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Docker是基于Go语言实现的云开源项目。Docker的主要目标是“Build,Ship and Run Any App,Anywhere”,也就是通过对应用组件的封装、分发、部署、运行等生命周期的管理,使用户的APP(可以是一个WEB应用或数据库应用等等)及其运行环境能够做到“一次镜像,处处运行”。Linux容器技术的出现就解决了这样一个问题,而 Docker 就是在它的基础上发展过来的。将应用打成镜像,通过镜像成为运行在Docker容器上面的实例,而 Docker容器在任何操作系统上都是一致的,这就实现了跨平台、跨服务器。只需要一次配置好环境,换到别的机子上就可以一键部署好,大大简化了操作。
简而言之:Docker 是解决了运行环境和配置问题的软件容器,方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术。
Docker 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,而传统虚拟机则是在硬件层面实现虚拟化。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
Docker 与传统虚拟机比对:
Docker容器 | 虚拟机(VM) | |
---|---|---|
操作系统 | 与宿主机共享OS | 宿主机OS上运行虚拟机OS |
存储大小 | 镜像小,便于存储与运输 | 镜像庞大 |
运行性能 | 几乎无额外性能损失 | 操作系统额外的CPU、内存消耗 |
移植性 | 轻便、灵活,适应于 Linux | 笨重,与虚拟化技术耦合度高 |
硬件亲和性 | 面向软件开发者 | 面向硬件运维者 |
部署速度 | 快速,秒级 | 较慢,10 s 以上 |
Docker 比虚拟机更快
docker有着比虚拟机更少的抽象层
由于docker不需要Hypervisor(虚拟机)实现硬件资源虚拟化,运行在docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker将会在效率上有明显优势。
docker利用的是宿主机的内核,而不需要加载操作系统OS内核
当新建一个容器时,docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。进而避免引寻、加载操作系统内核返回等比较费时费资源的过程,当新建一个虚拟机时,虚拟机软件需要加载OS,返回新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统,则省略了返回过程,因此新建一个docker容器只需要几秒钟
Docker 并非是一个通用的容器工具,它依赖于已存在并运行的 Linux 内核环境。Docker实质上是在已经运行的 Linux 下制造了一个隔离的文件环境,因此它执行的效率几乎等同于所部署的 Linux 主机。Docker 必须部署在 Linux 内核的系统上。如果其他系统想部署 Docker 就必须安装一个虚拟 Linux 环境。
Docker 的基本组成:
Docker 运行的基本流程
官网有各种版本 Linux 安装的步骤参考 https://docs.docker.com/engine/install/centos/ ,本人这次演示主要用 centos 7
sudo yum remove docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-engine
yum -y install gcc
yum -y install gcc-c++
yum-utils
包(它提供了 yum-config-manager
实用程序)并设置存储库,这里用阿里的镜像源,国外的会连不上yum install -y yum-utils
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
yum
软件包索引yum makecache fast
yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
systemctl start docker
docker version
docker run hello-world
卸载流程:
systemctl stop docker
yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
rm -rf /var/lib/docker
rm -rf /var/lib/containerd
配置阿里云镜像加速
容器镜像服务 ACR
镜像工具 -> 镜像加速器
即可得到加速器地址及脚本,直接复制对应脚本执行即可,本人的如下sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://你的加速地址"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
启动、停止、重启、状态:systemctl start|stop|restart|status docker
查看 docker 概要信息:docker info
总体帮助文档:docker --help
命令帮助文档:docker 具体命令 --help
命令 | 描述 |
---|---|
docker images | 列出本机镜像。-a:含历史映像 -q:只显示镜像ID |
docker search [option] 镜像名 | 搜索镜像。–limit:限制显示个数,默认25 |
docker pull 镜像名[:TAG] | 下载镜像,不加 TAG 就是最新版 |
docker system df | 查看镜像/容器/数据卷所占的空间 |
docker rmi -f 镜像名/ID | 删除镜像 |
虚悬镜像:仓库名、标签都是 <none>
的镜像,俗称虚悬镜像dangling image
保存与加载镜像
docker save 镜像名/ID
docker load -i 文件名.tar
新建+启动容器:docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
--name="容器新名字"
:为容器指定名称-d
:后台运行容器并返回容器ID。启动守护式容器-i
:以交互式模式运行容器,通常与 -t
一起使用。也即启动交互式容器(前台有伪终端,等待交互);-t
:为容器重新分配一个伪输入终端,通常与 -i
同时使用。也即启动交互式容器(前台有伪终端,等待交互);-P
:随机端口映射-p
:指定端口映射
-p hostPort:containerPort
:端口映射-p 81:80 -p 443:443
:指定多个列出当前所有正在运行的容器:docker ps [OPTIONS]
-a
:列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的容器-l
:显示最近创建的容器-n
:显示最近n个创建的容器-q
:静默模式,只显示容器编号其它基础常用命令
命令 | 描述 |
---|---|
docker start 容器ID或者容器名 | 启动已停止运行的容器 |
docker restart 容器ID或者容器名 | 重启容器 |
docker stop 容器ID或者容器名 | 停止容器 |
docker kill 容器ID或容器名 | 强制停止容器 |
docker rm 容器ID | 删除已停止的容器,-f 强制删除 |
docker logs 容器ID | 查看容器日志 |
docker top 容器ID | 查看容器内运行的进程 |
docker inspect 容器ID | 查看容器详细信息 |
进入正在运行的容器并以命令行交互 :一般用 -d
后台启动的程序,再用 exec
进入对应容器实例
docker exec -it 容器ID /bin/bash
:exec 是在容器中打开新的终端,并且可以启动新的进程用exit退出,不会导致容器的停止。docker attach 容器ID
:attach 直接进入容器启动命令的终端,不会启动新的进程用exit退出,会导致容器的停止。从容器内拷贝文件到主机上:docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径
导入和导出容器:
docker export 容器ID > 文件名.tar
cat 文件名.tar | docker import - 镜像用户/镜像名:镜像版本号
Docker容器产生的数据,如果不备份,那么当容器实例删除后,容器内的数据自然也就没有了。为了能保存数据在docker中我们使用卷。
卷就是目录或文件,存在于一个或多个容器中,由docker挂载到容器,但不属于联合文件系统,因此能够绕过Union File System提供一些用于持续存储或共享数据的特性:卷的设计目的就是数据的持久化,完全独立于容器的生存周期,因此Docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷。简而言之就是将docker容器内的数据保存进宿主机的磁盘中,以达到数据持久化的目的
特点:
运行一个带有容器卷存储功能的容器实例命令: docker run -it --privileged=true -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名
--privileged=true
:扩大容器的权限解决挂载目录没有权限的问题,默认容器内root只是外部的一个普通用户权限,带了该参数容器内的root才拥有真正的root权限-v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录[:rw|:ro]
:指定宿主与容器之间映射容器卷,后面 :rw
表示容器内支持读写默认即 :rw
,:ro
表示只读--volumes-from
:继承,docker run -it --privileged=true --volumes-from 父容器 --name u2 ubuntu
,继承后的容器也将与被继承的容器拥有相同的容器数据券配置Docker镜像加载原理:docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成,这种层级的文件系统UnionFS。
UnionFS(联合文件系统):Union文件系统(UnionFS)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统,它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加,同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承,基于基础镜像(没有父镜像),可以制作各种具体的应用镜像。
特性:一次同时加载多个文件系统,但从外面看起来,只能看到一个文件系统,联合加载会把各层文件系统叠加起来,这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录
Docker镜像层都是只读的,容器层是可写的当容器启动时,一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”,“容器层”之下的都叫“镜像层”。
Docker中的镜像分层,支持通过扩展现有镜像,创建新的镜像。类似Java继承于一个Base基础类,自己再按需扩展。新镜像是从 base 镜像一层一层叠加生成的。每安装一个软件,就在现有镜像的基础上增加一层
docker commit
:提交容器副本使之成为一个新的镜像 docker commit [OPTIONS] 容器ID [REPOSITORY[:TAG]]
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]
除了用 docker commit
生成镜像,还可使用 DockerFile
生成,这个进阶篇中介绍。
Docker Registry是官方提供的工具,可以用于构建私有镜像仓库
docker pull registry
docker run -d -p 5000:5000 -v /root/dockerData/registry/registry:/tmp/registry --privileged=true registry
以 ubuntu 为例演示
docker pull ubuntu
,默认不带 ifconfig
命令docker run -it ubuntu /bin/bash
,之后执行以下命令安装 ifconfig
命令apt-get update
apt-get install net-tools
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]
docker commit -m="新版" -a="xzx" 922b44b4486a ubuntu:1.1
docker tag 镜像:Tag Host:Port/Repository:Tag
docker tag ubuntu:1.1 192.168.115.129:5000/ubuntu:1.1
修改配置文件,支持 http 请求 vim /etc/docker/daemon.json
,如有重启,需再次启动 register
容器
上述理由:docker默认不允许http方式推送镜像,通过配置选项来取消这个限制
{
"registry-mirrors": ["https://cidl2a5b.mirror.aliyuncs.com"],
"insecure-registries": ["192.168.115.129:5000"]
}
docker push 192.168.115.129:5000/ubuntu:1.1
curl -XGET http://192.168.115.129:5000/v2/_catalog
https://hub.docker.com/ 可在官网看对应 docker 软件。或通过 docker search 镜像名[:tag]
搜索镜像
--rm
:让容器在退出时,自动清除挂在的卷,以便清除数据。等价于在容器退出后,执行docker rm -v
如 tomcat :docker run -it -p 8080:8080 tomcat:8.0
,9.0 对应目录将是 404,这里用 8.0 测试效果好些
如果下载其他软件,则需要下载后按照对应软件的配置进行配置修改,同时需指定 容器数据券
来同步修改配置文件、数据文件、日志文件。
Dockerfile是用来构建Docker镜像的文本文件,是由一条条构建镜像所需的指令和参数构成的脚本。
官网:https://docs.docker.com/engine/reference/builder/
构建三步骤:编写Dockerfile文件,docker build命令构建镜像,docker run依镜像运行容器实例
Dockerfile内容基础知识:
Docker执行Dockerfile的大致流程:
从应用软件的角度来看,Dockerfile、Docker镜像与Docker容器分别代表软件的三个不同阶段
Dockerfile面向开发,Docker镜像成为交付标准,Docker容器则涉及部署与运维,三者缺一不可,合力充当Docker体系的基石。
Dockerfile,需要定义一个Dockerfile,Dockerfile定义了进程需要的一切东西。Dockerfile涉及的内容包括执行代码或者是文件、环境变量、依赖包、运行时环境、动态链接库、操作系统的发行版、服务进程和内核进程(当应用进程需要和系统服务和内核进程打交道,这时需要考虑如何设计namespace的权限控制)等等
指令 | 描述 |
---|---|
FROM | 基础镜像,当前新镜像是基于哪个镜像的,指定一个已经存在的镜像作为模板,第一条必须是from |
MAINTAINER | 镜像维护者的姓名和邮箱地址 |
WORKDIR | 指定在创建容器后,终端默认登陆的进来工作目录,一个落脚点 |
USER | 指定该镜像以什么样的用户去执行,如果都不指定,默认是root |
RUN | 容器构建时需要运行的命令,在 docker build时运行 |
ENV | 用来在构建镜像过程中设置环境变量 |
EXPOSE | 当前容器对外暴露出的端口 |
ADD | 将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且会自动处理URL和解压tar压缩包 |
COPY | 类似ADD,拷贝文件和目录到镜像中。COPY src dest |
VOLUME | 容器数据卷,用于数据保存和持久化工作 |
CMD | 指定容器启动后的要干的事情,Dockerfile 中可以有多个 CMD 指令,但只有最后一个生效,CMD 会被 docker run 之后的参数替换 |
ENTRYPOINT | 类似于 CMD 指令,但是ENTRYPOINT不会被docker run后面的命令覆盖,而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序,如果 Dockerfile 中如果存在多个 ENTRYPOINT 指令,仅最后一个生效。 |
需求:自定义Centos7镜像,并使之具备vim+ifconfig+jdk8
需先下载jdk8的压缩包,华为镜像:https://repo.huaweicloud.com/java/jdk/8u202-b08/jdk-8u202-linux-i586.tar.gz
准备 Dockerfile 文件,文件名 Dockerfile
,需与上面jdk8压缩包放在同一目录
FROM centos:7 MAINTAINER xzx<1276063856@qq.com> ENV MYPATH /usr/local WORKDIR $MYPATH #安装vim编辑器 RUN yum -y install vim #安装ifconfig命令查看网络IP RUN yum -y install net-tools #安装java8及lib库 RUN yum -y install glibc.i686 RUN mkdir /usr/local/java #ADD 是相对路径jar,把jdk-8u202-linux-i586.tar.gz添加到容器中,安装包必须要和Dockerfile文件在同一位置 ADD jdk-8u202-linux-i586.tar.gz /usr/local/java/ #配置java环境变量 ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_202 ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jre ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATH ENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH EXPOSE 80 CMD echo $MYPATH CMD echo "success--------------ok" CMD /bin/bash
docker build -t centosjava8:1.2 .
docker run -it 镜像ID
,测试 vim
、ifconfig
、java -version
仓库名、标签都是 <none>
的镜像,俗称dangling image,虚悬镜像已经失去存在价值,可以删除。
写一个虚悬镜像:
from ubuntu
CMD echo 'action is success'
docker build .
将生成一个虚悬镜像查看虚悬镜像:docker image ls -f dangling=true
删除虚悬镜像:docker image prune
@RestController
public class DockerController {
@Value("${server.port}")
private String port;
@GetMapping("index")
public String index() {
return "hello docker " + port + " UUID:" + UUID.randomUUID();
}
}
# 基础镜像使用java
FROM java:8
# 作者
MAINTAINER xzx<1276063856@qq.com>
# VOLUME 指定临时文件目录为/tmp,在主机/var/lib/docker目录下创建了一个临时文件并链接到容器的/tmp
VOLUME /tmp
# 将jar包添加到容器中并更名为zzyy_docker.jar
ADD DockerBoot-1.0-SNAPSHOT.jar docker.jar
# 运行jar包
RUN bash -c 'touch /docker.jar'
ENTRYPOINT ["java","-jar","/docker.jar"]
#暴露6001端口作为微服务,微服务端口是8080
EXPOSE 6001
docker build -t docker:1.5 .
docker run -d -p 6001:8080 docker:1.5
http://localhost:6001/index
作用:容器间的互联和通信以及端口映射;容器IP变动时候可以通过服务名直接网络通信而不受到影响
常用基本命令:
命令 | 描述 |
---|---|
docker network ls | 查看网络 |
docker network create XXX网络名字 | 创建网络 |
docker network inspect XXX网络名字 | 查看网络源数据 |
docker network rm XXX网络名字 | 删除网络 |
网络模式总体介绍:
网络模式 | 简介 | 使用方式 |
---|---|---|
bridge | 虚拟网桥,默认为该模式。为每个容器分配、设置IP等,并将容器连接到一个 docker0 | –network bridge |
host | 不虚拟网卡和配置IP,而是使用宿主机的IP和端口 | –network host |
none | 禁用网络功能 | –network none |
container | 不虚拟网卡和配置IP,而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等 | –network container:Name或者容器ID |
bridge:docker run -d -p 8081:8080 --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
通过上述,将宿主机上的所有容器都连接到这个内部网络上,两个容器在同一个网络下,会从这个网关下各自拿到分配的ip,此时两个容器的网络是互通的。
host:docker run -d --network host --name tomcat82 billygoo/tomcat8-jdk8
容器将不会获得一个独立的Network Namespace, 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡而是使用宿主机的IP和端口。
none:docker run -d -p 8083:8080 --network none --name tomcat83 billygoo/tomcat8-jdk8
禁用网络功能,只有lo标识(就是127.0.0.1表示本地回环)
container:如果关闭 alpine1
则 alpine2
将无网络
docker run -it --name alpine1 alpine /bin/sh
docker run -it --network container:alpine1 --name alpine2 alpine /bin/sh
新建的容器和已经存在的一个容器共享一个网络ip配置而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自己的网卡,配置自己的IP,而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样,两个容器除了网络方面,其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。
自定义网络:不使用自定义网络的无法通过域名 ping 通,使用自定义网络可以通过域名直接访问,容器ip变化也不会影响使用
docker network create custom_network
,默认是桥接模式docker run -d -p 8081:8080 --network custom_network --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
docker run -d -p 8082:8080 --network custom_network --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
Docker-Compose是Docker官方的开源项目,负责实现对Docker容器集群的快速编排。Compose允许用户通过一个单独的docker-compose.yml模板文件(YAML 格式)来定义一组相关联的应用容器为一个项目(project)。可以很容易地用一个配置文件定义一个多容器的应用,然后使用一条指令安装这个应用的所有依赖,完成构建。Docker-Compose 解决了容器与容器之间如何管理编排的问题。
官网:https://docs.docker.com/compose/compose-file/compose-file-v3/
官网下载安装:https://docs.docker.com/compose/install/
安装:个人发现默认已经安装了对应插件,无需下载安装,但下面提供一下安装语句
sudo yum update
sudo yum install docker-compose-plugin
校验:docker compose version
Compose使用步骤:
常用命令:
docker compose -h # 查看帮助
docker compose up # 启动所有docker-compose服务
docker compose up -d # 启动所有docker-compose服务并后台运行
docker compose down # 停止并删除容器、网络、卷、镜像。
docker compose exec yml里面的服务id # 进入容器实例内部 docker-compose exec docker-compose.yml文件中写的服务id /bin/bash
docker compose ps # 展示当前docker-compose编排过的运行的所有容器
docker compose top # 展示当前docker-compose编排过的容器进程
docker compose logs yml里面的服务id # 查看容器输出日志
docker compose config # 检查配置
docker compose config -q # 检查配置,有问题才有输出
docker compose restart # 重启服务
docker compose start # 启动服务
docker compose stop # 停止服务
案例:编写一个微服务项目 docker_boot
,微服务项目中使用到了 mysql 和 redis
微服务项目中,创建 docker_boot
自定义网络,mysql 及 redis 的ip配置可直接写成服务名,而无需固定写死ip。
如果不使用容器编排,则该项目需分别启动 mysql、redis和docker_boot三个容器,且要求按顺序启动,而使用容器编排则只需要编写一个 docker-compose.yml
文件,通过文件执行 docker compose up
或者 docker compose up -d
即可一键启动,执行 docker compose stop
一键停止,示例 yml 文件
version: "1" services: microService: image: docker_boot:1.6 container_name: ms01 ports: - "6001:6001" volumes: - /app/microService:/data networks: - docker_boot depends_on: - redis - mysql redis: image: redis:6.0.8 ports: - "6379:6379" volumes: - /app/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf - /app/redis/data:/data networks: - docker_boot command: redis-server /etc/redis/redis.conf mysql: image: mysql:5.7 environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: '123456' MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD: 'no' MYSQL_DATABASE: 'db2023' MYSQL_USER: 'root' MYSQL_PASSWORD: 'root' ports: - "3306:3306" volumes: - /app/mysql/db:/var/lib/mysql - /app/mysql/conf/my.cnf:/etc/my.cnf - /app/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d networks: - docker_boot command: --default-authentication-plugin=mysql_native_password #解决外部无法访问 networks: docker_boot:
Portainer 是一款轻量级的应用,它提供了图形化界面,用于方便地管理Docker环境,包括单机环境和集群环境。
命令安装:docker run -d -p 8000:8000 -p 9000:9000 --name portainer --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v portainer_data:/data portainer/portainer
登陆:192.168.115.129:9000
,ip 换成你自己的 linux 的 ip。首次登陆需要创建 admin 用户
容器监控三剑客:CAdvisor监控收集+InfluxDB存储数据+Granfana展示图表
容器编排:docker-compose.yml
version: '3.1' volumes: grafana_data: {} services: influxdb: image: tutum/influxdb:0.9 restart: always environment: - PRE_CREATE_DB=cadvisor ports: - "8083:8083" - "8086:8086" volumes: - ./data/influxdb:/data cadvisor: image: google/cadvisor links: - influxdb:influxsrv command: -storage_driver=influxdb -storage_driver_db=cadvisor -storage_driver_host=influxsrv:8086 restart: always ports: - "8080:8080" volumes: - /:/rootfs:ro - /var/run:/var/run:rw - /sys:/sys:ro - /var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro grafana: user: "104" image: grafana/grafana restart: always links: - influxdb:influxsrv ports: - "3000:3000" volumes: - grafana_data:/var/lib/grafana environment: - HTTP_USER=admin - HTTP_PASS=admin - INFLUXDB_HOST=influxsrv - INFLUXDB_PORT=8086 - INFLUXDB_NAME=cadvisor - INFLUXDB_USER=root - INFLUXDB_PASS=root
启动:docker compose up
,首次执行时间较长,可以另起终端执行 docker ps
查看三个服务容器是否启动
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