Docker基礎與實戰,看這一篇就夠了

docker 基礎

什麼是Docker

Docker 使用 Google 公司推出的 Go 語言 進行開發實現,基於 Linux 內核的 cgroupnamespace,以及 AUFS 類的 Union FS 等技術,對進程進行封裝隔離,屬於 操作系統層面的虛擬化技術。由於隔離的進程獨立於宿主和其它的隔離的進程,因此也稱其為容器。

Docker 在容器的基礎上,進行了進一步的封裝,從文件系統、網絡互聯到進程隔離等等,極大的簡化了容器的創建和維護。使得 Docker 技術比虛擬機技術更為輕便、快捷。

記住最重要的一點,Dokcer實際是宿主機的一個普通的進程,這也是Dokcer與傳統虛擬化技術的最大不同。

為什麼要使用Docker

使用Docker最重要的一點就是Docker能保證運行環境的一致性,不會出現開發、測試、生產由於環境配置不一致導致的各種問題,一次配置多次運行。使用Docker,可更快地打包、測試以及部署應用程序,並可減少從編寫到部署運行代碼的周期。

docker 安裝

  • Docker 要求 CentOS 系統的內核版本高於 3.10 ,查看本頁面的前提條件來驗證你的CentOS 版本是否支持 Docker 。
    uname -r

  • 更新yum,升級到最新版本
    yum update

  • 卸載老版本的docker(若有)
    yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine
    執行該命令只會卸載Docker本身,而不會刪除Docker存儲的文件,例如鏡像、容器、卷以及網絡文件等。這些文件保存在/var/lib/docker 目錄中,需要手動刪除。

  • 查看yum倉庫,查看是否有docker
    ll /etc/yum.repos.d/

    如果用的廠商的服務器(阿里雲、騰訊雲)一般都會有docker倉庫,如果用的是虛擬機或者公司的服務器基本會沒有。

  • 安裝軟件包, yum-util 提供yum-config-manager功能,另外兩個是devicemapper驅動依賴的
    yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

  • 安裝倉庫
    yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

  • 查看docker版本
    yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

  • 安裝docker
    yum install docker-ce
    以上語句是是安裝最新版本的Docker,你也可以通過yum install docker-ce-<VERSION> 安裝指定版本

  • 啟動docker
    systemctl start docker

  • 驗證安裝是否正確
    dokcer run hello-world

docker 重要命令

鏡像相關

  • 搜索鏡像docker search
    docker search nginx Docker就會在Docker Hub中搜索含有“nginx”這個關鍵詞的鏡像倉庫

  • 下載鏡像docker pull
    docker pull nginx Docker就會在Docker Hub中下載含有“nginx”最新版本的鏡像
    當然也可以使用docker pull reg.jianzh5.com/nginx:1.7.9 下載指定倉庫地址標籤的nginx鏡像

  • 列出鏡像docker images

  • 刪除鏡像docker rmi
    docker rmi hello-world刪除我們剛剛下載的hello-world鏡像

  • 構建鏡像docker build
    通過Dockerfile構建鏡像,這個我們等下再拿出來詳細說明。

容器相關

  • 新建啟動鏡像docker run
    這個命令是我們最常用的命令,主要使用以下幾個選項
    ① -d選項:表示後台運行
    ② -P選項(大寫):隨機端口映射
    ③ -p選項(小寫):指定端口映射,前面是宿主機端口後面是容器端口,如docker run nginx -p 8080:80,將容器的80端口映射到宿主機的8080端口,然後使用localhost:8080就可以查看容器中nginx的歡迎頁了
    ④ -v選項:掛載宿主機目錄,前面是宿主機目錄,後面是容器目錄,如docker run -d -p 80:80 -v /dockerData/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx 掛載宿主機的/dockerData/nginx/conf/nginx.conf的文件,這樣就可以在宿主機對nginx進行參數配置了,注意目錄需要用絕對路徑,不要使用相對路徑,如果宿主機目錄不存在則會自動創建。
    ⑤–rm : 停止容器後會直接刪除容器,這個參數在測試是很有用,如docker run -d -p 80:80 --rm nginx
    ⑥–name : 給容器起個名字,否則會出現一長串的自定義名稱如 docker run -name niginx -d -p 80:80 - nginx

  • 列出容器 docker ps
    這個命令可以列出當前運行的容器,使用-a參數后列出所有的容器(包括已停止的)

  • 停止容器docker stop
    docker stop 5d034c6ea010 後面跟的是容器ID,也可以使用容器名稱

  • 啟動停止的容器docker start
    docker run是新建容器並啟動,docker start 是啟動停止的容器,如docker start 5d034c6ea010

  • 重啟容器docker restart
    此命令執行的過程實際是先執行docker stop,然後再執行docker start,如docker restart 5d034c6ea010

  • 進入容器docker exec -it 容器id /bin/bash
    docker exec -it 5d034c6ea010 /bin/bash,就相當於進入了容器本身的操作系統

  • 刪除容器 docker rm
    docker rm 5d034c6ea010 後面跟的是容器ID,刪除容器之前需要先停止容器運行

  • 數據拷貝docker cp
    此命令用於容器與宿主機之間進行數據拷貝,如 docker cp 5d034c6ea010: /etc/nginx/nginx.conf /dockerData/nginx/conf/nginx.conf 將容器的目錄文件拷貝到宿主機指定位置,容器ID可以替換成容器名。

命令實戰

如果我們需要一個nginx容器,並且需要在宿主機上直接修改nginx的配置文件、默認主頁,在宿主機可以實時看到容器nginx的日誌。我們可以按照如下的方式一步一步完成。

  • 使用–rm參數啟動容器,方便刪除
    docker run -d -p 8081:80 --name nginx --rm nginx

  • 進入容器,查看容器中配置文件、項目文件、日誌文件的目錄地址
    docker exec -it 9123b67e428e /bin/bash

  • 導出容器的配置文件
    docker cp nginx:/etc/nginx/nginx.conf /dockerData/nginx/conf/nginx.conf導出配置文件 nginx.conf
    docker cp nginx:/etc/nginx/conf.d /dockerData/nginx/conf/conf.d導出配置目錄 conf.d

  • 停止容器docker stop 9123b67e428e,由於加了–rm參數,容器會自動刪除

  • 再以如下命令啟動容器,完成目錄掛載
    shell docker run -d -p 8081:80 --name nginx \ -v /dockerData/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ -v /dockerData/nginx/conf/conf.d:/etc/nginx/conf.d \ -v /dockerData/nginx/www:/usr/share/nginx/html \ -v /dockerData/nginx/logs:/var/log/nginx nginx
  • 訪問服務器地址http://192.168.136.129:8081/

    訪問報錯,這時候就進入宿主機的日誌目錄/dockerData/nginx/logs查看日誌
    2019/11/23 10:08:11 [error] 6#6: *1 directory index of “/usr/share/nginx/html/” is forbidden, client: 192.168.136.1, server: localhost, request: “GET / HTTP/1.1”, host: “192.168.136.129:8081”
    因為/usr/share/nginx/html/被掛載到了服務器上面的/dockerData/nginx/www目錄下,原來的歡迎頁面在dockerData/nginx/www是沒有的,所有就報錯了,這裏我們隨便建一個。

  • 建立默認主頁
    shell #打開項目文件 cd /dockerData/nginx/www #使用vim 創建並編輯文件 vi index.html #此時我們會進入vim界面,按 i 插入,然後輸入 <h1 align="center">Hello,Welcome to Docker World</h1> #輸入完后,按 esc,然後輸入 :wq
  • 再次訪問瀏覽器地址

Dockerfile

我們可以使用Dockfile構建一個鏡像,然後直接在docker中運行。Dockerfile文件為一個文本文件,裡面包含構建鏡像所需的所有的命令,首先我們來認識一下Dockerfile文件中幾個重要的指令。

指令詳解

  • FROM
    選擇一個基礎鏡像,然後在基礎鏡像上進行修改,比如構建一個SpringBoot項目的鏡像,就需要選擇java這個基礎鏡像,FROM需要作為Dockerfile中的第一條指令
    如:FROM openjdk:8-jdk-alpine 基礎鏡像如果可以的話最好使用alpine版本的,採用alpline版本的基礎鏡像構建出來的鏡像會小很多。

  • RUN
    RUN指令用來執行命令行命令的。它有一下兩種格式:

    • shell 格式:RUN ,就像直接在命令行中輸入的命令一樣。 RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html
    • exec 格式:RUN [“可執行文件”, “參數1”, “參數2”],這更像是函數調用中的格式。
  • CMD
    此指令就是用於指定默認的容器主進程的啟動命令的。
    CMD指令格式和RUN相似,也是兩種格式
    • shell 格式:CMD
    • exec 格式:CMD [“可執行文件”, “參數1”, “參數2″…]
    • 參數列表格式:CMD [“參數1”, “參數2″…]。在指定了 ENTRYPOINT 指令后,用 CMD 指定具體的參數。
  • ENTRYPOINT
    ENTRYPOINT 的格式和 RUN 指令格式一樣,分為 exec 格式和 shell 格式。 ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一樣,都是在指定容器啟動程序及參數。ENTRYPOINT 在運行時也可以替代,不過比 CMD 要略顯繁瑣,需要通過 docker run 的參數 --entrypoint 來指定。
    當指定了 ENTRYPOINT 后,CMD 的含義就發生了改變,不再是直接的運行其命令,而是將 CMD 的內容作為參數傳給 ENTRYPOINT 指令,換句話說實際執行時,將變為:
    <ENTRYPOINT> "<CMD>"

  • COPY & ADD
    這2個指令都是複製文件,它將從構建上下文目錄中   的文件/目錄 複製到新的一層的鏡像內的   位置。比如: COPY demo-test.jar app.jarADD demo-test.jar app.jar
    ADD指令比 COPY高級點,可以指定一個URL地址,這樣Docker引擎會去下載這個URL的文件,如果 ADD後面是一個 tar文件的話,Dokcer引擎還會去解壓縮。
    我們在構建鏡像時盡可能使用 COPY,因為 COPY 的語義很明確,就是複製文件而已,而 ADD 則包含了更複雜的功能,其行為也不一定很清晰。

  • EXPOSE
    聲明容器運行時的端口,這隻是一個聲明,在運行時並不會因為這個聲明應用就會開啟這個端口的服務。在 Dockerfile 中寫入這樣的聲明有兩個好處,一個是幫助鏡像使用者理解這個鏡像服務的守護端口,以方便配置映射;另一個用處則是在運行時使用隨機端口映射時,也就是 docker run -P 時,會自動隨機映射 EXPOSE 的端口。
    要將 EXPOSE 和在運行時使用 -p <宿主端口>:<容器端口> 區分開來。-p,是映射宿主端口和容器端口,換句話說,就是將容器的對應端口服務公開給外界訪問,而 EXPOSE 僅僅是聲明容器打算使用什麼端口而已,並不會自動在宿主進行端口映射。

  • ENV
    這個指令很簡單,就是設置環境變量,無論是後面的其它指令,如 RUN,還是運行時的應用,都可以直接使用這裏定義的環境變量。它有如下兩種格式:
    • ENV <key> <value>
    • ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...
  • VOLUME
    該指令使容器中的一個目錄具有持久化存儲的功能,該目錄可被容器本身使用,也可共享給其他容器。當容器中的應用有持久化數據的需求時可以在Dockerfile中使用該指令。如VOLUME /tmp
    這裏的 /tmp 目錄就會在運行時自動掛載為匿名卷,任何向 /tmp 中寫入的信息都不會記錄進容器存儲層,從而保證了容器存儲層的無狀態化。當然,運行時可以覆蓋這個掛載設置。比如:
    docker run -d -v mydata:/tmp xxxx

  • LABEL
    你可以為你的鏡像添加labels,用來組織鏡像,記錄版本描述,或者其他原因,對應每個label,增加以LABEL開頭的行,和一個或者多個鍵值對。如下所示:
    LABEL version="1.0" LABEL description="test"

Dockerfile實戰

我們以一個簡單的SpringBoot項目為例構建基於SpringBoot應用的鏡像。
功能很簡單,只是對外提供了一個say接口,在進入這個方法的時候打印出一行日誌,並將日誌寫入日誌文件。

@SpringBootApplication
@RestController
@Log4j2
public class DockerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DockerApplication.class, args);
    }

    @GetMapping("/say")
    public String say(){
        log.info("get say request...");
        return "Hello,Java日知錄";
    }
    
}

我們使用maven將其打包成jar文件,放入一個單獨的文件夾,然後按照下面步驟一步步構建鏡像並執行

  • 在當前文件夾建立Dockerfile文件,文件內容如下:
    properties FROM openjdk:8-jdk-alpine #將容器中的/tmp目錄作為持久化目錄 VOLUME /tmp #暴露端口 EXPOSE 8080 #複製文件 COPY docker-demo.jar app.jar #配置容器啟動后執行的命令 ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]
  • 使用如下命令構建鏡像
    docker built -t springboot:v1.0 .

    -t 指定鏡像的名稱及版本號,注意後面需要以 . 結尾。

  • 查看鏡像文件

  • 運行構建的鏡像
    docker run -v /app/docker/logs:/logs -p 8080:8080 --rm --name springboot springboot:v1.0

  • 瀏覽器訪問http://192.168.136.129:8080/say

  • 在宿主機上實時查看日誌
    tail -100f /app/docker/logs/docker-demo-info.log

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