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学习目标 掌握Docker基础知识能够理解Docker镜像与容器的概念 完成Docker安装与启动 掌握Docker镜像与容器相关命令 掌握Tomcat Nginx 等软件的常用应用的安装 掌握docker迁移与备份相关命令 能够运用Dockerfile编写创建容器的脚本 能够搭建与使用docker私有仓库
1 Docker简介
1.1 什么是虚拟化
在计算机中虚拟化英语Virtualization是一种资源管理技术是将计算机的各种实体资源如服务器、网络、内存及存储等予以抽象、转换后呈现出来打破实体结构间的不可切割的障碍使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
在实际的生产环境中虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用透明化底层物理硬件从而最大化的利用物理硬件 对资源充分利用
虚拟化技术种类很多例如软件虚拟化、硬件虚拟化、内存虚拟化、网络虚拟化(vip)、桌面虚拟化、服务虚拟化、虚拟机等等。
1.2 什么是Docker
Docker 是一个开源项目诞生于 2013 年初最初是 dotCloud 公司内部的一个业余项目。它基于 Google 公司推出的 Go 语言实现。 项目后来加入了 Linux 基金会遵从了 Apache 2.0 协议项目代码在 GitHub 上进行维护。
Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论以至于 dotCloud 公司后来都改名为 Docker Inc。Redhat 已经在其 RHEL6.5 中集中支持 DockerGoogle 也在其 PaaS 产品中广泛应用。
Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。 Docker 的基础是 Linux 容器LXC等技术。
在 LXC 的基础上 Docker 进行了进一步的封装让用户不需要去关心容器的管理使得操作更为简便。用户操作 Docker 的容器就像操作一个快速轻量级的虚拟机一样简单。
为什么选择Docker?
1上手快。
用户只需要几分钟就可以把自己的程序“Docker化”。Docker依赖于“写时复制”copy-on-write模型使修改应用程序也非常迅速可以说达到“随心所致代码即改”的境界。
随后就可以创建容器来运行应用程序了。大多数Docker容器只需要不到1秒中即可启动。由于去除了管理程序的开销Docker容器拥有很高的性能同时同一台宿主机中也可以运行更多的容器使用户尽可能的充分利用系统资源。
2职责的逻辑分类
使用Docker开发人员只需要关心容器中运行的应用程序而运维人员只需要关心如何管理容器。Docker设计的目的就是要加强开发人员写代码的开发环境与应用程序要部署的生产环境一致性。从而降低那种“开发时一切正常肯定是运维的问题测试环境都是正常的上线后出了问题就归结为肯定是运维的问题”
3快速高效的开发生命周期
Docker的目标之一就是缩短代码从开发、测试到部署、上线运行的周期让你的应用程序具备可移植性易于构建并易于协作。通俗一点说Docker就像一个盒子里面可以装很多物件如果需要这些物件的可以直接将该大盒子拿走而不需要从该盒子中一件件的取。
4鼓励使用面向服务的架构
Docker还鼓励面向服务的体系结构和微服务架构。Docker推荐单个容器只运行一个应用程序或进程这样就形成了一个分布式的应用程序模型在这种模型下应用程序或者服务都可以表示为一系列内部互联的容器从而使分布式部署应用程序扩展或调试应用程序都变得非常简单同时也提高了程序的内省性。当然可以在一个容器中运行多个应用程序
1.3 容器与虚拟机比较
下面的图片比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处可见容器是在操作系统层面上实现虚拟化直接复用本地主机的操作系统而传统方式则是在硬件层面实现。 与传统的虚拟机相比Docker优势体现为启动速度快、占用体积小。
1.4 Docker 组件
1.4.1 Docker服务器与客户端
Docker是一个客户端-服务器C/S架构程序。Docker客户端只需要向Docker服务器或者守护进程发出请求服务器或者守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker提供了一个命令行工具Docker以及一整套RESTful API。你可以在同一台宿主机上运行Docker守护进程和客户端也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机上的远程Docker守护进程。 1.4.2 Docker镜像与容器
镜像是构建Docker的基石。用户基于镜像来运行自己的容器。镜像也是Docker生命周期中的“构建”部分。镜像是基于联合文件系统的一种层式结构由一系列指令一步一步构建出来。例如
添加一个文件
执行一个命令
打开一个窗口。
也可以将镜像当作容器的“源代码”。镜像体积很小非常“便携”易于分享、存储和更新。
Docker可以帮助你构建和部署容器你只需要把自己的应用程序或者服务打包放进容器即可。容器是基于镜像启动起来的容器中可以运行一个或多个进程。我们可以认为镜像是Docker生命周期中的构建或者打包阶段而容器则是启动或者执行阶段。 容器基于镜像启动一旦容器启动完成后我们就可以登录到容器中安装自己需要的软件或者服务。
所以Docker容器就是
一个镜像格式
一些列标准操作
一个执行环境。
Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地Docker将这个模型运用到自己的设计中唯一不同的是集装箱运输货物而Docker运输软件。
和集装箱一样Docker在执行上述操作时并不关心容器中到底装了什么它不管是web服务器还是数据库或者是应用程序服务器什么的。所有的容器都按照相同的方式将内容“装载”进去。
Docker也不关心你要把容器运到何方我们可以在自己的笔记本中构建容器上传到Registry然后下载到一个物理的或者虚拟的服务器来测试在把容器部署到具体的主机中。像标准集装箱一样Docker容器方便替换可以叠加易于分发并且尽量通用。
1.4.3 Registry注册中心
Docker用Registry来保存用户构建的镜像。Registry分为公共和私有两种。Docker公司运营公共的Registry叫做Docker Hub。用户可以在Docker Hub注册账号分享并保存自己的镜像说明在Docker Hub下载镜像巨慢可以自己构建私有的Registry。
https://hub.docker.com/
2 Docker安装与启动
2.1 安装Docker
Docker官方建议在Ubuntu中安装因为Docker是基于Ubuntu发布的而且一般Docker出现的问题Ubuntu是最先更新或者打补丁的。在很多版本的CentOS中是不支持更新最新的一些补丁包的。
由于我们学习的环境都使用的是CentOS因此这里我们将Docker安装到CentOS上。注意这里建议安装在CentOS7.x以上的版本在CentOS6.x的版本中安装前需要安装其他很多的环境而且Docker很多补丁不支持更新。
请直接挂载课程配套的Centos7.x镜像
1yum 包更新到最新
sudo yum update2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
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm23设置yum源为阿里云
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo4安装docker
sudo yum install docker-ce5安装后查看docker版本
docker -v2.2 设置ustc的镜像
ustc是老牌的linux镜像服务提供者了还在遥远的ubuntu 5.04版本的时候就在用。ustc的docker镜像加速器速度很快。ustc docker mirror的优势之一就是不需要注册是真正的公共服务。
https://lug.ustc.edu.cn/wiki/mirrors/help/docker
编辑该文件
vi /etc/docker/daemon.json 在该文件中输入如下内容
{
registry-mirrors: [https://docker.mirrors.ustc.edu.cn]
}2.3 Docker的启动与停止
systemctl命令是系统服务管理器指令
启动docker
systemctl start docker停止docker
systemctl stop docker重启docker
systemctl restart docker查看docker状态
systemctl status docker开机启动
systemctl enable docker查看docker概要信息
docker info查看docker帮助文档
docker --help3 常用命令
3.1 镜像相关命令
3.1.1 查看镜像
docker imagesREPOSITORY镜像名称
TAG镜像标签
IMAGE ID镜像ID
CREATED镜像的创建日期不是获取该镜像的日期
SIZE镜像大小
这些镜像都是存储在Docker宿主机的/var/lib/docker目录下
3.1.2 搜索镜像
如果你需要从网络中查找需要的镜像可以通过以下命令搜索
docker search 镜像名称NAME仓库名称
DESCRIPTION镜像描述
STARS用户评价反应一个镜像的受欢迎程度
OFFICIAL是否官方
AUTOMATED自动构建表示该镜像由Docker Hub自动构建流程创建的
3.1.3 拉取镜像
拉取镜像就是从中央仓库中下载镜像到本地
docker pull 镜像名称例如我要下载centos7镜像
docker pull centos:73.1.4 删除镜像
按镜像ID删除镜像
docker rmi 镜像ID删除所有镜像
docker rmi docker images -q3.2 容器相关命令
3.2.1 查看容器
查看正在运行的容器
docker ps查看所有容器
docker ps –a查看最后一次运行的容器
docker ps –l查看停止的容器
docker ps -f statusexited3.2.2 创建与启动容器
创建容器常用的参数说明
创建容器命令docker run
-i表示运行容器
-t表示容器启动后会进入其命令行。加入这两个参数后容器创建就能登录进去。即分配一个伪终端。
–name :为创建的容器命名。
-v表示目录映射关系前者是宿主机目录后者是映射到宿主机上的目录可以使用多个v做多个目录或文件映射。注意最好做目录映射在宿主机上做修改然后共享到容器上。
-d在run后面加上-d参数,则会创建一个守护式容器在后台运行这样创建容器后不会自动登录容器如果只加-i -t两个参数创建后就会自动进去容器。
-p表示端口映射前者是宿主机端口后者是容器内的映射端口。可以使用多个-p做多个端口映射
1交互式方式创建容器
docker run -it --name容器名称 镜像名称:标签 /bin/bash这时我们通过ps命令查看发现可以看到启动的容器状态为启动状态
退出当前容器
exit2守护式方式创建容器
docker run -di --name容器名称 镜像名称:标签登录守护式容器方式
docker exec -it 容器名称 (或者容器ID) /bin/bash3.2.3 停止与启动容器
停止容器
docker stop 容器名称或者容器ID启动容器
docker start 容器名称或者容器ID3.2.4 文件拷贝
如果我们需要将文件拷贝到容器内可以使用cp命令
docker cp 需要拷贝的文件或目录 容器名称:容器目录也可以将文件从容器内拷贝出来
docker cp 容器名称:容器目录 需要拷贝的文件或目录3.2.5 目录挂载
我们可以在创建容器的时候将宿主机的目录与容器内的目录进行映射这样我们就可以通过修改宿主机某个目录的文件从而去影响容器。 创建容器 添加-v参数 后边为 宿主机目录:容器目录例如
docker run -di -v /usr/local/myhtml:/usr/local/myhtml --namemycentos3 centos:7如果你共享的是多级的目录可能会出现权限不足的提示。
这是因为CentOS7中的安全模块selinux把权限禁掉了我们需要添加参数 --privilegedtrue 来解决挂载的目录没有权限的问题
3.2.6 查看容器IP地址
我们可以通过以下命令查看容器运行的各种数据
docker inspect 容器名称容器ID 也可以直接执行下面的命令直接输出IP地址
docker inspect --format{{.NetworkSettings.IPAddress}} 容器名称容器ID3.2.7 删除容器
删除指定的容器
docker rm 容器名称容器ID4 应用部署
4.1 MySQL部署
1拉取mysql镜像
docker pull centos/mysql-57-centos72创建容器
docker run -di --nametensquare_mysql -p 33306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD123456 mysql-p 代表端口映射格式为 宿主机映射端口:容器运行端口
-e 代表添加环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD 是root用户的登陆密码
3远程登录mysql
连接宿主机的IP ,指定端口为33306
4.2 tomcat部署
1拉取镜像
docker pull tomcat:7-jre72创建容器
创建容器 -p表示地址映射
docker run -di --namemytomcat -p 9000:8080
-v /usr/local/webapps:/usr/local/tomcat/webapps tomcat:7-jre74.3 Nginx部署
1拉取镜像
docker pull nginx2创建Nginx容器
docker run -di --namemynginx -p 80:80 nginx4.4 Redis部署
1拉取镜像
docker pull redis2创建容器
docker run -di --namemyredis -p 6379:6379 redis5 迁移与备份
5.1 容器保存为镜像
我们可以通过以下命令将容器保存为镜像
docker commit mynginx mynginx_i5.2 镜像备份
我们可以通过以下命令将镜像保存为tar 文件
docker save -o mynginx.tar mynginx_i5.3 镜像恢复与迁移
首先我们先删除掉mynginx_img镜像 然后执行此命令进行恢复
docker load -i mynginx.tar-i 输入的文件
执行后再次查看镜像可以看到镜像已经恢复
6 Dockerfile
6.1 什么是Dockerfile
Dockerfile是由一系列命令和参数构成的脚本这些命令应用于基础镜像并最终创建一个新的镜像。
1、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 2、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 3、对于运维人员在部署时可以实现应用的无缝移植。
6.2 常用命令
命令作用FROM image_name:tag定义了使用哪个基础镜像启动构建流程MAINTAINER user_name声明镜像的创建者ENV key value设置环境变量 (可以写多条)RUN command是Dockerfile的核心部分(可以写多条)ADD source_dir/file dest_dir/file将宿主机的文件复制到容器内如果是一个压缩文件将会在复制后自动解压COPY source_dir/file dest_dir/file和ADD相似但是如果有压缩文件并不能解压WORKDIR path_dir设置工作目录
6.3 使用脚本创建镜像
步骤
1创建目录
mkdir –p /usr/local/dockerjdk82下载jdk-8u171-linux-x64.tar.gz并上传到服务器虚拟机中的/usr/local/dockerjdk8目录
3创建文件Dockerfile vi Dockerfile
#依赖镜像名称和ID
FROM centos:7
#指定镜像创建者信息
MAINTAINER ITCAST
#切换工作目录
WORKDIR /usr
RUN mkdir /usr/local/java
#ADD 是相对路径jar,把java添加到容器中
ADD jdk-8u171-linux-x64.tar.gz /usr/local/java/#配置java环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_171
ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre
ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH
ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH4执行命令构建镜像
docker build -tjdk1.8 .注意后边的空格和点不要省略
5查看镜像是否建立完成
docker images7 Docker私有仓库
7.1 私有仓库搭建与配置
1拉取私有仓库镜像此步省略
docker pull registry2启动私有仓库容器
docker run -di --nameregistry -p 5000:5000 registry3打开浏览器 输入地址http://192.168.184.141:5000/v2/_catalog看到{repositories:[]} 表示私有仓库搭建成功并且内容为空
4修改daemon.json
vi /etc/docker/daemon.json添加以下内容保存退出。
{insecure-registries:[192.168.184.141:5000]} 此步用于让 docker信任私有仓库地址
5重启docker 服务
systemctl restart docker7.2 镜像上传至私有仓库
1标记此镜像为私有仓库的镜像
docker tag jdk1.8 192.168.184.141:5000/jdk1.82再次启动私服容器
docker start registry3上传标记的镜像
docker push 192.168.184.141:5000/jdk1.8
