【Linux】Docker 基礎與實戰，看這一篇就夠了

Docker 基礎

 

什麼是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，因此也稱其爲容器。

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爲輕便、快捷。

記住最重要的一點，Dokcer實際是宿主機的一個普通的進程，這也是Dokcer與傳統虛擬化技術的最大不同。

爲什麼要使用Docker

使用Docker最重要的一點就是Docker能保證運行環境的一致性，不會出現開發、測試、生產由於環境配置不一致導致的各種問題，一次配置多次運行。使用Docker，可更快地打包、測試以及部署應用程序，並可減少從編寫到部署運行代碼的週期。

 

Docker 安裝

 

• Docker 要求 CentOS 系統的內核版本高於 3.10 ，查看本頁面的前提條件來驗證你的CentOS 版本是否支持 Docker 。uname -r

• 更新yum,升級到最新版本yum update

• 卸載老版本的docker(若有)yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine執行該命令只會卸載Docker本身，而不會刪除Docker存儲的文件，例如鏡像、容器、卷以及網絡文件等。這些文件保存在/var/lib/docker 目錄中，需要手動刪除。

• 查看yum倉庫，查看是否有docker
  ll /etc/yum.repos.d/

  如果用的廠商的服務器（阿里雲、騰訊雲）一般都會有docker倉庫，如果用的是虛擬機或者公司的服務器基本會沒有。

• 安裝軟件包, yum-util 提供yum-config-manager功能，另外兩個是devicemapper驅動依賴的
  yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

• 安裝倉庫
  yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

• 查看docker版本
  yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

• 安裝docker
  yum install docker-ce以上命令是是安裝最新版本的Docker，你也可以通過yum install docker-ce-<VERSION> 安裝指定版本

• 啓動dockersystemctl start docker

• 驗證安裝是否正確dokcer run hello-world

 

Docker 重要命令

 

鏡像相關

• 搜索鏡像Docker search
  如Docker search nginx Docker就會在Docker Hub中搜索含有“nginx”這個關鍵詞的鏡像倉庫

• 下載鏡像Docker pull
  如docker pull nginx Docker就會在Docker Hub中下載含有“nginx”最新版本的鏡像當然也可以使用Docker pull reg.jianzh5.com/nginx:1.7.9 下載指定倉庫地址標籤的nginx鏡像

• 列出鏡像Docker images

• 刪除鏡像Docker rmi如Docker rmi hello-world刪除我們剛剛下載的hello-world鏡像

• 構建鏡像Docker build通過Dockerfile構建鏡像，這個我們等下再拿出來詳細說明。

容器相關

• 新建啓動鏡像Docker run
  這個命令是我們最常用的命令，主要使用以下幾個選項
  ① -d選項：表示後臺運行
  ② -P選項（大寫）：隨機端口映射
  ③ -p選項（小寫）：指定端口映射,前面是宿主機端口後面是容器端口，如docker run nginx -p 8080:80，將容器的80端口映射到宿主機的8080端口，然後使用localhost:8080就可以查看容器中nginx的歡迎頁了
  ④ -v選項：掛載宿主機目錄，前面是宿主機目錄，後面是容器目錄,如docker run -d -p 80:80 -v /dockerData/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf nginx 掛載宿主機的/dockerData/nginx/conf/nginx.conf的文件，這樣就可以在宿主機對nginx進行參數配置了,注意目錄需要用絕對路徑，不要使用相對路徑，如果宿主機目錄不存在則會自動創建。
  ⑤--rm : 停止容器後會直接刪除容器，這個參數在測試是很有用，如docker run -d -p 80:80 --rm nginx
  ⑥--name : 給容器起個名字，否則會出現一長串的自定義名稱如 docker run -name niginx -d -p 80:80 - nginx

• 列出容器 Docker ps
  這個命令可以列出當前運行的容器，使用-a參數後列出所有的容器（包括已停止的）

• 停止容器docker stop
  docker stop 5d034c6ea010 後面跟的是容器ID，也可以使用容器名稱

• 啓動停止的容器Docker start
  docker run是新建容器並啓動，docker start 是啓動停止的容器,如Docker start 5d034c6ea010

• 重啓容器Docker restart
  此命令執行的過程實際是先執行docker stop,然後再執行docker start，如Docker restart 5d034c6ea010

• 進入容器Docker exec -it 容器id /bin/bash
  如Docker exec -it 5d034c6ea010 /bin/bash,就相當於進入了容器本身的操作系統

• 刪除容器Docker rm
  如Docker rm 5d034c6ea010 後面跟的是容器ID,刪除容器之前需要先停止容器運行

• 數據拷貝Docker cp
  此命令用於容器與宿主機之間進行數據拷貝,如Docker cp 5d034c6ea010: /etc/nginx/nginx.conf /dockerData/nginx/conf/nginx.conf 將容器的目錄文件拷貝到宿主機指定位置,容器ID可以替換成容器名。

命令實戰

如果我們需要一個nginx容器，並且需要在宿主機上直接修改nginx的配置文件、默認主頁，在宿主機可以實時看到容器nginx的日誌。我們可以按照如下的方式一步一步完成。

• 使用--rm參數啓動容器，方便刪除
  docker run -d -p 8081:80 --name nginx --rm nginx

• 進入容器，查看容器中配置文件、項目文件、日誌文件的目錄地址
  docker exec -it 9123b67e428e /bin/bash

• 導出容器的配置文件
  docker cp nginx:/etc/nginx/nginx.conf /dockerData/nginx/conf/nginx.conf導出配置文件 nginx.confdocker cp nginx:/etc/nginx/conf.d /dockerData/nginx/conf/conf.d導出配置目錄 conf.d

• 停止容器docker stop 9123b67e428e，由於加了--rm參數，容器會自動刪除

• 再以如下命令啓動容器，完成目錄掛載

  docker run -d -p 8081:80 --name nginx \ 
  -v /dockerData/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \ 
  -v /dockerData/nginx/conf/conf.d:/etc/nginx/conf.d \ 
  -v /dockerData/nginx/www:/usr/share/nginx/html \ 
  -v /dockerData/nginx/logs:/var/log/nginx nginx
  

• 訪問服務器地址http://192.168.136.129:8081/

  訪問報錯，這時候就進入宿主機的日誌目錄/dockerData/nginx/logs查看日誌
  2019/11/23 10:08:11 [error] 6#6: *1 directory index of "/usr/share/nginx/html/" is forbidden, client: 192.168.136.1, server: localhost, request: "GET / HTTP/1.1", host: "192.168.136.129:8081"
  因爲/usr/share/nginx/html/被掛載到了服務器上面的/dockerData/nginx/www目錄下，原來的歡迎頁面在dockerData/nginx/www是沒有的，所有就報錯了，這裏我們隨便建一個。

• 建立默認主頁

#打開項目文件
cd /dockerData/nginx/www
#使用vim 創建並編輯文件
vi index.html
#此時我們會進入vim界面，按 i 插入，然後輸入
<h1 align="center">Hello,Welcome to Docker World</h1>
#輸入完後，按 esc，然後輸入 :wq

• 再次訪問瀏覽器地址

Dockerfile

 

我們可以使用Dockfile構建一個鏡像，然後直接在docker中運行。Dockerfile文件爲一個文本文件，裏面包含構建鏡像所需的所有的命令，首先我們來認識一下Dockerfile文件中幾個重要的指令。

指令詳解

• FROM
  選擇一個基礎鏡像，然後在基礎鏡像上進行修改，比如構建一個SpringBoot項目的鏡像，就需要選擇java這個基礎鏡像，FROM需要作爲Dockerfile中的第一條指令如：FROM openjdk:8-jdk-alpine 基礎鏡像如果可以的話最好使用alpine版本的，採用alpline版本的基礎鏡像構建出來的鏡像會小很多。

• RUN
  RUN指令用來執行命令行命令的。它有以下兩種格式：

  • shell 格式：RUN <命令>，就像直接在命令行中輸入的命令一樣。RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html

  • exec 格式：RUN ["可執行文件", "參數1", "參數2"]，這更像是函數調用中的格式。

• CMD
  此指令就是用於指定默認的容器主進程的啓動命令的。CMD指令格式和RUN相似，也是兩種格式

  • shell 格式：CMD <命令>

  • exec 格式：CMD ["可執行文件", "參數1", "參數2"...]

  • 參數列表格式：CMD ["參數1", "參數2"...]。在指定了 ENTRYPOINT 指令後，用 CMD 指定具體的參數。

• ENTRYPOINT
  ENTRYPOINT 的格式和RUN指令格式一樣，分爲 exec 格式和 shell 格式。  ENTRYPOINT 的目的和 CMD 一樣，都是在指定容器啓動程序及參數。ENTRYPOINT 在運行時也可以替代，不過比 CMD 要略顯繁瑣，需要通過 docker run 的參數 --entrypoint 來指定。當指定了 ENTRYPOINT 後，CMD 的含義就發生了改變，不再是直接的運行其命令，而是將 CMD 的內容作爲參數傳給 ENTRYPOINT指令，換句話說實際執行時，將變爲：

<ENTRYPOINT> "<CMD>"

• COPY & ADD
  這2個指令都是複製文件，它將從構建上下文目錄中 <源路徑> 的文件/目錄 複製到新的一層的鏡像內的 <目標路徑> 位置。比如：COPY demo-test.jar app.jar 或ADD demo-test.jar app.jar。ADD指令比COPY高級點，可以指定一個URL地址，這樣Docker引擎會去下載這個URL的文件，如果ADD後面是一個tar文件的話，Dokcer引擎還會去解壓縮。
  我們在構建鏡像時儘可能使用 COPY，因爲 COPY 的語義很明確，就是複製文件而已，而 ADD 則包含了更復雜的功能，其行爲也不一定很清晰。

• EXPOSE
  聲明容器運行時的端口，這只是一個聲明，在運行時並不會因爲這個聲明應用就會開啓這個端口的服務。在 Dockerfile 中寫入這樣的聲明有兩個好處，一個是幫助鏡像使用者理解這個鏡像服務的守護端口，以方便配置映射；另一個用處則是在運行時使用隨機端口映射時，也就是 docker run -P 時，會自動隨機映射 EXPOSE 的端口。要將 EXPOSE 和在運行時使用-p <宿主端口>:<容器端口> 區分開來。-p，是映射宿主端口和容器端口，換句話說，就是將容器的對應端口服務公開給外界訪問，而 EXPOSE 僅僅是聲明容器打算使用什麼端口而已，並不會自動在宿主進行端口映射。

• ENV
  這個指令很簡單，就是設置環境變量，無論是後面的其它指令，如 RUN，還是運行時的應用，都可以直接使用這裏定義的環境變量。它有如下兩種格式：

  • ENV <key> <value>

  • ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

• VOLUME
  該指令使容器中的一個目錄具有持久化存儲的功能，該目錄可被容器本身使用，也可共享給其他容器。當容器中的應用有持久化數據的需求時可以在Dockerfile中使用該指令。如VOLUME /tmp這裏的 /tmp 目錄就會在運行時自動掛載爲匿名卷，任何向 /tmp 中寫入的信息都不會記錄進容器存儲層，從而保證了容器存儲層的無狀態化。當然，運行時可以覆蓋這個掛載設置。比如：docker run -d -v mydata:/tmp xxxx

• LABEL
  你可以爲你的鏡像添加labels，用來組織鏡像，記錄版本描述，或者其他原因，對應每個label，增加以LABEL開頭的行，和一個或者多個鍵值對。如下所示：

  LABEL version="1.0"
  LABEL description="test"
  

Dockerfile實戰

我們以一個簡單的SpringBoot項目爲例構建基於SpringBoot應用的鏡像。功能很簡單，只是對外提供了一個say接口，在進入這個方法的時候打印出一行日誌，並將日誌寫入日誌文件。

@SpringBootApplication
@RestController
@Log4j2
public class DockerApplication {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(DockerApplication.class, args);
    }

    @GetMapping("/say")
    public String say(){
        log.info("get say request...");
        return "Hello,Java日知錄";
    }

}

我們使用maven將其打包成docker-demo.jar文件，放入一個單獨的文件夾,然後按照下面步驟一步步構建鏡像並執行

• 在當前文件夾建立Dockerfile文件，文件內容如下：

  FROM openjdk:8-jdk-alpine
  #將容器中的/tmp目錄作爲持久化目錄
  VOLUME /tmp
  #暴露端口
  EXPOSE 8080
  #複製文件
  COPY docker-demo.jar app.jar
  #配置容器啓動後執行的命令
  ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"
  

• 使用如下命令構建鏡像docker built -t springboot:v1.0 .

  -t 指定鏡像的名稱及版本號，注意後面需要以 . 結尾。

• 查看鏡像文件

• 運行構建的鏡像
  docker run -v /app/docker/logs:/logs -p 8080:8080 --rm --name springboot springboot:v1.0

• 瀏覽器訪問http://192.168.136.129:8080/say

• 在宿主機上實時查看日誌
  tail -100f /app/docker/logs/docker-demo-info.log