第一章 初识 Docker
1.1 Docker概念
- 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可以运行在在MAC、Windows、CentOS、UBUNTU等操作系统上
官网：https://www.docker.com
1.2 安装Docker
1. yum包更新到最新
yum update
2. 安装需要的软件包，yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依赖的
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
3. 设置yum源
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
4. 安装docker，出现输入的界面都按 y
yum install -y docker-ce
5. 查看docker版本，验证是否成功
docker -v
1.3 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）：仓库可以看成一个代码控制中心，用来保存镜像
1.4 配置Docker镜像加速器
默认情况下，将从docker hub（https://hub.docker.com/）上下载docker镜像，太慢。一般都会配置镜像加速器
- USTC：中科大镜像加速器（https://docker.mirrors.ustc.edu.cn）
- 阿里云
- 网易云
- 腾讯云
在这里我们用阿里云镜像加速器，登陆阿里云查看个人加速地址
注意：用阿里云时，每个人家加速器地址不同，然后在终端输入下面指令
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://eob5atc6.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
###上面操作完成后输入下面代码测试是否成功
cat /etc/docker/daemon.json
第二章 Docker 命令
2.1 Docker 服务相关命令
-
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：
-
systemctl enable docker
-
2.2 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 #查看所有镜像的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，镜像名称格式为
名称:版本号，如果版本号不指定则是最新的版本。如果不知道镜像版本，可以去docker hub 搜索对应镜像查看-
docker pull 镜像名称
-
-
删除镜像：删除本地镜像
-
docker rmi 镜像id/名称号:版本号 #删除指定本地镜像 docker rmi 'docker images -q' #删除所有本地镜像
-
2.3 Docker 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 版本:版本号 </bin/bash>#默认为/bin/bash -
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docker exec -it c2 /bin/bash。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
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-
停止容器
-
docker stop 容器名称
-
-
启动容器
-
docker start 容器名称
-
-
删除容器：如果容器是运行状态则删除失败，需要停止容器参能删除
-
docker rm 容器名称
-
-
查看容器信息
-
docker inspect 容器名称
-
第三章 Docker 容器的数据卷
3.1 数据卷概念及作用
思考：
- Docker 容器删除后，在容器中产生的数据还在吗？
- Docker 容器和外部继器可以交换文件吗？
- 容器之间想要进行数据交互？
数据卷
- 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
数据卷的作用
- 容器数据持久化
- 外部计价器和容器间接通信
- 容器之间数据交换
3.2 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(文件):容器内目录(文件) ...
-
-
注意事项：
- 目录必须是绝对路径
- 如果目录不存在，会自动创建
- 可以挂载多个数据卷
3.3 配置数据卷容器
多容器进行数据交换：
- 多个容器挂载同一个数据卷
- 数据卷容器
配置数据卷容器：
-
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 -
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
第四章 Docker 应用部署
4.1 MySQL部署
4.1.1案例：需求
- 在Docker 容器中部署MySQL，并通过外部MySQL 客户端操作MySQL Server
4.1.2 案例：实现
- 搜索mysql镜像
- 拉取mysql镜像
- 创建容器
- 操作容器中的mysql
4.1.3 问题及解决方案
- 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端口，从而间接访问容器的服务
- 这种操作称为：端口映射
4.1.4 部署MySQL
-
搜索mysql镜像
docker search mysql -
拉取mysql镜像
docker pull mysql:5.6 -
创建容器，设置端口映射、目录映射
# 在/root目录下创建mysql目录用于存储mysql数据信息 mkdir ~/mysql cd ~/mysqldocker run -id \ -p 3307:3306 \ --name=c_mysql \ -v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d \ -v $PWD/logs:/logs \ -v $PWD/data:/var/lib/mysql \ -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \ mysql:5.6- 参数说明
-p 3307:3306：将容器的3306端口映射到宿主机的3307端口--v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d：将主机当前目录下的conf/my.cnf挂载到容器/etc/mysql/my.cnf配置目录-v $PWD/logs:/logs：将主机当前目录下的logs目录挂载到容器的/logs目录日志-v $PWD/data:/var/lib/mysql：将主机当前目录下的data目录挂载到容器的/var/lib/mysql数据目录-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456：初始化root 用户密码
- 参数说明
-
使用外部机器访问MySQL
4.2 Tomcat部署
-
搜索Tomcat 镜像
docker search tomcat -
拉取mysql镜像
docker pull tomcat -
创建容器，设置端口映射、目录映射
#在/root目录下创建tomcat目录用于存放tomcat数据信息 mkdir ~/tomcat cd ~/tomcatdocker run -id --name=c_tomcat \ -p 8080:8080 \ -v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \ tomcat- 参数说明：
-p 8080:8080：将容器的8080端口映射到主机的8080端口-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps：将主机中当前目录挂载到容器的webapps
- 参数说明：
-
最后使用外部机器访问tomcat
4.3 Nginx部署
-
搜索Nginx 镜像
docker search nginx -
拉取mysql镜像
docker pull nginx -
创建容器，设置端口映射、目录映射
#在/root目录下创建nginx目录用于存储nginx数据信息 mkdir ~/nginx cd ~/nginx mkdir conf cd conf #在~/nginx/conf/下创建nginx.conf文件，粘贴下面代码块的内容 vim nginx.confuser nginx; worker_processes 1; error_log /var/log/nginx/error.log warn; pid /var/run/nginx.pid; events { worker_connections 1024; } http { include /etc/nginx/mime.types; default_type application/octet-stream; log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" ' '$status $body_bytes_sent "$http_referer" ' '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"'; access_log /var/log/nginx/access.log main; sendfile on; #tcp_nopush on; keepalive_timeout 65; #gzip on; include /etc/nginx/conf.d/*.conf; }docker -run -id --name=c_nginx \ -p 80:800 \ -v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ -v $PWD/logs:/var/log/nginx \ -v $PWD/html:/usr/share/nginx/html \ nginx- 参数说明：
-p 80:800：将容器的80端口映射到宿主机的80端口-v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：将主机当前目录下的/conf/nginx.conf挂载到容器的:/etc/nginx/nginx.conf配置目录-v $PWD/html:/usr/share/nginx/html：将主机当前目录挂载到容器的/val/log/nginx日志目录
- 参数说明：
-
使用外部机器访问nginx
4.4 Redis部署
-
搜索Redis 镜像
docker search redis -
拉取Redis 镜像
docker pull redis:5.0 -
创建容器，设置端口映射、目录映射
docker run -id --name=c_redis -p 6379:6379 redis:5.0 -
使用外部机器连接redis
redis-cli.exe -h 192.168.187.129 -p 6379
第五章 Dockerfile
5.1 Docker 镜像原理
思考：
- Docker 镜像的本质是什么？
- 是一个分层的文件系统
- 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
- 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
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
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，包含的就是典型的Linux 系统中的/dev、/proc、/bin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
- 最低端是bootfs，并使用宿主机的bootfs
- 第二层是root 文件系统rootfs ，称为base iamge
- 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，最底部的镜像称为基础镜像
- 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
镜像制作：
-
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
5.2 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
5.3 Dockerfile 关键字
| 关键字 | 作用 | 备注 |
|---|---|---|
| FROM | 指定父镜像 | 指定dockerfile基于哪个images构建 |
| MAINTAINER | 作者信息 | 用来标明这个dockerfile 谁写的 |
| LABEL | 标签 | 用来指明dockerfile 的标签，可以使用Label代替Maintainer 最终都是在docker image基本信息中嗯可以查看 |
| RUN | 执行命令 | 执行一段命令 默认是/bin/sh 格式：RUN command 或者 RUN ["command","param1","param2"] |
| CMD | 容器启动命令 | 提供启动容器时候的默认命令和ENTRYPOINT配合使用。格式：CMD command param1 param2或者CMD ["command","param1","param2"] |
| ENTRYPOINT | 入口 | 一般在制作一些执行就关闭的容器中会使用 |
| COPY | 复制文件 | build 的时候复制文件到image中 |
| ADD | 添加文件 | build 的时候添加文件到iamge 中，不仅仅局限于当前build 上下文 可以来源于远程服务 |
| ENV | 环境变量 | 指定build 时候的环境变量 可以在启动容器的时候 通过-e覆盖 格式：ENV name = value |
| ARG | 构建参数 | 构建参数 只在构建的时候使用参时 如果有ENV 那么ENV 的相同名字的值始终覆盖ARG 的值 |
| VOLUME | 定义外部可以挂载的数据卷 | 指定build 的image 那些目录可以启动的时候挂载到文件系统中 启动容器的时候使用-v绑定 格式：VOLUME ["目录"] |
| EXPOSE | 暴露端口 | 定义容器运行的时候监听的端口 启动容器的使用-p来绑定暴露端口 格式：EXPOSE 8080或者EXPOSE 8080/udp |
| WORKDIR | 工作目录 | 指定容器内部的工作目录 如果没有创建则自动创建 如果指定/使用是绝对地址 如果不是/开头那么实在上一条workdir 的路径的相对路径 |
| USER | 指定执行用户 | 指定build 或者启动的时候 用户 在RUN CMD ENTRYPOINT执行的时候的用户 |
| HEALTHCHECK | 健康检查 | 指定监测当前容器的健康测试的命令 基本上没有 因为很多时候 应用本身由健康监测机制 |
| ONBUILD | 触发器 | 当存在ONBUILD 关键字的镜像作为基础镜像的时候 当执行FROM 完成之后 会执行ONBUILD的命令 但是不影响当前镜像 用处也不怎么大 |
| STOPSIGNAL | 发送信息量到宿主机 | 该STOPSIGNAL指令设置将发送到容器的系统调用信号以退出 |
| SHELL | 指定执行脚本的shell | 指定RUN CMD ENTRYPOINT 执行命令的时候 使用的shell |
5.4 案例
5.4.1 案例一
需求：
自定义CentOS7镜像。要求：
- 默认登录路径为
/usr - 可以使用vim
实现步骤：
- 定义父镜像：
FROM centos:7 - 定义作者信息：`MAINTAINER crisp077 <www.crisp077.xyz>`
- 执行安装vim命令：
RUN yum install -y vim - 定义默认的工作目录：
WORKDIR /usr - 定义容器启动执行的命令：
CMD /bin/bash
创建使用dockerfile的镜像：
docker build -f ./centos_docker -t crisp_centos:1 .
5.4.2 案例二
需求：
定义dockerfile，发布springboot 项目
实现步骤：
- 定义父镜像：
FROM java:8 - 定义作者信息：`MAINTAINER crisp077 <www.crisp077.xyz>`
- 将jar包添加到容器：
ADD springboot.jar app.jar - 定义容器启动执行的命令：
CMD java -jar app.jar - 通过dockerfile 构建镜像：
docker build -f dockerfile文件路径 -t 镜像名称:版本
第六章 Docker 服务编排
6.1 服务编排的概念
微服务架构的应用系统中一般包含若干个微服务，每个微服务都会部署多个实例，如果每个微服务都要手动启动，维护工作量会很大
- 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
6.2 Dockers Compose 概述
Docker Compose 是一个编排多容器分布式部署的工具，提供命令集管理器化应用的完整开发期，包括服务构建，启动和停止。使用步骤：
- 利用 Dockerfile 定义运行环境镜像
- 使用 docker-compose.yml 定义组成应用的各服务
- 运行 docker-compose up 启动应用
6.2.1 安装Docker Compose
#Compose 目前已经完全支持Linux、MAC OS、Windows，在安装Compose之前，需要先安装Docker。下面以编译好的二进制包方式安装在Linux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
6.2.2 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
6.3 案例
使用docker compose编排nginx+springboot项目
-
创建docker-compose目录
mkdir ~/docker-compose cd ~/docker-compose -
编写
docker-compose.yml文件version: '3' services: nginx: # nginx容器（名字可以随意取） image: nginx ports: - 80:80 links: # 挂在到app这个容器 - app volumes: # 挂载的磁盘 - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d app: # app容器 image: app expose: - "8080" # 对外暴露8080端口 -
创建
./nginx/conf.d目录mkdir -p ./nginx/conf.d -
在
./nginx/conf.d目录下编写crisp.conf文件server { listen 80; acess_log off; location / { proxy_pass https://app:8080; } } -
在
~/docker-compose目录下 使用dockers-compose 启动容器docker-compose up -
测试访问
http://192.168.187.129/hello
第七章 Docker 私有仓库
7.1 搭建私有仓库
Docker 私有仓库
- Docker 官方的Docker hub（https://hub.docker.com）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。
私有仓库搭建
-
拉取私有仓库镜像
docker pull registry -
启动私有仓库容器
docker run -id --name=registry -p 5000:5000 registry -
打开浏览器，输入地址
https://私有仓库服务器ip:5000/v2/_catalog看到{"repositories":[]}表示私有仓库搭建成功 -
修改
deamon.jsonvim /etc/docker/daemon.json #在上述文件中添加一个key，保存退出。 #此步用于让docker信任私有仓库地址 #注意将私有仓库服务器ip修改为自己私有仓库服务器真实ip {"insecure-registries": ["私有仓库服务器ip:5000"]} -
重启docker 服务
systemctl restart docker docker start registry
7.2 上传镜像到私有仓库
-
标记镜像为私有仓库的镜像
docker tag centos:7 私有仓库服务器ip:5000/centos:7 -
上传标记的镜像
docker push 私有仓库服务器ip:5000/centos:7
7.3 从私有仓库拉取镜像
#拉取镜像
docker pull 私有仓库服务器ip:5000/centos:7
第八章 Docker 相关概念
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
- 容器镜像是轻量级的、可执行的独立软件包，包含软件运行所需要的所有内容：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，虚拟机虚拟化的时硬件
- 传统的虚拟机可以运行不同的操作系统，容器只能运行同一类型的操作系统
| 特性 | 容器 | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 启动 | 秒级 | 分钟级 |
| 硬盘使用 | 一般为 MB | 一般为GB |
| 性能 | 接近原生 | 弱于 |
| 系统支持两 | 单机支持上千个容器 | 一般几十个 |