Docker基础操作

本文涉及的产品
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
容器镜像服务 ACR,镜像仓库100个 不限时长
RDS MySQL Serverless 高可用系列,价值2615元额度,1个月
简介: Docker基础操作

关于Docker(https://hub.docker.com/

微服务虽然具备各种各样的优势,但服务的拆分通用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,环境不一定一致,会遇到各种问题。例如一个项目中,部署时需要依赖于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。

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。

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,操作系统版本也会有差异,例如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,但是如果将一个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。

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。

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。

Docker与虚拟机的区别

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。

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。而Docker仅仅是封装函数库,并没有模拟完整的操作系统。

Docker和虚拟机的差异体现在:docker是一个系统进程,而虚拟机是在操作系统中的操作系统;docker体积小、启动速度快、性能好;虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般。

镜像和容器

镜像(Image):Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起,称为镜像。

容器(Container):镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器,只是Docker会给容器做隔离,对外不可见。

镜像,就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。容器就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中运行,形成进程,只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次,形成多个容器进程。

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等。我们不仅可以将自己的镜像共享到DockerHub,也可以从DockerHub拉取镜像。

Docker架构

Docker是一个CS架构的程序,由两部分组成:

服务端(server):Docker守护进程,负责处理Docker指令,管理镜像、容器等

客户端(client):通过命令向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

Docker的基本操作

镜像名称

镜像名称一般分两部分组成:[repository]:[tag]。在没有指定tag时,默认是latest,代表最新版本的镜像。例如:mysql:5.7,mysql就是repository,5.7就是tag,合一起就是镜像名称,代表5.7版本的MySQL镜像。

镜像命令

拉取镜像:docker pull xxx(镜像名称

查看拉取到的镜像:docker images


善于查看帮助文档:

查看docker帮助文档:docker --helper

查看xxx命令用法,可以输入命令:docker xxx --help

例如,查看save命令用法,可以输入命令:

cker save --help

命令格式:

docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]

使用docker save导出镜像到磁盘 :(举例)

docker save -o nginx.tar nginx:latest

加载本地文件

docker load -i 文件名称

删除本地的镜像

docker rmi 镜像名称

进入容器执行命令docker exec

查看容器运行日志docker logs

查看所有运行的容器及状态docker ps

docker run:创建并运行一个容器,处于运行状态

docker pause:让一个运行的容器暂停

docker unpause:让一个容器从暂停状态恢复运行

docker stop:停止一个运行的容器

docker start:让一个停止的容器再次运行

docker rm:删除一个容器

举例1:

创建并运行nginx容器的命令:

docker run --name mn -p 80:80 -d nginx

docker run :创建并运行一个容器

--name : 给容器起一个名字,比如叫做mn

-p :将宿主机端口与容器端口映射,冒号左侧是宿主机端口,右侧是容器端口。默认情况下,容器是隔离环境,我们直接访问宿主机的80端口,肯定访问不到容器中的nginx。现在,将容器的80与宿主机的80关联起来,当我们访问宿主机的80端口时,就会被映射到容器的80,这样就能访问到nginx了:

-d:后台运行容器

nginx:镜像名称,例如nginx

举例2:

进入刚刚创建的nginx容器的命令为:

docker exec -it mn bash

docker exec :进入容器内部,执行一个命令

-it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端,允许我们与容器交互

mn :要进入的容器的名称

bash:进入容器后执行的命令,bash是一个linux终端交互命令

docker run命令的常见参数:

  • --name:指定容器名称
  • -p:指定端口映射
  • -d:让容器后台运行

查看容器日志的命令:

  • docker logs
  • 添加 -f 参数可以持续查看日志

查看容器状态:

  • docker ps
  • docker ps -a 查看所有容器,包括已经停止的

删除容器:

docker rm

不能删除运行中的容器,除非添加 -f 参数

数据卷(容器数据管理)

创建和查看数据卷

数据卷(volume)是一个虚拟目录,指向宿主机文件系统中的某个目录。一旦完成数据卷挂载,对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录了。

数据卷操作的基本语法如下:

docker volume [COMMAND]

docker volume命令是数据卷操作,根据命令后跟随的command来确定下一步的操作:

create 创建一个volume

inspect 显示一个或多个volume的信息

ls 列出所有的volume

prune 删除未使用的volume

rm 删除一个或多个指定的volume

示例:

1.创建数据卷

docker volume create html

2.查看所有数据

docker volume ls

3.查看数据卷详细信息卷

docker volume inspect html

可以看到,我们创建的html这个数据卷关联的宿主机目录为/var/lib/docker/volumes/html/_data目录。

挂载数据卷

示例1:在创建容器时,可以通过 -v 参数来挂载一个数据卷到某个容器内目录,命令格式如下:

docker run \
  --name mn \
  -v html:/root/html \
  -p 8080:80
  nginx \

-v html:/root/htm:把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中

示例2:给nginx挂载数据卷

创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录:

docker run --name mn -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx

示例3:

容器不仅仅可以挂载数据卷,也可以直接挂载到宿主机目录上。关联关系如下:

带数据卷模式:宿主机目录 --> 数据卷 ---> 容器内目录

直接挂载模式:宿主机目录 ---> 容器内目录

目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的:

-v [宿主机目录]:[容器内目录]

-v [宿主机文件]:[容器内文件]

docker run \
  --name mysql_xy \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=1234 \
  -p 3306:3306 \
  -v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
  -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
  -d  \
  mysql:5.7.25

Dockerfile自定义镜像

常见的镜像在DockerHub就能找到,但是我们自己写的项目就必须自己构建镜像了。

更多信息请移步到官网: https://docs.docker.com/engine/reference/builder

构建自定义的镜像时,并不需要一个个文件去拷贝,打包。只需要告诉Docker,我们的镜像的组成,需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么,将来Docker会帮助我们构建镜像。而描述上述信息的文件就是Dockerfile文件。

Dockerfile就是一个文本文件,其中包含一个个的指令(Instruction),用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。

示例:基于java8构建Java项目

1.新建一个空的目录,然后在目录中新建一个文件,命名为Dockerfile

2.拷贝项目jar包到这个目录中

3. 编写Dockerfile文件:

a )基于java:8-alpine作为基础镜像

b )将app.jar拷贝到镜像中

c )暴露端口

d )编写入口ENTRYPOINT

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
EXPOSE 8090
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

4.使用docker build命令构建镜像

5.使用docker run创建容器并运行

小结:Dockerfile的本质是一个文件,通过指令描述镜像的构建过程;Dockerfile的第一行必须是FROM,从一个基础镜像来构建,基础镜像可以是基本操作系统,如Ubuntu。也可以是其他人制作好的镜像,例如:java:8-alpine

Docker-Compose

Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用,而无需手动一个个创建和运行容器。

DockerCompose

Compose文件是一个文本文件,通过指令定义集群中的每个容器如何运行。

示例:

version: "3.8"
 services:
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
     MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 
    volumes:
     - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
     - "/tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf"
  web:
    build: .
    ports:
     - "8090:8090"


上面的Compose文件就描述了一个项目,其中包含两个容器:

mysql:一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器,并且挂载了两个目录

web:一个基于docker build临时构建的镜像容器,映射端口时8090

DockerCompose的详细语法参考官网:https://docs.docker.com/compose/compose-file/

其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件中的。

安装DockerCompose

1.Linux下需要通过命令下载:(下载速度较慢),或者也可以找别人下载好的直接上传到/usr/local/bin/目录也可以。

# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

2.修改文件权限:

1. # 修改权限
2. chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3.Base自动补全命令:

# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose
# 如果出现错误,需要修改自己的hosts文件
echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts


Docker镜像仓库

搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。

官网地址:https://hub.docker.com/_/registry

我们的私服采用的是http协议,默认不被Docker信任,所以需要做一个配置:

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容:
"insecure-registries":["http://101.42.252.223:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker


使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry,命令如下:

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=我的私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry


部署微服务集群

示例:

一、创建文件夹,里面每一个微服务都要单独创建一个目录,同级目录编写docker-compose文件

version: "3.2"
services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    environment:
      MODE: standalone
    ports:
      - "8848:8848"
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice:
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"


可以看到,其中包含5个service服务:

nacos:作为注册中心和配置中心

image: nacos/nacos-server: 基于nacos/nacos-server镜像构建

environment:环境变量

MODE: standalone:单点模式启动

ports:端口映射,这里暴露了8848端口

mysql:数据库

image: mysql:5.7.25:镜像版本是mysql:5.7.25

environment:环境变量

MYSQL_ROOT_PASSWORD: 1234:设置数据库root账户的密码为1234

volumes:数据卷挂载,这里挂载了mysql的data、conf目录。

userservice、orderservice、gateway:都是基于Dockerfile临时构建的

二、修改自己的项目,将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名

三、使用maven打包工具,将项目中的每个微服务都打包为app.jar

四、将打包好的app.jar拷贝到每一个对应的子目录中

五、将项目上传至虚拟机,利用 docker-compose up -d 来部署

关于搭建私有镜像仓库的推送、拉取镜像

推送镜像到私有镜像服务必须先tag,步骤如下:

一、重新tag本地镜像,名称前缀为私有仓库的地址:192.xxx.xxx.xxx:8080/

docker tag nginx:latest 192.xxx.xxx.xxx:8080/nginx:1.0 

二、推送镜像

docker push 192.xxx.xxx.xxx:8080/nginx:1.0

三、拉取镜像

docker pull 192.xxx.xxx.xxx:8080/nginx:1.0


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