Docker之Docker的原理与实战

发布时间:2026/5/27 6:59:04

Docker之Docker的原理与实战 目录一、初始Docker二、Docker基本操作三、Dockerfile自定义镜像四、DockerCompose五、Docker镜像仓库一、初始Docker项目部署的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DockerDocker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Docker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操作系统上运行总结: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与虚拟机虚拟机(virtual machine)是在操作系统中模拟硬件设备,然后进行另一个操作系统,比如在Windows系统里面进行Ubuntu系统,这样就可以进行任意的Ubuntu应用了。特性Docker虚拟机性能接近原生性能较差硬盘占用一般为MB一般为GB启动秒级分钟级总结: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DockerHubDockerHub: 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:服务器(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。总结: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安装Docker企业部署一般都是采用Linux操作系统,而其中又数CentOS发行版占比最多,因此我们在CentOS下安装Docker。卸载(可选)使用下面命令卸载:yum remove docker \ docker-client \ docker-client-latest \ docker-common \ docker-latest \ docker-latest-logrotate \ docker-selinux \ docker-engine-selinux \ docker-engine \ Docker-ce安装docker安装yum工具:yum install -y yum-utils \ device-mapper-persistent-data \ lvm2 --skip-broken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然后输入命令:yum install -y docker-ce启动docker# 关闭 systemctl stop firewalld # 禁止开机启动防火墙 systemctl disable firewalld # 查看防火墙状态 systemctl status firewalld通过命令启动docker:# 启动docker服务 systemctl start docker # 停止docker服务 systemctl stop docker # 重启docker服务 systemctl restart docker查看docker版本:docker -v配置镜像通过修改daemon配置文件/etc/docker/daemon.json来使用加速器sudo mkdir -p /etc/docker sudo tee /etc/docker/daemon.json -’EOF’ { “registry-mirrors”: [“https://n0dwemtq.mirror.aliyuncs.com”] } EOF sudo systemctl daemon-reload sudo systemctl restart docker二、Docker基本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。镜像操作命令docker save -o nginx.tar nginx:latest docker rmi nginx:latest docker load -i nginx.tar总结:镜像操作有哪些?docker imagesdocker rmidocker pulldocker pushdocker savedocker load容器相关命令docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx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总结: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添加-f参数可以持续查看日志查看容器状态:docker psdocker exec -it mn 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终端交互命令总结:查看容器状态:docker ps添加-a参数查看所有状态的容器删除容器:docker rm不能删除运行中的容器,除非添加-f参数进入容器:命令是docker exec -it [容器名][要执行的命令]exec命令可以进入容器修改文件,但是在容器内修改文件是不推荐的docker run --name mr -p 6379:6379 -d redis redis-server --appendonly yes数据卷容器与数据耦合的问题不便于修改当我们要修改Nginx的html内容时,需要进入容器内部修改,很不方便。数据不可复用在容器内的修改对外是不可见的。所有修改对新创建的容器是不可复用的。升级维护困难数据在容器内,如果要升级容器必然删除旧容器,所有数据都跟着删除了数据卷(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]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volumeinspect: 显示一个或多个volume的信息ls: 列出所有的volumeprune: 删除未使用的volumerm: 删除一个或多个指定的volume创建数据卷docker volume create html查看所有数据docker volume ls查看数据卷详细信息docker volume inspect html总结: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 createdocker volume lsdocker volume inspectdocker volume rmdocker volume prune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 \ --name mn \ -v html:/root/html \ -p 8080:80 -d nginx命令解读: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/html: 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-d: 让容器后台运行nginx: 镜像名称总结:数据卷挂载方式:-v volumeName:/targetContainerPath如果容器运行时volume不存在,会自动被创建出来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]docker run \ --name mysql \ -e MYSQL_ROOT_PASSWORDroot \ -p 3306:3306 -v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \ -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \ -d \ mysql:latest数据卷挂载的方式对比总结: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。总结:镜像是分层结构,每一层称为一个LayerBaseImage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什么是DockerfileDockerfile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。指令说明示例FROM指定基础镜像FROM centos:7ENV设置环境变量,可在后面指令使用ENV key valueCOPY拷贝本地文件到镜像的指定目录COPY ./mysql-5.7.rpm /tmpRUN执行Linux的shell命令,一般是安装过程的命令RUN yum install gccEXPOSE指定容器运行时监听的端口,是给镜像使用者看的EXPOSE 8080ENTRYPOINT镜像中应用的启动命令,容器运行时调用ENTRYPOINT java -jar xx.jarDockerfile文件:# 指定基础镜像 FROM ubantu: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.jardocker build -t javaweb:1.0总结: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、DockerCompose什么是DockerComposeDocker 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安装DockerCompose下载Linux下需要通过命令下载:# 安装 curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.1/docker-compose-uname -s-uname -m /usr/local/bin/docker-compose修改文件权限# 修改权限 chmod x /usr/local/bin/docker-composeBase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总结: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。version: “3.2” services: nacos: image: nacos/nacos-server environment: MODE: standalone ports: - “8848:8848” mysql: image: mysql:5.7.25 environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 volumes: - “$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql” - “$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/” userservice: build: ./user-service orderservice: build: ./order-service gateway: build: ./gateway ports: - “10010:10010”五、Docker镜像仓库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。私有镜像仓库简化版镜像仓库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 \ --restartalways \ --name registry \ -p 5000:5000 \ -v registry-data:/var/lib/registry \ registry带有图形化界面版本使用DockerCompose部署带有图像界面的DockerRegistry,命令如下:docker-compose.yml: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_URLhttp://registry:5000 depends_on: - registry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://192.168.40.129:8080”] # 重加载 systemctl daemon-reload # 重启Docker systemctl restart docker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: 192.168.40.129:8080/docker tag nginx:latest 192.168.40.129:8080/nginx:1.0推送镜像docker push 192.168.40.129:8080/nginx:1.0拉取镜像docker pull 192.168.40.129:8080/nginx:1.0总结: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

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