差异


要解决不同操作系统环境差异问题,必须先了解操作系统结构。以一个Ubuntu操作系统为例,结构如下:


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结构包括:


计算机硬件:例如CPU、内存、磁盘等

系统内核:所有Linux发行版都是使用Linux的内核,例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互,对外提供内核指令用于操作计算机硬件。

系统应用:操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装,使用更加方便。

应用于计算机交互的流程如下:


1)应用调用操作系统应用(函数库),实现各种功能


2)系统函数库是对内核指令集的封装,会调用内核指令


3)内核指令操作计算机硬件


Ubuntu和CentOS都是基于Linux内核,无非是系统应用不同,提供的函数库有差异:


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此时,如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统,MySQL在调用Ubuntu函数库时,会发现找不到或者不匹配,就会报错了。


那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,直接基于打包的函数库,借助于操作系统的Linux内核来运行


(4)小结


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

Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术,具备下列优势:


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

运行时利用沙箱机制形成隔离容器,各个应用互不干扰

启动、移除都可以通过一行命令完成,方便快捷


2. Docker概述


Docker是一种容器,只不过相比其他容器而言性能更好。容器是一个标准的软件单元。Docker 是一个用于开发,交付和运行应用程序的开放平台。Docker 使您能够将应用程序与基础架构分开,从而可以快速交付软件。它打包了代码,以及所有的依赖项和运行环境等。之前我们使用springboot打包,打包后他只是一个jar包,并没有包含他的java环境等依赖。Docker可以使打包后的应用程序从一个运行环境到另一个运行环境都能够运行,解决了一个应用程序在我的电脑上面可以运行,在其他电脑上不能运行的情况。Docker包含了应用程序运行所需要的一切,不仅仅包含代码。它最主要的作用就是把环境相关的问题统一一切解决掉,提升了开发部署的效率。


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。


Docker的应用场景有:Web 应用的自动化打包和发布,自动化测试和持续集成、发布,在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。


3. Docker和虚拟机的区别


Docker可以让一个应用在任何操作系统中非常方便的运行。而以前我们接触的虚拟机,也能在一个操作系统中,运行另外一个操作系统,保护系统中的任何应用。


两者有什么差异呢?


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 Ubuntu 系统,这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。


Docker仅仅是封装函数库,并没有模拟完整的操作系统,如图:


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对比来看:


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4. Docker架构


请参考我之前得博客:docker基础知识

这里就不水字数了。


5. DockerHub


开源应用程序非常多,打包这些应用往往是重复的劳动。为了避免这些重复劳动,人们就会将自己打包的应用镜像,例如Redis、MySQL镜像放到网络上,共享使用,就像GitHub的代码共享一样。


DockerHub:DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。


国内也有类似于DockerHub 的公开服务,比如 网易云镜像服务、阿里云镜像库和DaoCloud。


我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub,另一方面也可以从DockerHub拉取镜像:


image.png


二. 安装Docker


1.安装


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。


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。


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-engine-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce


首先需要大家虚拟机联网,安装yum工具:


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


然后更新本地docker镜像源:


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


然后输入命令:


yum install -y docker-ce


docker-ce为社区免费版本。稍等片刻,docker即可安装成功。


2.启动


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!!


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 firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld


或者你防火墙放行用到的端口也行,下面列出防火墙核心命令

查看防火墙的状态:


firewall-cmd --state


查看放行的端口:


firewall-cmd --list-ports


放行某个端口:


firewall-cmd --zone=public --permanent --add-port=8080/tcp


firewall-cmd --reload


通过命令启动docker:


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:


docker -v


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


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