Docker 学习总结_docker 操作系统

Docker

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提示：写完文章后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

Docker是为了解决依赖关系复杂，容易出现冲突、开发、测试、生产环境有差异等问题。

1. Docker将应用的libs（函数库）、Deps(依赖)、配置与应用一起打包。
2. 将每个应用都放到一个隔离的容器中运行，避免相互打扰。
   

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一、Docker如何解决环境因素？

Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异：
Docker如何解决环境差异：

1. 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。
2. Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，借助于操作系统的Linux内核来运行

Docker与虚拟机的区别

• 虚拟机是在操作系统中的模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统。Docker仅仅是封装系统函数库，并没有完整的操作系统。
• 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

二、Docker 架构

1.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。

镜像，就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。

容器呢，就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许，形成进程，只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

2.DockerHUb

一个镜像托管平台，类似于GitHub(代码托管平台)一样。

3.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。

如图：

四、Docker命令大全

1.镜像相关命令

常见的镜像命令：
镜像名称组成： 【repository】：【tag】,例如mysql:5.7，在没有tag指定时，默认拉去最新版本，mysql：latest
拉取nginx镜像： docker pull nginx

查看拉去的镜像：docker images
镜像保存成文件 ：docker save -o [文件名称] [镜像名称]
docker save -o nginx.tar nginx:latest
删除本地镜像 nginx -rmi nginx:latest
运行镜像文件： nginx load -i nginx.tar

2.容器相关命令

容器保护三个状态：

运行：进程正常运行
暂停：进程暂停，CPU不再运行，并不释放内存
停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源
其中：

docker run：创建并运行一个容器，处于运行状态

docker pause：让一个运行的容器暂停

docker unpause：让一个容器从暂停状态恢复运行

docker stop：停止一个运行的容器

docker start：让一个停止的容器再次运行

docker rm：删除一个容器

1. 创建并运行nginx容器 docker run -name 容器名称 -p 宿主机端口:容器端口 -d 镜像名 ==》docker run -name nginxTest -p 8001:80 -d nginx
   容器是隔离环境，所以我们直接访问宿主机8001端口就会被映射到容器80端口，这样就能访问到nginx了。
2. 进入容器，修改文件 docker exec -it 容器名称 bash
   命令解读：

• docker exec ：进入容器内部，执行一个命令

• -it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互

• mn ：要进入的容器的名称

• bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

3. docker logs 查看容器日志
4. docker ps 查看容器 、 docker ps -a 查看所有容器，包括已经停止的

3. 数据卷（容器数据管理）

在之前的nginx案例中，修改nginx的html页面时，需要进入nginx内部。并且因为没有编辑器，修改文件也很麻烦。

这就是因为容器与数据（容器内文件）耦合带来的后果。

什么是数据卷

一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录了。

这样，我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录了

数据卷操作命令

docker volume [command]
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

1. 创建和查看数据卷
   docker volume create html
   docker volume ls
   

2. 查看数据库详细信息卷
   docker volume inspect html
   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
数据卷操作：

• docker volume create：创建数据卷
• docker volume ls：查看所有数据卷
• docker volume inspect：查看数据卷详细信息，包括关联的宿主机目录位置
• docker volume rm：删除指定数据卷
• docker volume prune：删除所有未使用的数据卷

3. 挂载数据卷
   在创建容器时，可以通过 -v 参数来挂载一个数据卷到某容器内部目录，格式如下：

docker run \
  --name mn \
  -v html:/root/html \
  -p 8080:80
  nginx \
  这里的-v就是挂载数据卷的命令：

-v html:/root/htm ：把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
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例： 给nginx挂载数据卷

docker run --name nginxData -v html:/usr/share/nginx/html -p 8001:80 -d nginx
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这样就可以直接进入目录，修改nginx html内容

# 查看html数据卷的位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html
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例：给Mysql 挂载本地目录
容器不仅仅可以挂载数据卷，也可以直接挂载到宿主机目录上。关联关系如下：
带数据卷模式：宿主机目录 --> 数据卷 —> 容器内目录
直接挂载模式：宿主机目录 —> 容器内目录
语法：

目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的：

-v [宿主机目录]:[容器内目录]
-v [宿主机文件]:[容器内文件]

# 1.创建目录
mkdir /tmp/mysql/data
mkdir /tmp/mysql/conf
# 2.将hmy.cnf 配置文件上传到conf
# 3. 创建并运行容器
docker run --name mysqlTest \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root   -p 3306:3306  \
-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql\
-v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/mysql.conf.d/hmy.cnf\
-d mysql:5.7.25\
--character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci
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4.镜像

1. 镜像结构

简单来说，镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。

2. Dockerfile 语法

我们只需要告诉Docker，我们的镜像的组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来Docker会帮助我们构建镜像。

而描述上述信息的文件就是Dockerfile文件。

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： https://docs.docker.com/engine/reference/builder

1. 示例：基于Ubuntu构建Java项目

• 虚拟机创建/tmp/javaDocker
• 将jdk8jar包和Java项目jar包放一个docker-demo目录下
• 创建Dockerfile 文件 内容如下

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar
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• 进入/tmp/javaDocker 将docker-demo 上传至javaDocker
• 运行 docker build -t javaweb:1.0

2. 示例 java8构建项目
   虽然可以居于Ubuntu基础镜像，添加自己的安装包，但是过程麻烦。所以大多数情况下，我们可以在一些安装了部分软件的基础镜像上构建
   如下是基于java8-alpine镜像构建：
   修改Dockerfile文件

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
EXPOSE 8090
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar
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3. Dockerfile的本质是一个文件，通过指令描述镜像的构建过程

4. Dockerfile的第一行必须是FROM，从一个基础镜像来构建

5. 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

5. Docker-Compose

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！

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: .    # 构建镜像 类似 docker build 
    ports:
     - "8090:8090"
    
 # 上面的Compose文件就描述一个项目，其中包含两个容器：
/*
上面的Compose文件就描述一个项目，其中包含两个容器：

mysql：一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器，并且挂载了两个目录
web：一个基于docker build临时构建的镜像容器，映射端口时8090
DockerCompose的详细语法参考官网：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件，只是语法稍有差异。
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安装DockerCompose

 # 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
 # 修改权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 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
# 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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DockerCompose 命令

docker-compose up: 启动应用程序的所有服务。如果第一次运行，它会构建镜像并启动容器。后续运行将会直接启动已经构建的容器。
docker-compose up -d: 以守护进程模式启动应用程序的所有服务，即在后台运行。
docker-compose down: 停止并移除应用程序的所有服务，同时删除相关的网络、容器和卷。
docker-compose ps: 显示应用程序的所有服务的运行状态。
docker-compose restart: 重启应用程序的所有服务。
docker-compose logs: 查看应用程序的所有服务的日志输出。
docker-compose exec: 在运行的容器中执行命令。
docker-compose build: 构建或重新构建服务的镜像。
docker-compose stop: 停止应用
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6. Docker 搭载私有镜像

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。
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2. 带有图形化界面版本

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=私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry
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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://自己的IP:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker
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4. 上传、拉取

#推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：

① 重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：IP:8080/

docker tag nginx:latest IP:8080/nginx:1.0 
② 推送镜像

docker push IP:8080/nginx:1.0 
③ 拉取镜像

docker pull IP:8080/nginx:1.0 

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总结

继续加油