Docker学习【一文全解】_docker中的bash

Docker学习【一文全解】

1. Docker概念

• Docker是一个开源的应用容器引擎

• Docker是一种容器技术，解决软件跨环境迁移的问题

  

• Docker 是一个开源项目，诞生于 2013 年初，最初是 dotCloud（后来都改名为 Docker Inc） 公司内部的一个业余项目。基于 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 从17.03版本之后分为CE(CommunityEdition:社区版)和EE(EnterpriseEdition:企业版)

2. Docker安装

• 参看官网文档
• 参看菜鸟教程

3. Docker架构

镜像和容器的命令是最重要的两部分

4. Docker命令

4.1 服务相关命令

#查看Docker服务状态
systemctl status docker
#启动Docker服务
systemctl start docker
#重启Docker服务
systemctl restart docker
#停止Docker服务
systemctl stop docker
#开机启动Docker
systemctl enable docker
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4.2 Docker镜像相关命令

• 查看镜像

  docker images
  #查看所有镜像的id
  docker images -q
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• 搜索镜像

  docker search [镜像名]
  #例如redis
  docker search redis
  #访问搜索镜像，查看维护的相应的版本号
  hub.docker.com
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• 拉取镜像

  docker pull [镜像名]:[版本号]
  #例如，如果不写版本号则默认是latest（最新的）
  docker pull redis
  
  
  #如果失败并提示DNS错误（ No address associated with hostname）
  #在/etc/resolv.conf修改为nameserver 8.8.8.8
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• 删除镜像

  #通过id删除， id根据docker images查询获取
  docker rmi [id]
  
  #通过镜像名：版本删除
  docker rmi redis:5.0
  
  #删除所有镜像
  docker rmi 'docker images -q'
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4.3 容器相关命令

• 查看容器

  #查看正在运行中的容器
  docker ps
  #查看所有容器
  docker ps -a
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• 创建容器

  • 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。

      • –name=name1：给容器命名name1这里的=可以换为空格

    • -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

  • 交互式方式创建容器

    #这里的/bin/bash是一个伪终端(centos是bash,sh的命令终端太过简陋了),也可以是/bin/sh，因为带有参数t
    docker run -it --name=容器名称 镜像名称:版本 /bin/bash
    #退出当前容器
    exit
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  • 守护式方式创建容器

    docker run -di --name=容器名称 镜像名称:版本
    
    #登录守护式容器方式
    docker exec -it 容器名称 (或者容器ID)  /bin/bash
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• 启动容器

  docker start 容器名称（或者容器ID）
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• 停止容器

  docker stop 容器名称（或者容器ID）
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• 删除容器

  docker rm 容器名称（容器ID）
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• 查看容器信息

  docker inspect 容器名称（容器ID）
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5. Docker容器的数据卷

• 引入数据卷的原因

  • Docker容器删除之后，在容器中产生的数据也会随之销毁
  • Docker容器和外部机器之间不能直接交换文件
  • 容器之间无法进行数据交互

• 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

• 数据卷的作用

  • 容器数据持久化
  • 外部机器和容器间接通信
  • 容器之间数据交换

• 数据卷小结

5.1 配置数据卷

• 创建启动容器时，使用-v参数设置数据卷

  #注意事项:
  #1.目录必须是绝对路径
  #⒉.如果目录不存在，会自动创建
  #3.可以挂载多个数据卷
  docker run ... -v 宿主机目录(文件):容器内目录(文件) ...
  
  #例如
  docker run -it --name=c1 -v /root/data:/root/data_container centos:7 /bin/bash/
  #挂载多个
  docker run -it --name=c1 -v /root/data:/root/data_container -v /root/data1:/root/data_container1 centos:7 /bin/bash/
  
  
  
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5.2 数据卷容器

• 方便多个容器内数据交互

1. 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
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2. 创建启动c1 c2容器，使用–volumes-from参数设置数据卷

   #将c1、c2和c3都挂载到了同一个数据卷上
   docker run -it --name=cl --volumes-from a3 centos:7 /bin/bash
   docker run -it --name=c2 --volumes-from a3 centos:7 /bin/bash
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6.Docker应用部署

6.1 MySQL部署

• 在Docker容器中部署MySQL,并通过外部MySQL客户端操作MySQL

  • 搜索mysql镜像
  • 拉取镜像
  • 创建容器
  • 操作容器中的mysql

• 注意

  • 外部数据和容器中的数据不互通

  • 容器内的网络服务和外部机器不能直接通信

  • 可以通过将容器内得端口映射到宿主机的端口上，再通过外部机器访问宿主机的端口从而间接访问到容器的服务，这种操作称为：端口映射

    • 容器内部的端口可以和宿主机的端口相同，因为从某种意义而言容器就是一个新的（伪）主机

    

• 部署MySQL

  1. 在hub.docker.com中搜索mysql查看可用的版本

  2. 拉取镜像

     # 我这里安装mysql8.0的
     docker pull mysql:8.0
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  3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

     # 创建了一个专门存放容器数据的文件夹
     # /home/docker_container_data/mysql
     # -i：运行，-d以守护者的方式运行, \：命令未输完，下一行继续输入
     docker run -id \
     -p 33306:3306 \
     --name=docker_mysql \
     -v /home/docker_container_data/mysql/conf:/etc/mysql \
     -v /home/docker_container_data/mysql/logs:/logs \
     -v /home/docker_container_data/mysql/data:/var/lib/mysql \
     -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=aQ2:pJ1\!wL1 \
     mysql:8.0
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     • 参数说明
       • -p 33306:3306，将容器的3306端口映射到宿主机的33306上
       • -v ，将容器的/etc/mysql/conf.d挂载到宿主机的/home/docker_container_data/mysql/conf下
       • -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=aQ2:pJ1\!wL1$， 初始化root用户的密码
         • 一定注意这里的密码是aQ2:pJ1!wL1而\是为了转义！,在bash中!是一种命令
     • :和=等符号两边不能有多余的空格

     放开服务器端口33306，此后就可以在外部通过端口33306登录这台服务器上Docker容器中的MySQL了

  4. 登录容器

     docker exec -it docker_mysql /bin/bash
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7. Dockerfile

7.1 Docker 镜像原理

• 引入

  • Docker镜像的本质？
    • 一个分层的文件系统
  • Docker中的一个centos镜像只有区区200MB,而一个实际的centos操作系统要数个G?
    • Docker中的centos镜像复用宿主机操作系统的bootfs，自身只有rootfs和其他镜像
  • DOcker中一个tomcat镜像有500MB，而一个tomcat安装包只有70+MB
    • tomcat虽然只有70+MB，但是因为Docker分层的问题，它需要依赖父镜像和基础镜像，对于用户而言看到的整个镜像就是500+MB了

• 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de/dev、/proc、/bin和/etc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的

  • 最低端是bootfs，一般使用宿主机的bootfs

  • 第二层是root文件系统rootfs,成为base image

  • 再往上可以叠加其他的镜像文件nginx、mysql等等

  • 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，并为这些层提供一个统一的视角，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。

    • 如下图，对于用户而言就只是一个tomcat镜像，但实际确实由bootfs+rootfs+jdk+tomcat才组成的（不过bootfs是复用宿主机操作系统的，在此不占空间），这也解释了为什么一个70+MB的tomcat在Docker镜像中最终有500+MB

    

  • 一个镜像可以放在另一个镜像上面。位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像为基础镜像

  • 当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。可以通过其来修改制度镜像，修改完成之后保存为一个新的镜像。

  • 复用，在Docker中是一种很重要的思想，这也是Docker文件系统这也分层的好处。

    

7.2 镜像制作

• 容器转为镜像

  # 容器转为镜像
  docker commit [容器id] [新镜像名称]：[版本号]
  # 镜像压缩， 因为镜像无法传输，所以需要打成压缩包，才能传输
  docker save -o [压缩文件名称] [镜像名称]:[版本号]
  # 将压缩包还原为镜像。
  docker load -i [压缩文件名称]
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7.3 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直的开发环境
  • 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
  • 对于运维人员：在部署时，可以实现应用的无缝移植

7.4 Dockerfile关键字

• 部分常用关键字及其作用
• MySQL8.0的Dockerfile
  • https://github.com/docker-library/mysql/blob/15fe7357b165ee8aaa3ce165386f910a53a75087/8.0/Dockerfile.debian

• 写好dockerfile之后

  #通过命令构建镜像
  docker build -f [dockerfile文件] -t [新的镜像名称]:[版本]
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• Dockerfile 运行Springboot案例

  

8. Docker 服务编排

8.1 服务编排概念

• 服务编排：按照一定的业务规则批量管理容器
• 如果没有服务编排，那么可能会遇到需要启动很多次容器的问题

8.2 Docker Compose 概述

• Docker Compose：一个编排多容器分布式部署的工具，提供命令集管理容器化应用的完整开发周期，包括服务构建，启动和停止。使用步骤:

  1. 利用Dockerfile定义运行环境镜像

  2. 使用Docker-compose.yml定义组成应用的各服务

  3. 运行docker-compose up 启动应用

     

8.3 案例

1. 创建目录

2. 在目录里新建一个docker-compose.yml文件（文件名唯一）

   version:'3'				# 版本号
   services:
   	nginx: 				# 这个名字可以自己取
   		image: nginx 	# 镜像名称，可加上版本nginx:5.0
   		ports:
   			- 80:80   	# 宿主机端口：容器端口
   		links:
   			- app 		# 当前这个nginx项目可以连接在app这个项目 
           volumes:
           	- ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d #数据挂载，可以设置多个
       app:
       	image: app 		# 这个app是之前已经创建好的镜像
       	expose:
       		- "8080"	# 向外暴露的端口
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3. 在宿主机创建mkdir -p ./nginx/conf.d，因为nginx目录也没有所有加上-p可以直接创建多层目录

4. 在./nginx/conf.d目录下 编写nginx.conf配置文件

   server {
   	listen 80;
   	# 关闭日志
   	access_log off;
       
       
       location / {
       	# 反向代理 访问80端口的时候，会导向http://app:8080
       	proxy_pass http://app:8080;
       } 
   }
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5. 运行

   # 前台运行，日志打印在终端
   docker-compose up
   # 后台运行，看不到日志不打印在终端
   docker-compose up -d
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