架構師修煉之微服務部署 - Docker簡介


Docker簡介

Docker 是一個開源的應用容器引擎,讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中,然后發布到任何流行的Linux機器或Windows 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。Docker動手實驗平台:Play with Docker


Docker 最初是 dotCloud 公司創始人 Solomon Hykes 在法國期間發起的一個公司內部項目,它是基於 dotCloud 公司多年雲服務技術的一次革新,並於2013 年 3 月以 Apache 2.0 授權協議開源,主要項目代碼在
GitHub上進行維護。Docker 項目后來還加入了 Linux 基金會,並成立推動開放容器聯盟(OCI)。

Docker 自開源后受到廣泛的關注和討論,至今其 GitHub 項目已經超過 4 萬 6 千個星標和一萬多個 fork。甚至由於 Docker 項目的火爆,在 2013 年底,dotCloud 公司決定改名為 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上開發實現的;Red Hat 則從 RHEL 6.5 開始對 Docker 進行支持;Google 也在其 PaaS 產品中廣泛應用 Docker。

Docker 使用 Google 公司推出的Go 語言進行開發實現,基於 Linux 內核的cgroup,namespace,以及AUFS類的Union FS等技術,對進程進行封裝隔離,屬於操作系統層面的虛擬化技術。由於隔離的進程獨立於宿主和其它的隔離的進程,因此也稱其為容器。最初實現是基於LXC,從 0.7 版本以后開始去除 LXC,轉而使用自行開發的libcontainer,從 1.11 開始,則進一步演進為使用runCcontainerd

Docker 在容器的基礎上,進行了進一步的封裝,從文件系統、網絡互聯到進程隔離等等,極大的簡化了容器的創建和維護。使得 Docker 技術比虛擬機技術更為輕便、快捷。

容器(Containers) 虛擬主機(Virtual Machines)
Docker VM
容器內應用進程直接運行於宿主的內核,容器內沒有自己的內核,而且也沒有進行硬件虛擬。 虛擬出一套硬件后,在其上運行一個完整操作系統,在該系統上再運行所需應用進程。缺點:消耗硬件資源;配置和啟動都慢。

內部架構

dockerfarmework

組成部分:

  • Docker客戶端

  • Docker服務端

    • daemon 守護進程
    • image 鏡像
    • container 容器
  • Docker鏡像倉庫

概念

  • Docker客戶端

    發布操作指令給Docker服務端進行容器與鏡像操作,類似Xshell,Teraterm。

  • Daemon守護進程

    daemon在服務端宿主主機后台運行,接受來自客戶的請求,並處理這些請求(創建、運行、分發容器)。

  • DockerFile文件

    一個用來構建鏡像的文本文件,包含了一條條構建鏡像所需要的指令和說明。

  • 鏡像(image)

    創建容器的模板,一般程序員通過編譯DockerFile文件創建。

    鏡像是一個特殊的文件系統,除了提供容器運行時所需的程序、庫、資源、配置等文件外,還包含了一些為運行時准備的一些配置參數(如匿名卷、環境變量、用戶等)。鏡像不包含任何動態數據,其內容在構建之后也不會被改變。無法對鏡像進行修改。--簡書

  • 容器(Container)

    鏡像實例-標准化的應用,可以進入容器進行修改。一個鏡像可以創建多個獨立運行的容器。

    容器的實質是進程,但與直接在宿主執行的進程不同,容器進程運行於屬於自己的獨立的命名空間。因此容器可以擁有自己的root文件系統、自己的網絡配置、自己的進程空間,甚至自己的用戶 ID 空間。容器內的進程是運行在一個隔離的環境里,使用起來,就好像是在一個獨立於宿主的系統下操作一樣。這種特性使得容器封裝的應用比直接在宿主運行更加安全。--簡書

  • 倉庫(Repository)

    集中化存儲鏡像的地方,一般使用Docker Registry構建自己的私有倉庫。而官方的DockerHub提供操作系統、數據庫、web服務或者其他公開的鏡像。

    鏡像構建完成后,可以很容易的在當前宿主機上運行,但是,如果需要在其它服務器上使用這個鏡像,我們就需要一個集中的存儲、分發鏡像的服務,Docker Registry 就是這樣的服務。--簡書

鏡像容器創建實操(Windows版)

  • 創建Asp.netCore項目

    因為安裝VS2019太費時間,所有通過SDK命令來創建項目。

    1. 安裝Asp.netCore開發環境

      因為需要使用模板創建項目,所有需要進入官網(https://dotnet.microsoft.com/download)下載安裝.NETCore SDK 3.1

    2. 確認是否安裝成功

      1. 啟動cmd命令窗口
      2. 輸入以下命令
        dotnet --version
        
      3. 如果輸出為 3.1 打頭,代表安裝成功
    3. 啟動cmd窗口,cd到作業目錄。輸入以下命令創建項目。

      dotnet new webapp -o aspnetcoreapp
      
    4. 進入項目目錄,運行項目。

      D:\docker>cd aspnetcoreapp
      D:\docker\aspnetcoreapp>dotnet restore
      D:\docker\aspnetcoreapp\aspnetcoreapp.csproj 的還原在 65.58 ms 內完成。
      
      D:\docker\aspnetcoreapp>dotnet run
      info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
          Now listening on: https://localhost:5001
      info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
          Now listening on: http://localhost:5000
      info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
          Application started. Press Ctrl+C to shut down.
      info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
          Hosting environment: Development
      info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
          Content root path: D:\docker\aspnetcoreapp
      
      
    5. 進入瀏覽器,輸入地址:https://localhost:5001 或者 http://localhost:5000。如果顯示了Welcome,代表創建成功。

  • 創建DockerFile

    在作業目錄,創建無后綴的文件:DockerFile。內容如下:

    備注:如果使用VS2019可以通過右鍵項目,選擇“Docker支持”自動生成此文件。

    FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/aspnet:3.1-buster-slim AS base
    WORKDIR /app
    EXPOSE 80
    EXPOSE 443
    
    FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/sdk:3.1-buster AS build
    WORKDIR /src
    COPY ["aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj", "aspnetcoreapp/"]
    RUN dotnet restore "aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj"
    COPY . .
    WORKDIR "/src/aspnetcoreapp"
    RUN dotnet build "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/build
    
    FROM build AS publish
    RUN dotnet publish "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/publish
    
    FROM base AS final
    WORKDIR /app
    COPY --from=publish /app/publish .
    ENTRYPOINT ["dotnet", "aspnetcoreapp.dll"]
    
  • 創建鏡像

    1. 安裝Docker Desktop for windows.
      https://www.docker.com/products/docker-desktop
    2. 進入CMD窗口,查看安裝版本。(因為是本地演示,必須保證Client和Server都存在)
      D:\docker>docker version
      Client: Docker Engine - Community
      Version:           19.03.8
      API version:       1.40
      Go version:        go1.12.17
      Git commit:        afacb8b
      Built:             Wed Mar 11 01:23:10 2020
      OS/Arch:           windows/amd64
      Experimental:      false
      
      Server: Docker Engine - Community
      Engine:
      Version:          19.03.8
      API version:      1.40 (minimum version 1.12)
      Go version:       go1.12.17
      Git commit:       afacb8b
      Built:            Wed Mar 11 01:29:16 2020
      OS/Arch:          linux/amd64
      Experimental:     false
      containerd:
      Version:          v1.2.13
      GitCommit:        7ad184331fa3e55e52b890ea95e65ba581ae3429
      runc:
      Version:          1.0.0-rc10
      GitCommit:        dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
      docker-init:
      Version:          0.18.0
      GitCommit:        fec3683
      
    3. CMD窗口進入工作目錄,通過DockerFile創建鏡像

      備注:因為我有緩存Aspnet3.1和sdk3.1,所以沒有出現下載信息。
      D:\docker>dir
      驅動器 D 中的卷是 Soft
      卷的序列號是 CC3B-E6AD
      
      D:\docker 的目錄
      
      2020/04/22  15:46    <DIR>          .
      2020/04/22  15:46    <DIR>          ..
      2020/04/22  13:08    <DIR>          aspnetcoreapp
      2020/04/22  15:40               615 DockerFile
                  1 個文件            615 字節
                  3 個目錄 86,923,542,528 可用字節
      
      D:\docker>docker build -t aspnetcore .
      Sending build context to Docker daemon  6.373MB
      Step 1/17 : FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/aspnet:3.1-buster-slim AS base
      ---> 0661f995e7db
      Step 2/17 : WORKDIR /app
      ---> Running in 361e77bdad90
      Removing intermediate container 361e77bdad90
      ---> add07effc24a
      Step 3/17 : EXPOSE 80
      ---> Running in 9a384d1bd5e4
      Removing intermediate container 9a384d1bd5e4
      ---> bea582d752fc
      Step 4/17 : EXPOSE 443
      ---> Running in 4690332ca309
      Removing intermediate container 4690332ca309
      ---> 47da2ca7d6ce
      Step 5/17 : FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/sdk:3.1-buster AS build
      ---> 3edbb65c61da
      Step 6/17 : WORKDIR /src
      ---> Using cache
      ---> 5464ff3ac1fb
      Step 7/17 : COPY ["aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj", "aspnetcoreapp/"]
      ---> Using cache
      ---> d9cbfaaf5a1a
      Step 8/17 : RUN dotnet restore "aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj"
      ---> Using cache
      ---> f3fc708d4809
      Step 9/17 : COPY . .
      ---> Using cache
      ---> c30b51b049a7
      Step 10/17 : WORKDIR "/src/aspnetcoreapp"
      ---> Using cache
      ---> 089b9f9f7a27
      Step 11/17 : RUN dotnet build "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/build
      ---> Using cache
      ---> 01728a06901e
      Step 12/17 : FROM build AS publish
      ---> 01728a06901e
      Step 13/17 : RUN dotnet publish "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/publish
      ---> Using cache
      ---> bf5986a7c2e4
      Step 14/17 : FROM base AS final
      ---> 47da2ca7d6ce
      Step 15/17 : WORKDIR /app
      ---> Running in 098789c69783
      Removing intermediate container 098789c69783
      ---> 373b88783227
      Step 16/17 : COPY --from=publish /app/publish .
      ---> 2a00a6670e90
      Step 17/17 : ENTRYPOINT ["dotnet", "aspnetcoreapp.dll"]
      ---> Running in 94f2bb2fae82
      Removing intermediate container 94f2bb2fae82
      ---> 73ae1ad12839
      Successfully built 73ae1ad12839
      Successfully tagged aspnetcore:latest
      SECURITY WARNING: You are building a Docker image from Windows against a non-Windows Docker host. All files and directories added to build context will have '-rwxr-xr-x' permissions. It is recommended to double check and reset permissions for sensitive files and directories.
      
      D:\docker>docker images
      REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
      aspnetcore                             latest              73ae1ad12839        32 seconds ago      212MB
      
      
  • 創建容器

    1. 先確認容器列表,然后使用鏡像名稱創建容器。

      -d:表示后台運行;-P:表示自動分配端口(-p 8080:80 形式自定義端口)

      D:\docker>docker container ls
      CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
      
      D:\docker>docker run -d -P aspnetcore
      4129eb2516af33ea9346c8d6eefec6e1d5d83ec728ab3ddb093a4a3610dd3001
      
      D:\docker>docker container ls
      CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                           NAMES
      4129eb2516af        aspnetcore          "dotnet aspnetcoreap…"   4 seconds ago       Up 3 seconds        0.0.0.0:32771->80/tcp, 0.0.0.0:32770->443/tcp   elegant_chebyshev
      
    2. 執行結果

      打開瀏覽器,輸入地址:http://localhost:32771/


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