Docker学习总结

最近学习了项目部署中的Docker技术，该技术既使开发环境和生产环境之间的迁移变得便利，又利用更加节省的硬件资源提供给用户更多的计算资源。故特此记录总结一下。

先贴一个大佬的技术文章，写的非常全面：(https://www.xn2001.com/archives/545.html)

Docker介绍

• Docker 是一个开源的应用容器引擎
  
• 诞生于 2013 年初，基于 Go 语言实现， dotCloud 公司出品（后改名为Docker Inc）
  
• 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
  
• 容器是完全使用沙箱机制，相互隔离
  
• 容器性能开销极低。
  
• Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版）
  

Docker架构

• 镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。
• 容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
• 仓库（Repository)：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

docker容器虚拟化与传统虚拟机比较

容器就是将软件打包成标准化单元，以用于开发、交付和部署。

• 容器镜像是轻量的、可执行的独立软件包 ，包含软件运行所需的所有内容：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。
• 容器化软件在任何环境中都能够始终如一地运行。
• 容器赋予了软件独立性，使其免受外在环境差异的影响，从而有助于减少团队间在相同基础设施上运行不同软件时的冲突。

相同

• 容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势

不同

• 容器虚拟化的是操作系统，虚拟机虚拟化的是硬件。
• 传统虚拟机可以运行不同的操作系统，容器只能运行同一类型操作系统

Docker命令

进程相关命令

• 启动docker服务

systemctl start docker

• 停止docker服务

systemctl stop docker

• 重启docker服务

systemctl restart docker

• 查看docker服务状态

systemctl status docker

• 设置开机启动docker服务

systemctl enable docker

镜像相关命令

• 查看镜像：查看本地所有的镜像

docker images
docker images -q #查看所用镜像的id

• 搜索镜像：从网络中查找需要的镜像

docker search 镜像名称

• 拉取镜像：从Docker仓库下载镜像到本地

docker pull 镜像名称

• 删除镜像：删除本地镜像

docker rmi 镜像id # 删除指定本地镜像
docker rmi 'docker images -q' # 删除所有本地镜像

容器相关命令

• 查看容器

docker ps # 查看正在运行的容器
docker ps -a # 查看所有容器

• 创建并启动容器

docker run 参数

• 参数说明：

• -i：保持容器运行。通常与 -t 同时使用。加入it这两个参数后，容器创建后自动进入容器中，退出容器后，容器自动关闭。
• -t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用。
• -d：以守护（后台）模式运行容器。创建一个容器在后台运行，需要使用docker exec 进入容器。退出后，容器不会关闭。
• -it ：创建的容器一般称为交互式容器，-id 创建的容器一般称为守护式容器
• –name：为创建的容器命名。

• 进入容器

docker exec 参数 # 退出容器，容器不会关闭

• 停止容器

docker stop 容器名称

• 启动容器

docker start 容器名称

• 删除容器：需要先停止运行状态才能删除

docker rm 容器名称

• 查看容器信息

docker inspect 容器名称

Docker容器的数据卷

问题:

• Docker容器删除后,在容器中产生的数据也会随之销毁
• Docker容器和外部机器如何交换文件
• 容器之间如何进行数据交互

解决方法:

• 数据卷
• 数据卷容器

数据卷概念及作用

数据卷概念

• 数据卷是宿主机中的一个目录或文件
• 当容器目录和数据卷目录绑定后,对方的修改会立即同步
• 一个数据卷可以被多个容器同时挂载
• 一个容器也可以被挂载多个数据卷

数据卷作用

• 容器数据持久化
• 外部机器和容器间通信
• 容器之间数据交换

配置数据卷

• 创建启动容器时, 使用 -v 参数 设置数据卷

docker run ... -v 宿主机目录:容器内目录 ...

tips:

1. 目录必须是绝对路径
2. 如果目录不存在,会自动创建
3. 可以挂载多个数据卷

数据卷容器

1. 多容器进行数据交换
2. 多个容器挂载同一个数据卷

1. 创建启动c3数据卷容器，使用 –v 参数 设置数据卷

docker run –it --name=c3 –v /volume centos:7 /bin/bash

2.创建启动 c1 c2 容器，使用 –-volumes-from 参数 设置数据卷

docker run –it --name=c1 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash
docker run –it --name=c2 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash

数据卷小结

1.数据卷概念

• 宿主机的一个目录或文件

2.数据卷作用

• 容器数据持久化
• 客户端和容器数据交换
• 容器间数据交换

3.数据卷容器

• 创建一个容器，挂载一个目录，让其他容器继承自该容器( --volume-from )。
• 通过简单方式实现数据卷配置

Docker应用部署

目的

在Docker容器中部署MySQL，并通过外部mysql客户端操作MySQL Server。

实现步骤

1. 搜索mysql镜像
2. 拉取mysql镜像
3. 创建容器
4. 操作容器中的mysql

mysql部署

• 容器内的网络服务和外部机器不能直接通信
• 外部机器和宿主机可以直接通信
• 宿主机和容器可以直接通信
• 当容器中的网络服务需要被外部机器访问时，可以将容器中提供服务的端口映射到宿主机的端口上。外部机器访问宿主机的该端口，从而间接访问容器的服务。
• 这种操作称为：端口映射

Dockerfile

Docker镜像原理

问题

• Docker 镜像本质是什么？
• Docker 中一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件要几个个G？
• Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB？

基础概念

1. 操作系统组成部分:

• 进程调度子系统
• 进程通信子系统
• 内存管理子系统
• 设备管理子系统
• 文件管理子系统
• 网络通信子系统
• 作业控制子系统

2. Linux文件系统由bootfs和rootfs两部分组成

• bootfs：包含bootloader（引导加载程序）和 kernel（内核）
• rootfs： root文件系统，包含的就是典型 Linux 系统中的/dev，/proc，/bin，/etc等标准目录和文件
• 不同的linux发行版，bootfs基本一样，而rootfs不同，如ubuntu，centos等

Docker镜像原理

• Docker镜像是由特殊的文件系统叠加而成
• 最底端是 bootfs，并使用宿主机的bootfs
• 第二层是 root文件系统rootfs,称为base image
• 然后再往上可以叠加其他的镜像文件
• 统一文件系统（Union File System）技术能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供了一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统。
• 一个镜像可以放在另一个镜像的上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像成为基础镜像。
• 当从一个镜像启动容器时，Docker会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

解答

1.Docker 镜像本质是什么？

• 是一个分层文件系统

2.Docker 中一个centos镜像为什么只有200MB，而一个centos操作系统的iso文件要几个个G？

• centos的iso镜像文件包含bootfs和rootfs，而docker的centos镜像复用操作系统的bootfs，只有rootfs和其他镜像层

3.Docker 中一个tomcat镜像为什么有500MB，而一个tomcat安装包只有70多MB？-

• 由于docker中镜像是分层的，tomcat虽然只有70多MB，但他需要依赖于父镜像和基础镜像，所以整个对外暴露的tomcat镜像大小500多MB

镜像制作

1. 容器转为镜像

docker commit 容器id 镜像名称:版本号
docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号
docker load -i 压缩文件名称

2. dockerfile

Dockerfile概念及作用

Dockerfile概念

• Dockerfile 是一个文本文件
• 包含了一条条的指令
• 每一条指令构建一层，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像
• 对于开发人员：可以为开发团队提供一个完全一致的开发环境
• 对于测试人员：可以直接拿开发时所构建的镜像或者通过Dockerfile文件构建一个新的镜像开始工作了
• 对于运维人员：在部署时，可以实现应用的无缝移植
• Dochub网址：https://hub.docker.com

Dockerfile关键字

Docker Compose

服务编排概念

微服务架构的应用系统中一般包含若干个微服务，每个微服务一般都会部署多个实例，如果每个微服务都要手动启停，维护的工作量会很大。

• 要从Dockerfile build image 或者去dockerhub拉取image
• 要创建多个container
• 要管理这些container（启动停止删除）

服务编排:按照一定的业务规则批量管理容器

Docker Compose 概述

Docker Compose是一个编排多容器分布式部署的工具，提供命令集管理容器化应用的完整开发周期，包括服务构建，启动和停止。使用步骤：

1.利用 Dockerfile 定义运行环境镜像

2.使用 docker-compose.yml 定义组成应用的各服务

3.运行 docker-compose up 启动应用

Docker Compose 安装使用

安装Docker Compose

# Compose目前已经完全支持Linux、Mac OS和Windows，在我们安装Compose之前，需要先安装Docker。下面我 们以编译好的二进制包方式安装在Linux系统中。 
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.22.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose
# 设置文件可执行权限 
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 查看版本信息 
docker-compose -version

卸载Docker Compose

# 二进制包方式安装的，删除二进制文件即可
rm /usr/local/bin/docker-compose

使用docker compose编排nginx+springboot项目

1. 创建docker-compose目录

mkdir ~/docker-compose
cd ~/docker-compose

2. 编写 docker-compose.yml 文件

version: '3'
services:
  nginx:
   image: nginx
   ports:
    - 80:80
   links:
    - app
   volumes:
    - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
  app:
    image: app
    expose:
      - "8080"

3. 创建./nginx/conf.d目录

mkdir -p ./nginx/conf.d

4. 在./nginx/conf.d目录下 编写itheima.conf文件

server {
    listen 80;
    access_log off;
    location / {
        proxy_pass http://app:8080;
    }
}

5. 在~/docker-compose 目录下 使用docker-compose 启动容器

docker-compose up

6. 测试访问

http://192.168.149.135/hello

Docker私有仓库

Docker官方的Docker hub是一个用于管理公共镜像的仓库，我们可以从上面拉取镜像 到本地，也可以把我们自己的镜像推送上去。但是，有时候我们的服务器无法访问互联网，或者你不希望将自己的镜像放到公网当中，那么我们就需要搭建自己的私有仓库来存储和管理自己的镜像。