Docker

2023-10-03 09:46:16

一、Docker简介

1.Docker是什么？

产生背景：

  • 开发和运维之间因为环境不同而导致的矛盾（不同的操作系统、软件环境、应用配置等） DevOps

  • 集群环境下每台服务器都配置相同的环境，太麻烦

  • 解决“在我的机器上可以正常工作”的问题

    Docker是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。
    阿里云、百度云等都支持Docker技术
    官网：https://www.docker.com/
    中文官网：http://www.docker-­cn.com/

2.Docker作用

Docker是一种容器技术，使用Docker可以：
- 将软件环境安装并配置好，打包成一个镜像Image，然后将该镜像发布出去（Docker仓库）
 - 其他使用者可以在仓库中下载获取这个镜像
 - 通过Docker运行这个镜像，就可以获取同样的环境（容器）

Docker简化了环境部署和配置，实现“一次构建，处处运行”，避免了因运行环境不一致而导致的异常
可以将Docker简单的认为是一个虚拟机，可以运行各种软件环境的虚拟机，但与传统虚拟机技术有所不同

Docker容器技术与传统虚拟机技术的区别：

  • 传统虚拟机技术：模拟一个完整的操作系统，先虚拟出一套硬件，然后在其上安装操作系统，最后在系统上再运行应用程序
    缺点：资源占用多，启动慢
  • Docker容器技术：不是模拟一个完整的操作系统，没有进行硬件虚拟，而是对进程进行隔离，封装成容器，容器内的应用程序是直接使用宿主机的内核，且容器之间是互相隔离的，互不影响
    优点：更轻便、效率高、启动快、秒级

3. 基本术语

  • Docker主机（Host）
    安装了Docker程序的主机，运行Docker守护进程
  • Docker镜像（Image）
    将软件环境打包好的模板，用来创建容器的，一个镜像可以创建多个容器
  • Docker容器（Container）
    运行镜像后生成的实例称为容器，每运行一次镜像就会产生一个容器，容器可以启动、停止或删除
    容器使用是沙箱机制，互相隔离，是独立是安全的
    可以把容器看作是一个简易版的Linux环境，包括用户权限、文件系统和运行的应用等
  • Docker仓库（Repository）
    用来保存镜像的，仓库中包含许多镜像，每个镜像都有不同的标签Tag
    官方仓库：https://hub.docker.com/

使用Docker的步骤：

  1. 安装Docker
  2. 从Docker仓库中下载软件对应的镜像
  3. 运行这个镜像，此时会生成一个Docker容器
  4. 对容器的启动/停止就是对软件的启动/停止

二、准备Linux系统

  1. 基本操作
    1.1 常用命令
cat /proc/cpuinfo # 查看cpu信息
cat /proc/meminfo # 查看内存信息
uname ­r # 查看内核信息，Docker要求CentOS必须是64位，且内核是3.10及以上
sudo reboot # 重启,sudo表示以管理员root身份执行
sudo halt # 关机

1.2 安装软件
使用yum，是一个基于rpm的软件包管理工具
用来安装软件包，可以自动解决软件包之间的依赖关系

yum install 软件包名 # 安装
yum remove 软件包名 # 卸载

三、Docker安装

  1. 安装
    Docker版本：社区版CE、企业版EE
# 设置yum源
yum install ­y yum­utils device­mapper­persistent­data lvm2
yum­config­manager ­­add­repo https://download.docker.com/linux/centos/docker­ce.repo
yum makecache fast
# 安装Docker­CE
yum ­y install docker­ce
  1. 启动/停止
docker version # 查看版本
systemctl start docker # 启动
systemctl stop docker # 停止
systemctl status docker # 查看状态
systemctl restart docker # 重启
systemctl enable docker # 设置开机自动启动
# 验证，运行hello­world
docker run hello­world # 下载hello­world镜像并运行
  1. 配置Docker镜像加速
    使用阿里云提供的镜像加速（镜像仓库），也可以使用网易云等
    步骤：
    1 注册并登陆“阿里云的开发者平台" http://dev.aliyun.com
    2 查看专属的加速器地址
    3 配置自己的Docker加速器
vi /etc/docker/daemon.json
{
"registry­mirrors": ["https://sswv6yx0.mirror.aliyuncs.com"]
}
systemctl daemon­reload
systemctl restart docker

四、Docker操作

输入 docker 可以查看Docker的命令用法，输入 docker COMMAND ­­help 查看指定命令的详细用法

  1. 镜像操作
操作 命令 说明
查找 docker search 关键字 可以在Docker Hub网站查看镜像的详细信息，如镜像的tag标签
抽取 docker pull 镜像名:tag :tag表示软件的版本，如果不指定默认是latest
列表 docker images 查看所有本地镜像
获取元信息 docker inspect 镜像id 获取镜像的元信息，详细信息
删除 docker rmi ­f 镜像id或镜像名:tag 删除指定的本地镜像，­f表示强制删除
  1. 容器操作
操作 命令 说明
运行 docker run ­­name 容器名 ­-i­t -­p 主机端口:容器端口 ­-d -v 主机目录:容器目录:ro 镜像id或镜像名称:tag ­­name 指定容器名，名称自定义，如果不指定会自动命名； ­-i 以交互模式运行，即以交互模式运行容器；­-t 分配一个伪终端，即命令行，通常组合使用­-it；-­p 指定端口映射，将主机端口映射到容器内的端口；­-d 表示后台运行，即守护式运行容器；-­v 指定挂载主机目录到容器目录，默认为rw读写模式，ro表示只读
列表 docker ps -­a -­q 查看正在运行的容器，­-a表示显示所有容器，-­q表示只显示容器id
启动 docker start 容器id或容器名称 启动容器
停止 docker stop 容器id或容器名称 停止正在运行的容器
删除 docker rm ­-f 容器id或容器名称 删除容器，­-f表示强制删除
日志 docker logs 容器id或容器名称 获取容器的日志
在容器中执行 docker exec -­it 容器id或容器名称 /bin/bash 进入正在运行的容器中并开启一个交互模式的终端，可以在容器中执行操作
拷贝文件 docker cp 主机中的文件路径 容器id或容器名称:容器路径；docker cp 容器id或容器名称:容器中的文件路径 主机路径 将文件中的文件拷贝到容器中；将容器中的文件拷贝到主机中
获取元信息 docker inspect 容器id 获取容器的元信息

以CentOS为例：

docker search centos
docker pull centos
docker run ­­name mycentos ­it centos:latest # 根据centos:latest镜像运行容器，并以交互模式
进入容器中
# 实际上是在Docker容器中运行一个精简版的CentOS系统
exit # 退出并关闭容器
docker ps ­a
docker start mycentos
docker stop mycentos
docker rm mycentos
docker rm ­f $(docker ps ­aq) # 强制删除所有容器

注：Docker容器内实际上是运行着一个精简版的Linux系统

以tomcat为例：

# 示例1：基本用法
docker search tomcat
docker pull tomcat
docker run ­­name mytomcat ­p 8888:8080 ­d tomcat
# 测试：http://宿主机地址：8888
docker stop mytomcat
docker ps ­a
docker start mytomcat
# 示例2：拷贝文件和挂载目录
docker run ­p 8080:8080 ­d tomcat
docker exec ­it 70cba924861c /bin/bash
cd /usr/local/tomcat/webapps/ROOT
exit
echo welcome to tomcat > index.jsp
docker cp index.jsp 70cba924861c:/usr/local/tomcat/webapps/ROOT # 将宿主机中的文件拷贝到
容器中指定的目录中
# 部署web项目，将war文件放到容器中
docker cp spring­web.war 70cba924861c:/usr/local/tomcat/webapps
# 问题：如果项目更改了需要重新拷贝war文件，太麻烦，可以直接挂载目录（也称为数据卷Volume）
docker run \
­p 8080:8080 \
­v /my/tomcat/webapps/spring­web.war:/usr/local/tomcat/webapps/spring­web.war \
­v /my/tomcat/data:/usr/local/tomcat/dataVolume:ro \
­d tomcat
# 示例3：启动多个容器，一个镜像可以启动多个容器，互相隔离、独立
docker run ­p 8081:8080 ­d tomcat
docker run ­p 8082:8080 ­d tomcat
docker run ­p 8083:8080 ­d tomcat
  1. 镜像的分层结构
    tomcat镜像为什么这么大？
    镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境的软件，包含运行某个
    软件所需要的所有内容。
    基于UnionFS联合文件系统，采用分层结构，一层一层的堆叠起来，像一个同心圆，但从外面来说，只能看到
    最外层的文件系统（镜像层）

Docker
分层结构：共享资源、便于复用（许多镜像都是从相同的Base基础镜像构建而来的，基础镜像只需要保存一份）
镜像都是只读的，而由镜像生成的容器是可修改的

  • 创建镜像
    有时从Docker镜像仓库中下载的镜像不能满足我们的要求，此时可以基于这个镜像（基础镜像）封装一个自己的镜像
    两种方式：
    • 更新镜像：使用docker commit命令
    • 构建镜像：使用docker build命令，需要创建Dockerfile文件

4.1 更新镜像
先使用基础镜像创建一个容器，然后对容器进行修改，最后使用commit命令提交为一个新的镜像
步骤：

  1. 根据基础镜像，创建容器
docker run ­­name mytomcat -­p 8080:8080 -­d tomcat
  1. 修改容器
docker exec -­it bcd08edac78d /bin/bash
cd webapps/ROOT
rm ­-f index.jsp
echo welcome to tomcat > index.html
exit
  1. 提交为新镜像，语法： docker commit ­m=“描述消息” ­a=“作者” 容器id或容器名 镜像名:tag
docker commit ­m="修改默认索引页" ­a="汤小洋" bcd08edac78d itany/tomcat:v1
  1. 使用新镜像运行容器
docker run ­­name tomcat_v1 ­p:8080:8080 ­d itany/tomcat:v1

4.2 构建镜像
根据Dockerfile文件来自动构建镜像
Dockerfile是一个包含创建镜像所有命令的文本文件，使用docker build命令可以根据Dockerfile的内容创建镜像
步骤：

  1. 创建一个Dockerfile文件 vi Dockerfile
# 基础镜像
FROM tomcat
# 作者
MAINTAINER tangxiaoyang@itany.com
# 执行命令
RUN rm -­f /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/index.jsp
RUN echo "welcome to tomcat!" > /usr/local/tomcat/webapps/ROOT/index.html
  1. 构建新镜像，语法： docker build ­f Dockerfile文件的路径 ­t 镜像名:tag 命令执行的上下文
docker build -­f Dockerfile -­t itany/tomcat:v2 .
  1. 使用新镜像运行容器
docker run ­-p 9999:8080 -­d itany/tomcat:v2

五、Dockerfile详解

  1. 简介

    Dockerfile是用来构建Docker镜像的文件，是由一系列命令和参数构成的脚本
    Dockerfile从FROM命令开始，紧接着各种命令、参数等，最终会生成一个新的镜像
    使用Dockerfile构建镜像的步骤：

    1. 编写Dockerfile文件
    2. 使用docker build构建镜像
    3. 使用docker run运行容器

  2. 用法
    2.1 语法规则

    • 指令必须要大写，且后面必须跟参数
    • 第一条指令必须是FROM，指定Base Image 基础镜像
    • 指令按从上往下的顺序，依次执行
    • 每条指定都会创建一个新的镜像层并提交
    • #表示注释

2.2 常用指令

指令 解释
FROM 指定基础镜像，即当前新镜像是基于哪个镜像的
MAINTAINER 指定作者
RUN 指定构建过程中要运行的命令
ENV 设置环境变量
WORKDIR 指定默认的工作目录，即进入容器后默认进入的目录
VOLUME 创建挂载点，也称容器数据卷，用于数据共享和持久化
CMD 指定容器启动时要运行的命令，与RUN不同的是，这些命令不是在镜像构建过程中执行的
ENTRYPOINT 指定容器启动时要运行的命令，与CMD有区别
COPY 拷贝文件/目录到镜像中
ADD 拷贝文件到镜像中，且会自动解压缩
EXPOSE 指定对外暴露的端口
  1. 案例
    3.1 自定义centos镜像
# 1.编写Dockerfile文件
vi Dockerfile2
	FROM centos
	MAINTAINER tangxiaoyang@itany.com
	ENV MYPATH /usr/local/centos
	RUN mkdir ­p $MYPATH
	WORKDIR $MYPATH
	RUN yum ­-y install vim
	RUN yum ­-y install wget
	# 创建挂载点，无法指定宿主机上对应的目录，是自动生成的
	VOLUME ["/data1","/data2"]
	CMD ["/bin/bash"]
# 2.使用docker build构建镜像
docker build ­-f Dockerfile2 -­t itany/centos:v1 .
# 3.使用docker run运行容器
docker run ­-it b25b1dad795c
# 查看镜像的变更历史
docker history b25b1dad795c
# 验证挂载点：
/var/lib/docker/volumes/0b001b4cc8db1ebbbb4c537c17a5c44adb700fb0e1b941bc82cc717c4ae196f6/_data
/var/lib/docker/volumes/f020f5a5664bf68312be9f49a640f27ecfb49990b231aaf3d0eb7cb723fa0ddd/_data

CMD和ENTRYPOINT的区别（面试题）：

  • CMD
    在Dockerfile中可以有多个CMD指令，但只有最后一条指令生效，所以一般只有一条CMD指令
    CMD指令在被docker run之后的参数覆盖
vi aaa
FROM centos
CMD ["/bin/ls"]
CMD ["/bin/bash"]
docker build -­f aaa -­t itany/aaa .
docker run ­-it itany/aaa
docker run ­-it itany/aaa /bin/pwd
  • ENTRYPOINT
    docker run之后的参数会被作为ENTRYPOINT指令的参数，组合形成新的命令
vi bbb
	FROM centos
	ENTRYPOINT ["/bin/ls","/usr/local"]
docker build ­-f bbb -­t itany/bbb .
docker run ­-it itany/bbb
docker run ­-it itany/bbb ­l # ls /usr/local ­l

3.2 自定义tomcat镜像

# 准备工作
# 1.编写Dockerfile文件
vi Dockerfile
	FROM centos
	MAINTAINER tangxiaoyang@itany.com
	# 拷贝文件，文件必须与Dockerfile在同一目录下
	COPY teacher.txt /usr/local
	ADD jdk­8u171­linux­x64.tar.gz /usr/local
	ADD apache­tomcat­8.5.30.tar.gz /usr/local
	# 配置环境变量
	ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_171
	ENV CLASSPATH .:$JAVA_HOME/lib
	ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache­tomcat­8.5.30
	ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/bin
	WORKDIR $CATALINA_HOME
	RUN yum -­y install vim
	EXPOSE 8080
	CMD ["catalina.sh", "run"]
# 2.使用docker build构建镜像
docker build -­t itany/tomcat:1.0 .
# 3.使用docker run运行容器
docker run \
­­name mytomcat \
­-p 8080:8080 \
­-v /my/tomcat/webapps/spring­web.war:/usr/local/apache­tomcat­8.5.30/webapps/springweb.war \
­-d itany/tomcat:1.0

六、使用Docker搭建环境

  1. 安装MySQL
# 1.拉取镜像
docker pull mysql:5.7
# 2.运行容器
docker run ­­name mysql ­p 3306:3306 ­e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root ­d mysql:5.7
docker exec ­-it mysql /bin/bash
find / ­name "*mysql*"
exit
# 3.创建用于挂载的目录
mkdir ­-p /my/mysql/conf # 挂载配置文件
mkdir ­-p /my/mysql/data # 挂载数据文件
mkdir ­-p /my/mysql/logs # 挂载日志文件
# 4.拷贝配置文件并修改
docker cp mysql:/etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf /my/mysql/conf/
vi /my/mysql/conf/mysqld.conf
character­set­server=utf8
# 5.重新运行容器
docker rm ­-f mysql # 删除原来的容器
docker run \
­­name mysql \
­-p 3306:3306 \
­-v /my/mysql/conf:/etc/mysql/mysql.conf.d/ \
­-v /my/mysql/data:/var/lib/mysql \
­-v /my/mysql/logs:/logs \
­-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
­-d mysql:5.7
# 6.访问
# 本地访问
docker exec -­it mysql /bin/bash
mysql ­-u root -­p
# 远程访问
mysql ­-u root -­p -­h 宿主机地址
  1. 安装Redis
# 1.拉取镜像
docker pull redis
# 2.创建用于挂载的目录
mkdir -­p /my/redis/conf
mkdir -­p /my/redis/data
# 3.拷贝配置文件并修改
wget http://download.redis.io/releases/redis­4.0.10.tar.gz
tar -zxf redis­4.0.10.tar.gz
cp redis.conf /my/redis/conf/
vi redis.conf
requirepass itany
appendonly yes
# 4.运行容器
docker run \
­­name myredis \
-­p 6379:6379 \
­-v /my/redis/conf/redis.conf:/usr/local/etc/redis/redi-s.conf \
­-v /my/redis/data:/data \
­-d redis redis­server /usr/local/etc/redis/redis.conf
# 5.访问
# 本地访问
docker exec -­it myredis /bin/bash
redis­cli
# 远程访问
使用RedisDesktopManager工具连接
  1. 安装Nginx
# 1.拉取镜像
docker pull nginx
# 2.运行容器
docker run ­­name mynginx -­p 80:80 -­d nginx
# 3.创建用于挂载的目录
mkdir ­p /my/nginx # 挂载nginx所有数据
mkdir ­p /my/nginx/html # 挂载nginx虚拟主机（网站html数据）
# 4.拷贝配置文件
docker cp mynginx:/etc/nginx/nginx.conf /my/nginx # 拷贝主配置文件
docker cp mynginx:/etc/nginx/conf.d /my/nginx # 拷贝虚拟主机配置文件
echo welcome to nginx > /my/nginx/html/index.html # 自定义索引页
# 5.重启运行容器
docker rm -­f mynginx
docker run \
­­name mynginx \
­-p 80:80 ­p 443:443 \
-­v /my/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-­v /my/nginx/html:/usr/share/nginx/html:ro \
-­v /etc/nginx/conf.d:/usr/nginx/conf.d \
-­d nginx
# 6.测试
http://宿主机地址

七、将本地镜像发布到阿里云

步骤：

  1. 登陆“阿里云­开发者平台”，创建命名空间和镜像仓库
  2. 将镜像推送到阿里云
# 登陆阿里云的docker仓库
docker login ­­username=tangyang8942@163.com registry.cn­hangzhou.aliyuncs.com
# 创建指定镜像的tag，归入某个仓库
docker tag b25b1dad795c registry.cn­hangzhou.aliyuncs.com/itany/centos:v1.0
# 将镜像推送到仓库中
docker push registry.cn­hangzhou.aliyuncs.com/itany/centos:v1.0
  1. 拉取镜像
docker pull registry.cn­hangzhou.aliyuncs.com/itany/centos:v1.0
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