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初學 Docker 容器化技術Docker

Docker

概述

開發一個項目可能存在兩種環境，開發、上線；兩者需要配置的環境不同。

傳統項目運作時，一個環境如 mysql 的錯誤會引發整個項目的當機。

Docker 就是為了解決項目中不同的配置而産生，即可以同時将 jar、mysql、redis 等一起打包安裝，稱為鏡像。

使用 Docker 生成鏡像，下載下傳安裝即可使用。

思想：集裝箱

Docker 核心思想：隔離，打包裝箱，每個包都是互相隔離的。

Docker 能夠最大限度的利用伺服器的資源

虛拟化技術：

  • 全虛拟、半虛拟、容器技術

虛拟機技術 => 容器化技術 容器化技術不是一個完整的作業系統

兩者的優缺點和差別：

虛拟機技術：

  • 資源占有率太高
  • 步驟過多
  • 啟動慢
  • 虛拟出一套硬體，擁有一個完整的作業系統，需要在該 OS 上安裝相應的軟體和環境

容器化技術：

  • 容器應用直接運作在主體本機上，不擁有獨立的核心
  • 容器間互相隔離，每個容器擁有獨立的檔案系統，互不影響
  • 核心級别的虛拟化

基本組成

鏡像（image)

  • 通過鏡像可以建立多個容器
  • 項目（服務）運作最終是在容器中運作的

容器（container）

  • 利用容器技術，獨立運作一個或一組 app
  • 在初學階段，可以将 container 了解為簡易的 Linux 系統

倉庫（repository）

  • 存放鏡像的位置
  • repository 分為 public 和 private
  • Docker Hub 類比 GitHub

安裝

Centos

檢視系統核心

# uname -r
5.10.112-11.1.al8.x86_64

檢視系統版本

# cat etc/os-release 
NAME="CentOS Linux"
VERSION="7 (Core)"
ID="centos"
ID_LIKE="rhel fedora"
VERSION_ID="7"
PRETTY_NAME="CentOS Linux 7 (Core)"
ANSI_COLOR="0;31"
CPE_NAME="cpe:/o:centos:centos:7"
HOME_URL="https://www.centos.org/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.centos.org/"

CENTOS_MANTISBT_PROJECT="CentOS-7"
CENTOS_MANTISBT_PROJECT_VERSION="7"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT="centos"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT_VERSION="7"

安裝步驟

更新

yum

索引

yum makecache fast
  1. 解除安裝舊版本 
    yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine
  2. 下載下傳相關工具及安裝包 
    yum install -y yum-utils
  3. 配置鏡像倉庫 
    yum-config-manager \
    --add-repo \
     http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
  4. 安裝 Docker 引擎 
    # docker-ce 社群版
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

檢視下載下傳鏡像

docker images

解除安裝

  1. 解除安裝依賴 
    yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
  2. 删除資源 
    # /var/lib/docker 預設工作路徑
rm -rf /var/lib/docker
rm -rf /var/lib/containerd

阿裡雲鏡像加速

#
sudo mkdir -p /etc/docker
#
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://rl0hzmix.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
#
sudo systemctl daemon-reload
#
sudo systemctl restart docker

Ubuntu

  1. 解除安裝舊版本 
    apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
  2. 更新

    apt

     包索引 
    apt-get update
  3. 安裝

    apt

     依賴包，用于通過 HTTPS 來擷取倉庫 
    apt-get install \
    ca-certificates \
    curl \
    gnupg \
    lsb-release
  4. 添加 Docker 官方 GPS 密鑰 
    mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg
  5. 将 Docker 倉庫添加到 APT 軟體源
  6. 安裝 Docker 引擎 
    apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin
  7. 驗證 
    docker --version

Docker 原理

Docker 工作原理

  • Docker 是一個 C/S 結構的系統，其守護程序運作在本機，通過 Socket 從用戶端通路

Docker 與 VM 的速度差別原因

  • Docker 的抽象層比 VM 少；
  • Docker 利用的是主控端的核心，VM 需要使用 Guest OS（重新搭載）

常用指令

幫助指令 

# 檢視 Docker version
docker version
# 檢視 Docker 資訊（詳細），system info，包括鏡像和容器的數量
docker info 
# 
docker --help

鏡像指令 

# 檢視鏡像倉庫
docker images
# 檢視鏡像倉庫所有的鏡像
docker images -a
# 檢視鏡像倉庫中鏡像的ID
docker images -q
# 參數配合使用
docker images -aq

搜尋指令 

# xxx表示鏡像倉庫中的鏡像，如 mysql
docker search xxx
# 條件搜尋，???表示查詢的條件，可以是 STARS=3000
docker search xxx -filter=???

下載下傳鏡像 

# xxx表示鏡像倉庫中的鏡像，如：mysql，預設最新版本，tag表示版本号
docker pull xxx[:tag]

删除鏡像 

# 單個鏡像删除，ID為 IMAGE ID，NAME 為 REPOSITORY，可以通過兩種方式删除
docker rmi -f ID(NAME)
# 多個鏡像删除
docker rmi -f $(docker images -qa)

容器指令

通過鏡像啟動容器

建立、啟動 

# args：
# --name "" 	容器名字
# -d 			背景方式運作
# -it			互動模式運作，進入容器
# -p			指定端口号，如：-p 8080:8080，不輸入參數随機指定端口
#	-p 主機端口:容器端口
#	-p 容器端口
#	-p ip:主機端口:容器端口
# image 是鏡像的名
docker run [args] image

# e.g.
[[email protected] ~]# docker run -it centos /bin/bash
[[email protected] /]#

退出容器 

# 容器停止并退出
exit
# 容器不停止退出
ctrl + P + Q

列出容器 

# 列出目前正在運作的容器
docker ps
# 列出目前正在運作的容器、曆史運作過的容器即所有容器
docker ps -a 
# 最近建立的num個容器
docker ps -n=num 
# 隻顯示編号
docker ps -q

删除容器 

# 無法删除正在運作的容器
docker rm ID
# 删除所有容器
docker rm -f $(docker ps -aq)
docker ps -a -q|xargs docker rm

啟動和停止 

docker start ID
docker restart ID
# stop和kill的差別在于stop會給容器内的應用10s時間去停止服務，kill直接停止
docker stop ID
docker kill ID

start

和

run

的差別

  • run

     ：對鏡像進行建立并運作

  • start

     ：對關閉的容器進行運作（需存在）

其他指令

檢視日志 

# 日志列印
# --tail num 顯示的num條日志
docker logs -f -t --tail num containerID
# 所有日志
dokcer logs -tf containerID

# Shell 腳本
"while true;do echo Lyn-coder;sleep 1;done"

# 背景運作
docker run -d centos /bin/sh -c "while true;do echo Lyn-coder;sleep 1;done"

檢視程序 

# top
# docker top 2a7099f3b1d3 
UID                 PID                 PPID                C                   STIME               TTY                 TIME                CMD
root                14614               14594               0                   19:14               ?                   00:00:00            /bin/sh -c while true;do echo Lyn-coder;sleep 1;done
root                15104               14614               0                   19:19               ?                   00:00:00            /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 1

檢視鏡像中繼資料 

# 檢視容器的詳細資訊
docker inspcet containerID

進入容器 

# 進入容器新終端
docker exec -it containerID /bin/bash
# 進入容器後使用，不開啟新線程
docker attach containerID

拷貝 

# container -> host
# docker cp 72446cb56e8b:/home/demo.java /home
docker cp containerID:dir dstDIr

測試執行個體

使用 Docker 安裝 tomcat

# docker hub
# --rm 用于測試，使用完畢即删除容器
docker run -it --rm tomcat:9.0

# ====================
# run
docker run -d -p 8080:8080 --name tomcat_01 tomcat:9.0

# webapps 中沒有任何檔案，将 webapps.dist 檔案夾中的檔案 copy 到 webapps
# 就不會再是404的網頁了
docker exec -it tomcat_01 /bin/bash

可視化界面

Pointer

：圖形化界面管理工具

# 安裝
docker run -d -p xxxx:9000 --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock --privileged=true portainer/portainer

鏡像操作

commit 

# 送出
docker commit -m="msg" -a="author" containerID 鏡像名:版本
docker commit -a="Lyn-coder" -m="Tomcat webapps upgrade to test docker commit" 71b588888a1f tomcat_lyn:1.0

容器資料卷

簡要

容器之間想要實作資料共享，Docker 容器中的資料可以同步到 host

目錄的挂載，卷技術

目的：

  • 資料持久化
  • 容器同步操作
  • 容器資料共享

使用

挂載

-v

 
# host-dir：主機目錄位置
# container-dir：容器目錄位置
docker run -it -v host-dir:container-dir containerID /bin/bash

Docker 與 MySQL

docker run -d -p xxxx:3306 -v /home/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=xxxxxx --name mysql_01 -d mysql

匿名與具名挂載

# -P 随機指定端口号，也可以指定端口号
# 匿名
docker run -d -P 容器内路徑 鏡像名
# 具名
docker run -d -P 卷名:容器内路徑 鏡像名
# all volume 卷
docker volume ls
# 卷具體資訊
docker volume inspect 卷名

不指定目錄時，Docker 容器中的卷，都存儲在

/var/lib/docker/volumes/xxx/_data

匿名挂載、具名挂載、指定路徑挂載的區分

  • 匿名挂載 
    -v 容器内路徑
  • 具名挂載 
    -v 卷名:容器内路徑
  • 指定路徑挂載 
    -v /host路徑:容器内路徑

參數補充

  • -ro

     ：read only，隻讀，隻能從 host 對其進行操作，容器沒有這個權限

  • -rw

     ：read write，讀寫權限

DockerFile

DockerFile

用來建構 Docker 鏡像

标準檔案命名為：

Dockerfile

 
# 檔案指令需大寫
FROM centos

VOLUME ["volume-01", "volume-02"]

CMD echo "===== end ====="
CMD /bin/bash



# 指令
docker build -f dockerfile-01 -t lyn/centos:1.0 .

# 執行
Sending build context to Docker daemon  2.048kB
Step 1/4 : From centos
 ---> 5d0da3dc9764
Step 2/4 : VOLUME ["volume-01", "volume-02"]
 ---> Running in 3e130dcabdb4
Removing intermediate container 3e130dcabdb4
 ---> 6b05c51c3970
Step 3/4 : CMD echo "===== end ====="
 ---> Running in 3a575a9f422b
Removing intermediate container 3a575a9f422b
 ---> 4e0a395ccac0
Step 4/4 : CMD /bin/bash
 ---> Running in fc17b239c866
Removing intermediate container fc17b239c866
 ---> 21e01bdb29b2
Successfully built 21e01bdb29b2
Successfully tagged lyn/centos:1.0


# TEST
# volume-01中建立一個 txt 檔案
# 通過 inspect 檢視 挂載位置

資料卷容器

兩個及兩個以上的容器進行資料同步

--volumes-from xxx
           
# 21e01bdb29b2：鏡像ID
docker run -it --name docker-01 21e01bdb29b2
#
docker run -it --name docker-02 --volumes-from docker-01 21e01bdb29b2

# --volumes-from => 繼承于
  • 資料卷容器的生命周期：直到所有容器都被銷毀
  • 資料持久化到 host，本地資料不會被删除

DockerFile

建構鏡像的步驟：

  1. 編寫 DockerFile 檔案

  2. docker build

     建構鏡像

  3. docker push

     釋出鏡像（Docker Hub/阿裡雲鏡像倉庫）

DockerFile 原則

  • 保留關鍵字必須是大寫
  • 執行順序由上到下
  • 注釋使用

    #
  • 每一條指令都會建立并送出新的鏡像層
  • 面向開發，制作鏡像釋出項目需要編寫 DockerFile 檔案
初學 Docker 容器化技術Docker

DockerFile 指令

  • FROM

     ：指定基礎鏡像；

  • MAINTAINER

     ：指定鏡像作者，姓名+郵箱；

  • RUN

     ：鏡像建構運作指令；

  • ADD

     ：增加鏡像層；

  • WORKDIR

     ：設定鏡像工作目錄；

  • VOLUME

     ：設定挂載目錄（卷）；

  • EXPOSE

     ：設定暴露的端口，類比

    -p

     ；

  • CMD

     ：指定容器啟動時運作的指令，隻有最後一條指令生效；

  • ENTRYPOINT

     ：指定容器啟動運作的指令，可追加指令；

  • ONBUILD

     ：建構一個被繼承的時候運作時的指令；

  • COPY

     ：将檔案拷貝到鏡像中；

  • ENV

     ：設定環境變量；

DEMO測試

# DockerFile
FROM centos
MAINTAINER author<email>

ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH


# vim
RUN yum -y install vim
# ifconfig
RUN yum -y install net-tools

# 暴露端口
EXPOSE 80

# 列印
CMD echo $MYPATH
CMD echo "===== end ====="
CMD /bin/bash

=======================================================================

# 建構指令
docker build -f  mydockerfile-centos -t lyn-mycentos:0.1 . 
# 運作
docker run -f 鏡像name -t 鏡像[:tag] .

DEMO測試——Tomcat鏡像

注：參考狂神的視訊

步驟：

  1. 準備 JDK 和 Tomcat 的壓縮包
  2. 編寫 Dockerfile 檔案 
    FROM centos:7
MAINTAINER author<email>

COPY readme.md /usr/local/readme.md

# 使用ADD指令會自動解壓
ADD jdk-8u341-linux-x64.tar.gz /usr/local/
ADD apache-tomcat-9.0.65.tar.gz /usr/local/


# 安裝vim
RUN yum -y install vim

# 
ENV MYPATH /usr/local
WORKDIR $MYPATH

# 配置環境變量
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_341
# 核心jar包
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.65
ENV CATALINA_BASH /usr/local/apache-tomcat-9.0.65
ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin

# 容器内端口
EXPOSE 8080

# 容器啟動時運作
CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.65/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.65/bin/logs/catalina.log
  3. 通過 Dockerfile 建構鏡像
  4. 運作 
    docker run -d -p xxxx:8080 --name lyn-tomcat -v /home/xxx/build/tomcat/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.65/webapps/test -v /home/xxx/build/tomcat/tomcat-logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.65/logs  lyn-tomcat-images

在 webapps 檔案夾的 test 檔案夾中添加 WEB-INF 檔案夾、jsp 和 xml 檔案，注意：jsp 檔案要與 WEB-INF 檔案夾同目錄

<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Hello World!</title>
</head>
<body>
    <%-- JSP Comment --%>
    <h1>Hello World!</h1>
    <p>
    <%
        System.out.println("====== Lyn-Tomcat =======");
    %>
</body>
</html>

           
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<web-app version="3.0" 
    xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee 
        http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_3_0.xsd">
</web-app>
初學 Docker 容器化技術Docker
初學 Docker 容器化技術Docker

鏡像釋出

步驟

  1. Docker Hub 賬号登入 
    docker login -u xxxx
  2. push 
    # 增加tag 原鏡像名稱 新鏡像名稱
docker tag xxx xxx

# push
docker push xxx:tag

釋出到阿裡雲鏡像

  1. 建立個人執行個體
  2. 建立命名空間
  3. 建立鏡像倉庫
  4. 根據阿裡雲中的文檔 push 到阿裡雲鏡像

Docker 網絡

Docker0

使用

ip addr

，三個網卡：

  • lo

     ：本機回環位址

  • eth0

     ：阿裡雲内網位址

  • docker0

     ：Docker0位址 
# 檢視容器内部 ip 
docker exec -it xxxx ip addr
# 若出現 OCI runtime exec failed: exec failed: unable to start container process: exec: "ping": executable file not found in $PATH: unknown 報錯
# 進入容器内部使用以下兩條指令
apt-get update
apt-get install inetutils-ping

原理

  • 每個 Docker 容器啟動時，Docker 容器就會被配置設定到一個 ip；
  • Docker 會帶有一個網卡 Docker0，使用的模式是橋接模式，使用的技術是 **

    evth-pair

     **

    • exth-pair

       ：一對虛拟裝置接口，充當一個橋梁，連接配接虛拟網絡裝置
  • 容器在不指定網絡的情況下，都是通過 Docker0 充當路由，Docker 會配置設定給容器可用的 ip；
  • 核心是使用了 Linux 的虛拟化網絡技術；
  • Docker 中的網絡接口都是虛拟的；
  • 每個容器對應一對網橋；

--link

原理

  • 在容器中的

    /etc/hosts

     檔案中增加對另一個容器的映射 
# 通過 --link 連接配接另一個容器，而不是用網絡
docker run .... --link ConatinerName ...
# 例如tomcat
docker run -d -P --name docker-web-tomcat-01 --link docker-web-tomcat-01 tomcat

--link

在現實開發中已推薦使用

自定義網絡

網絡模式

  • bridge

     ：橋接模式（預設）；

  • none

     ：不配置網絡；

  • host

     ：和 host 共享網絡； 
# 檢視所有網絡（Docker中）
docker network ls

# 自定義網絡
docker network create --driver bridge --subnet 192.168.0.0/16 --gateway 192.168.0.1 mynet
初學 Docker 容器化技術Docker

檢視日志：

初學 Docker 容器化技術Docker
  • 直接使用 run 指令運作，預設帶有參數 --net bridge，即使用 bridge 模式，使用網卡 Docker0
  • 自定義網路無需配置

    --link

     ，即可直接連接配接另一個容器

網絡連通

相當于給容器再配置設定一個 ip

# 将 CONTAINER 連通到另一個網絡
# 相當于把容器加入到網絡的配置中
docker network connect NETWORK CONTAINER
後端 Docker 學習 Linux
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