Docker容器的使用（入门级）_运行docker容器

一、初识Docker

1. 项目部署问题

大型项目组件较多，运行环境也较为复杂，部署时会碰到一些问题：

• 依赖关系复杂，容易出现兼容性问题
• 开发、测试、生产环境有差异
  

2. 什么是Docker

Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术：

• 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
• 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
• 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker如何解决依赖的兼容问题的？
将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包
将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

不同环境的操作系统不同，Docker如何解决？我们先来了解下操作系统结构

• 内核与硬件交互，提供操作硬件的指令
• 系统应用封装内核指令为函数，便于程序员调用
• 用户程序基于系统函数库实现功能
• Ubuntu和CentOS都是基于Linux内核，只是系统应用不同，提供的函数库有差异

Docker如何解决不同系统环境的问题？

• Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包
• Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的库函数，借助于操作系统的Linux内核来运行
  

Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题？

• Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像
• Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离

如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题？

• Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行

3. Docker和虚拟机的区别

虚拟机（virtual machine）是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。

Docker和虚拟机的差异：

• docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中的操作系统
• docker体积小、启动速度快、性能好；虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般

4. Docker架构

镜像和容器
镜像（Image）：Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。
容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器做隔离，对外不可见。

Docker和DockerHub
DockerHub：DockerHub是一个Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。
国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、阿里云镜像库等。

docker架构
Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：
服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令

镜像：
将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起
容器：
镜像运行起来就是容器，一个镜像可以运行多个容器
Docker结构：
服务端：接收命令或远程请求，操作镜像或容器
客户端：发送命令或者请求到Docker服务端
DockerHub：
一个镜像托管的服务器，类似的还有阿里云镜像服务，统称为DockerRegistry

5. 安装Docker

Docker 分为 CE 和 EE 两大版本。CE 即社区版（免费，支持周期 7 个月），EE 即企业版，强调安全，付费使用，支持周期 24 个月。
Docker CE 分为 stable test 和 nightly 三个更新频道。
官方网站上有各种环境下的 安装指南，这里主要介绍 Docker CE 在 CentOS上的安装。

1. CentOS安装Docker

Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7，并且要求内核版本不低于 3.10， CentOS 7 满足最低内核的要求，所以我们在CentOS 7安装Docker。
1.1.卸载（可选）
如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载：

yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce
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1.2.安装docker
首先需要大家虚拟机联网，安装yum工具

yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken
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然后更新本地镜像源：

# 设置docker镜像源:
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
    
sed 
-i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' 
/etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum makecache fast
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然后输入命令：

yum install -y docker-ce
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docker-ce为社区免费版本。稍等片刻，docker即可安装成功。
1.3.启动docker
Docker应用需要用到各种端口，逐一去修改防火墙设置。非常麻烦，因此建议大家直接关闭防火墙！
启动docker前，一定要关闭防火墙后！！

# 关闭
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld
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通过命令启动docker：

systemctl start docker  # 启动docker服务

systemctl stop docker  # 停止docker服务

systemctl restart docker  # 重启docker服务
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然后输入命令，可以查看docker版本：

docker -v
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如图：

1.4.配置镜像加速
docker官方镜像仓库网速较差，我们需要设置国内镜像服务：
参考阿里云的镜像加速文档：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

2. CentOS7安装DockerCompose

2.1.下载
Linux下需要通过命令下载：

# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose
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如果下载速度较慢，或者下载失败，可以使用资料提供的docker-compose文件：
可以评论跟我要文件
上传到/usr/local/bin/目录也可以。
2.2.修改文件权限
修改文件权限：

# 修改权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
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2.3.Base自动补全命令：

# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose
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如果这里出现错误，需要修改自己的hosts文件：

echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts
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二、Docker的基本操作

1. 镜像操作

镜像相关命令
镜像名称一般分两部分组成：[repository]:[tag]。
在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像
案例：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看
首先去镜像仓库搜索nginx镜像，比如链接: DockerHub
根据查看到的镜像名称，拉取自己需要的镜像，通过命令：docker pull nginx

通过命令：docker images 查看拉取到的镜像

案例：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来
步骤一：利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法
步骤二：使用docker save导出镜像到磁盘

docker save -o nginx.tar nginx:latest
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导出成功

步骤三：使用docker load加载镜像

 docker rmi nginx:latest  //删除镜像
docker load -i nginx.tar //加载镜像
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镜像操作有哪些？

docker images
docker rmi
docker pull
docker push
docker save
docker load
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2. 容器操作

容器相关命令

案例：创建运行一个Nginx容器
步骤一：去docker hub查看Nginx的容器运行命令

docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx
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命令解读：

• Docker run：创建并运行一个容器
• –name：给容器起一个名字，比如叫做mn
• -p ：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
• -d：后台运行容器
• nginx：镜像名称，例如nginx
  docker run命令的常见参数有哪些？
  –name：指定容器名称
  -p：指定端口映射
  -d：让容器后台运行
  查看容器日志的命令：
  docker logs 【名称】
  添加 -f 参数可以持续查看日志
  查看容器状态：
  docker ps

3. 数据卷（容器数据管理）

容器与数据耦合的问题

数据卷（volume）是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

操作数据卷
数据卷操作的基本语法如下：

docker volume [COMMAND]
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docker volume命令是数据卷操作，根据命令后跟随的command来确定下一步的操作：

• create 创建一个volume
• inspect 显示一个或多个volume的信息
• ls 列出所有的volume
• prune 删除未使用的volume
• rm 删除一个或多个指定的volume
  数据卷的作用：
  将容器与数据分离，解耦合，方便操作容器内数据，保证数据安全
  挂载数据卷
  我们在创建容器时，可以通过 -v 参数来挂载一个数据卷到某个容器目录

docker run ：就是创建并运行容器
-- name mn ：给容器起个名字叫mn
-v html:/root/htm ：把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
-p 8080:80 ：把宿主机的8080端口映射到容器内的80端口
nginx ：镜像名称
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数据卷挂载的方式对比

docker run的命令中通过 -v 参数挂载文件或目录到容器中：

• -v volume名称:容器内目录
• -v 宿主机文件:容器内文件
• -v 宿主机目录:容器内目录
  数据卷挂载与目录直接挂载的
• 数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不好找
• 目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看

三、Dockerfile自定义镜像

1. 镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。

镜像是分层结构，每一层称为一个Layer

• BaseImage层：包含基本的系统函数库、环境变量、文件系统
• Entrypoint：入口，是镜像中应用启动的命令
• 其它：在BaseImage基础上添加依赖、安装程序、完成整个应用的安装和配置

2. Dockerfile语法

什么是Dockerfile
Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。

更新详细语法说明，请参考官网文档：链接: Dockerfile

Dockerfile的本质是一个文件，通过指令描述镜像的构建过程
Dockerfile的第一行必须是FROM，从一个基础镜像来构建
基础镜像可以是基本操作系统，如Ubuntu。也可以是其他人制作好的镜像，例如：java:8-alpine

四、Docker-Compose

1. 初识DockerCompose

什么是DockerCompose

• Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器！
• Compose文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。
  

version: "3.8"
services:
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
     MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 
    volumes:
     - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
     -  "/tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf"
  web:
    build: .
    ports:
     - "8090:8090"
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• DockerCompose的详细语法参考官网：链接: DockerCompose

DockerCompose有什么作用？
帮助我们快速部署分布式应用，无需一个个微服务去构建镜像和部署。

五、Docker镜像服务

常见镜像仓库服务

镜像仓库（ Docker Registry ）有公共的和私有的两种形式：
公共仓库：例如Docker官方的 Docker Hub，国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、DaoCloud 镜像服务、阿里云镜像服务等。
除了使用公开仓库外，用户还可以在本地搭建私有 Docker Registry。企业自己的镜像最好是采用私有Docker Registry来实现。

搭建私有镜像仓库

Docker镜像仓库
搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。
官网地址：链接: DockerRegistry
3.1.简化版镜像仓库
Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。
搭建方式比较简单，命令如下：
docker run -d
–restart=always
–name registry
-p 5000:5000
-v registry-data:/var/lib/registry
registry
命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录，这是私有镜像库存放数据的目录。
访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像
3.2.带有图形化界面版本
使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry，命令如下：

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=传智教育私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry
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3.3.配置Docker信任地址
我们的私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，所以需要做一个配置：

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.1.103:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker
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在私有镜像仓库推送或拉取镜像

推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：
重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.150.101:8080/

docker tag nginx:latest 192.168.150.101:8080/nginx:1.0
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推送镜像

docker push 192.168.150.101:8080/nginx:1.0
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拉取镜像

docker pull 192.168.150.101:8080/nginx:1.0
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推送本地镜像到仓库前都必须重命名(docker tag)镜像，以镜像仓库地址为前缀
镜像仓库推送前需要把仓库地址配置到docker服务的daemon.json文件中，被docker信任
推送使用docker push命令
拉取使用docker pull命令