Docker應用容器引擎

1.Docker概述

1.1.Docker簡介

Docker 是一個開源的應用容器引擎，基於 Go 語言開發。Docker 可以讓開發者打包他們的應用以及依賴包到一個輕
量級、可移植的容器中，然后發布到任何流行的 Linux 機器上，也可以實現虛擬化。容器是完全使用沙箱機制，相互
之間不會有任何接口（類似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能開銷極低。

   · Docker應用場景 

• Web 應用的自動化打包和發布
• 自動化測試和持續集成、發布
• 在服務型環境中部署和調整數據庫或其他的后台應用        

使用Docker可以實現開發人員的開發環境、測試人員的測試環境、運維人員的生產環境的一致性。

1.2. Docker容器與傳統虛擬機比較

• 傳統虛擬機

傳統虛擬機技術基於安裝在主操作系統上的虛擬機管理系統（如：VirtualBox和VMWare等），創建虛擬機（虛擬出
各種硬件），在虛擬機上安裝從操作系統，在從操作系統中安裝部署各種應用。

• Docker

Docker容器是在操作系統層面上實現虛擬化，直接復用本地主機的操作系統，而傳統虛擬機則是在硬件層面實現虛
擬化。與傳統的虛擬機相比，Docker優勢體現為啟動速度快、占用體積小。

1.3. Docker組成部分

2. Docker安裝與啟動

Docker可以運行在MAC、Windows、CentOS、DEBIAN、UBUNTU等操作系統上，提供社區版和企業版，本課程基於CentOS安裝Docker。CentOS6對docker支持的不好，使用docker建議使用CentOS7。

以下是在CentOS7中安裝Docker的步驟：

 

# 1、yum 包更新到最新
sudo yum update
# 2、作用：安裝需要的軟件包， yum-util 提供yum-config-manager功能，另外兩個是devicemapper驅動依
賴的
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 3、 設置yum源
# 3.1、方案一：使用ustc的（推薦）
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.ustc.edu.cn/dockerce/
linux/centos/docker-ce.repo
# 3.2、方案二：使用阿里雲（可能失敗）
sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/dockerce/
linux/centos/docker-ce.repo
# 4、 安裝docker；出現輸入的界面都按 y
sudo yum install -y docker-ce
# 5、 查看docker版本
docker -v

　　　　 

2.2. 設置ustc鏡像

　　ustc是老牌的linux鏡像服務提供者了，還在遙遠的ubuntu 5.04版本的時候就在用。ustc的docker鏡像加速器速度很快。ustc docker mirror的優勢之一就是不需要注冊，是真正的公共服務。

　　　　　　1、 編輯文件/etc/docker/daemon.json

# 執行如下命令：
mkdir /etc/docker
vi /etc/docker/daemon.json

　　　　　　2、在文件中加入下面內容

　　　　　　

{
"registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
}

2.3. Docker啟動與停止命令　　　　　　

# 啟動docker服務：
systemctl start docker
# 停止docker服務：
systemctl stop docker
# 重啟docker服務：
systemctl restart docker
# 查看docker服務狀態：
systemctl status docker
# 設置開機啟動docker服務：
systemctl enable docker

3. Docker常用命令

3.1. 鏡像相關命令

鏡像：Docker鏡像是由文件系統疊加而成（是一種文件的存儲形式）；是docker中的核心概念，可以認為鏡像就是對某些運行環境或者軟件打的包，用戶可以從docker倉庫中下載基礎鏡像到本地，比如開發人員可以從docker倉庫拉取（下載）一個只包含centos7系統的基礎鏡像，然后在這個鏡像中安裝jdk、mysql、Tomcat和自己開發的應用，最后將這些環境打一個新的鏡像。開發人員將這個新的鏡像提交給測試人員進行測試，測試人員只需要在測試環境下運行這個鏡像就可以了，這樣就可以保證開發人員的環境和測試人員的環境完全一致。

Docker提供的關於鏡像的操作有：　　　　　

• 查看鏡像
• 搜索鏡像
• 拉取鏡像
• 刪除鏡像

3.1.1. 查看鏡像

REPOSITORY：鏡像名稱
TAG：鏡像標簽
IMAGE ID：鏡像ID
CREATED：鏡像的創建日期

SIZE：鏡像大小

3.1.2. 搜索鏡像

NAME：鏡像名稱
DESCRIPTION：鏡像描述
STARS：用戶評價，反應一個鏡像的受歡迎程度
OFFICIAL：是否官方
AUTOMATED：自動構建，表示該鏡像由Docker Hub自動構建流程創建的

3.1.3. 拉取鏡像

3.1.4. 刪除鏡像

3.2. 容器相關命令

容器，也是docker中的核心概念，容器是由鏡像運行產生的運行實例。鏡像和容器的關系，就如同Java語言中類和對象的關系。

Docker提供的關於容器的操作有：

 

• • 查看容器
  • 創建容器
  • 啟動容器
  • 停止容器
  • 文件拷貝
  • 目錄掛載
  • 查看容器ip地址
  • 刪除容器

 

3.2.1. 查看容器

查看正在運行的容器使用命令：docker ps
查看所有容器使用命令：docker ps -a

3.2.2. 創建並啟動容器

可以基於已有的鏡像來創建和啟動容器，創建與啟動容器使用命令：docker run

 

參數說明：
-i：表示運行容器
-t：表示容器啟動后會進入其命令行。加入這兩個參數后，容器創建就能登錄進去。即分配一個偽終端。
--name :為創建的容器命名。

-v：表示目錄映射關系（前者是宿主機目錄，后者是映射到宿主機上的目錄），可以使用多個－v做多個目錄或文件
映射。注意：最好做目錄映射，在宿主機上做修改，然后共享到容器上。
-d：在run后面加上-d參數,則會創建一個守護式容器在后台運行（這樣創建容器后不會自動登錄容器，如果只加-i -t
兩個參數，創建后就會自動進去容器）。
-p：表示端口映射，前者是宿主機端口，后者是容器內的映射端口。可以使用多個-p做多個端口映射

1）交互式容器

 

以交互式方式創建並啟動容器，啟動完成后，直接進入當前容器。使用exit命令退出容器。需要注意的是以此種方式
啟動容器，如果退出容器，則容器會進入停止狀態。

2）守護式容器
創建一個守護式容器；如果對於一個需要長期運行的容器來說，我們可以創建一個守護式容器。命令如下（容器名稱 
不能重復）：

#創建並啟動守護式容器
docker run -di --name=mycentos2 centos:7
#登錄進入容器命令為：docker exec -it container_name (或者 container_id) /bin/bash（exit退出
時，容器不會停止）
docker exec -it mycentos2 /bin/bash

3.2.3. 停止並啟動容器

3.2.4. 文件拷貝

• 將linux宿主機中的文件拷貝到容器內可以使用命令：

# docker cp 需要拷貝的文件或目錄 容器名稱:容器目錄
# 創建一個文件abc.txt
touch abc.txt
# 復制abc.txt到mycentos2的容器的 / 目錄下
docker cp abc.txt mycentos2:/
# 進入mycentos2容器
docker exec -it mycentos2 /bin/bash
# 查看容器 / 目錄下文件
ll

 

• 將文件從容器內拷貝出來到linux宿主機使用命令：

# docker cp 容器名稱:容器目錄 需要拷貝的文件或目錄
#進入容器后創建文件cba.txt
touch cba.txt
# 退出容器
exit
# 在Linux宿主機器執行復制；將容器mycentos2的/cba.txt文件復制到 宿主機器的/root目錄下
docker cp mycentos2:/cba.txt /root

3.2.5. 目錄掛載

可以在創建容器的時候，將宿主機的目錄與容器內的目錄進行映射，這樣我們就可以通過修改宿主機某個目錄的文件從而去影響容器。

創建容器時添加-v參數，后邊為宿主機目錄:容器目錄，例如： docker run -di -v /usr/local/test:/usr/local/test --name=mycentos3 centos:7

# 創建linux宿主機器要掛載的目錄
mkdir /usr/local/test
# 創建並啟動容器mycentos3,並掛載linux中的/usr/local/test目錄到容器的/usr/local/test；也就是在
linux中的/usr/local/test中操作相當於對容器相應目錄操作
docker run -di -v /usr/local/test:/usr/local/test --name=mycentos3 centos:7
# 在linux下創建文件
touch /usr/local/test/def.txt
# 進入容器
docker exec -it mycentos3 /bin/bash
# 在容器中查看目錄中是否有對應文件def.txt
ll /usr/local/test

3.2.6. 查看容器ip

可以通過以下命令查看容器運行的各種數據 docker inspect 容器名稱（容器ID）

3.2.7. 刪除容器

刪除指定的容器：docker rm 容器名稱（容器ID） 刪除所有容器：docker rm `docker ps -a -q`

4. Docker應用部署

4.1. MySQL部署

4.1.1. 拉取鏡像

4.1.3. 操作容器MySQL

4.1.4. 遠程登錄MySQL

使用Navicat在windows中進行遠程登錄在docker容器中的mysql。

4.2. Tomcat部署

4.2.2. 創建容器

4.4.4. 遠程連接redis

可以使用redis圖形界面客戶端工具連接redis，端口也是6379。

5. Docker Compose

5.1. Compose簡介

5.1.1. 概念

Compose項目是Docker官方的開源項目，負責實現對Docker容器集群的快速編排。它是一個定義和運行多容器的docker應用工具。

使用compose，你能通過YMAL文件配置你自己的服務，然后通過一個命令，你能使用配置文件創建和運行所有的服務。

5.1.2. 組成

Docker-Compose將所管理的容器分為三層，分別是工程（project），服務（service）以及容器（container）。
Docker-Compose運行目錄下的所有文件（docker-compose.yml，extends文件或環境變量文件等）組成一個工
程，若無特殊指定工程名即為當前目錄名。一個工程當中可包含多個服務，每個服務中定義了容器運行的鏡像，參
數，依賴。一個服務當中可包括多個容器實例。

• 服務（service）：一個應用的容器，實際上可以包括若干運行相同鏡像的容器實例。每個服務都有自己的名
  字、使用的鏡像、掛載的數據卷、所屬的網絡、依賴哪些其他服務等等，即以容器為粒度，用戶需要Compose
  所完成的任務。

• 項目（project）：由一組關聯的應用容器組成的一個完成業務單元，在docker-compose.yml中定義。即是
  Compose的一個配置文件可以解析為一個項目，Compose通過分析指定配置文件，得出配置文件所需完成的所
  有容器管理與部署操作。

Docker-Compose的工程配置文件默認為docker-compose.yml，可通過環境變量COMPOSE_FILE或-f參數自定義配
置文件，其定義了多個有依賴關系的服務及每個服務運行的容器。

使用一個Dockerfile模板文件，可以讓用戶很方便的定義一個單獨的應用容器。在工作中，經常會碰到需要多個容器
相互配合來完成某項任務的情況。例如：要部署一個Web項目，除了Web服務容器，往往還需要再加上后端的數據
庫服務容器，甚至還包括負載均衡容器等。

5.2. 安裝與卸載

Compose目前已經完全支持Linux、Mac OS和Windows，在我們安裝Compose之前，需要先安裝Docker。下面我
們以編譯好的二進制包方式安裝在Linux系統中。

5.2.1. 安裝

5.2.2. 卸載

5.3. Compose常用命令參考

使用Compose前，可以通過執行docker-compose --help|-h 來查看Compose基本命令用法。
也可以通過執行docker-compose [COMMAND] --help 或者docker-compose --help [COMMAND] 來查看某個具體的使
用格式。

可以知道Compose命令的基本的使用格式為：

5.3.1. up

格式為：

up命令十分強大，它嘗試自動完成包括構建鏡像，（重新）創建服務，啟動服務，並關聯服務相關容器的一些列操
作。鏈接的服務都將會被自動啟動，除非已經處於運行狀態。
多數情況下我們可以直接通過該命令來啟動一個項目。
選項包括：

5.3.2. ps

格式為：

列出項目中目前的所有容器。
選項包括：

5.3.3. stop

格式為：

停止已經處於運行狀態的容器，但不刪除它。
選項包括：

5.3.4. down

格式為：

停止和刪除容器、網絡、卷、鏡像，這些內容是通過docker-compose up命令創建的. 默認值刪除 容器 網絡，可以
通過指定 rmi 、volumes參數刪除鏡像和卷。
選項包括：

5.4. Compose模版文件

模板文件是使用Compose的核心，涉及的指令關鍵字也比較多，大部分指令與docker run 相關參數的含義都是類
似的。默認的模板文件名稱為docker-compose.yml，格式為YAML格式。
比如一個Compose模板文件：

5.5. Compose應用

需求：編寫compose模版文件，實現同時啟動tomcat、mysql和redis容器。

5.5.1. 編寫模版文件

docker-compose.yml文件內容如下（文件內容請從 資料\配置文件\docker-compose.yml 復制）：

上面我們聲明了3個服務；分別是：redis1、mysql1、web1；並且對3個服務都指定了對應的docker 鏡像和端口。

5.5.2. 啟動

5.5.3. 測試

在windows下訪問啟動的3個服務進行測試都可以；如下面訪問9090的tomcat如下：

6. 遷移與備份

其中涉及到的命令有：

• docker commit 將容器保存為鏡像
• docker save 將鏡像備份為tar文件
• docker load 根據tar文件恢復為鏡像

6.1. 將Docker容器保存為鏡像

使用docker commit命令可以將容器保存為鏡像。
命令形式：docker commit 容器名稱 鏡像名稱

此鏡像的內容就是當前容器的內容，接下來你可以用此鏡像再次運行新的容器

6.2. 鏡像備份

使用docker save命令可以將已有鏡像保存為tar 文件。
命令形式：docker save –o tar文件名 鏡像名

6.3. 鏡像恢復與遷移

使用docker load命令可以根據tar文件恢復為docker鏡像。
命令形式：docker load -i tar文件名

7. Dockerfile文件

7.1. 什么是Dockerfile文件

前面的課程中已經知道了，要獲得鏡像，可以從Docker倉庫中進行下載。那如果我們想自己開發一個鏡像，那該如
何做呢？答案是：Dockerfile
Dockerfile其實就是一個文本文件，由一系列命令和參數構成，Docker可以讀取Dockerfile文件並根據Dockerfile文
件的描述來構建鏡像。
Dockerfile文件內容一般分為4部分：

• 基礎鏡像信息
• 維護者信息
• 鏡像操作指令
• 容器啟動時執行的指令

7.2. Dockerfile常用命令

7.3. 使用Dockerfile創建鏡像

7.4. 基於鏡像創建容器

基於剛剛創建的鏡像 jdk1.8 創建並啟動容器進行測試；

8. Docker私有倉庫

8.1. 私有倉庫搭建與配置

Docker官方的Docker hub（https://hub.docker.com）是一個用於管理公共鏡像的倉庫，我們可以從上面拉取鏡像
到本地，也可以把我們自己的鏡像推送上去。但是，有時候我們的服務器無法訪問互聯網，或者你不希望將自己的鏡
像放到公網當中，那么我們就需要搭建自己的私有倉庫來存儲和管理自己的鏡像。

私有倉庫搭建步驟：

# 1、拉取私有倉庫鏡像
docker pull registry
# 2、啟動私有倉庫容器
docker run -di --name=registry -p 5000:5000 registry
# 3、打開瀏覽器 輸入地址http://宿主機ip:5000/v2/_catalog，看到{"repositories":[]} 表示私有倉庫
搭建成功
# 4、修改daemon.json
vi /etc/docker/daemon.json
# 在上述文件中添加一個key，保存退出。此步用於讓 docker 信任私有倉庫地址；注意將宿主機ip修改為自己宿主
機真實ip
{"insecure-registries":["宿主機ip:5000"]}
# 5、重啟docker 服務
systemctl restart docker
docker start registry

8.2. 將鏡像上傳至私有倉庫

操作步驟：

# 1、標記鏡像為私有倉庫的鏡像
docker tag jdk1.8 宿主機IP:5000/jdk1.8
# 2、再次啟動私有倉庫容器
docker restart registry
# 3、上傳標記的鏡像
docker push 宿主機IP:5000/jdk1.8
# 4、輸入網址查看倉庫效果

8.3. 從私有倉庫拉取鏡像

8.3.1. 私有倉庫所在服務器拉取鏡像

若是在私有倉庫所在的服務器上去拉取鏡像；那么直接執行如下命令：

# 因為私有倉庫所在的服務器上已經存在相關鏡像；所以先刪除；請指定鏡像名，不是id
docker rmi 服務器ip:5000/jdk1.8
#拉取鏡像
docker pull 服務器ip:5000/jdk1.8
#可以通過如下命令查看 docker 的信息；了解到私有倉庫地址
docker info

執行 docker info 命令之后顯示內容：

8.3.2. 其它服務器拉取私有倉庫鏡像

大多數情況下，都是某台服務器部署了私有鏡像倉庫之后；到其它服務器上從私有倉庫中拉取鏡像，若要拉取私有倉
庫鏡像需要去修改docker的配置文件，設置啟動時候的倉庫地址。

# 打開配置文件
vi /usr/lib/systemd/system/docker.service
# 在打開的上述文件中按照下面的圖，添加如下的內容；注意修改下面內容中的ip地址
--add-registry=192.168.12.135:5000 --insecure-registry=192.168.12.135:5000 \
# 修改完后需要重新加載docker配置文件並重啟docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

在重啟之后；那么則可以去拉取私有倉庫中的鏡像：

# 執行拉取鏡像命令並查看
docker pull jdk1.8
docker images

整體docker的私有倉庫運作形如下圖：