Docker基础
一、软件部署的发展
1.1 直接部署
在物理服务器上直接安装系统，部署应用
缺点
- 部署慢
- 成本高
- 资源浪费
- 可移植性、扩展性差
1.2 虚拟机部署
在主机上部署虚拟机，在虚拟机中部署应用。
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虚拟机架构（从下到上）
- 服务器：可以是PC、服务器、云主机
- 主操作系统：例如windows、linux、macos
- 虚拟机管理系统：允许多个操作系统和应用共享一套基础物理硬件
- 从操作系统：虚拟机
- 各种依赖：每个从操作系统都需要按照许多依赖
- 应用
优点
- 资源池：一个物理机可运行多个虚拟机，资源也能充分分配
- 易扩展：方便添加物理主机或虚拟机
缺点
- 资源占用多：虚拟机很耗费资源，因为虚拟机有完整的操作系统
- 冗余步骤多：虚拟机有完整的操作系统
- 启动慢：启动操作系统要多久，启动虚拟机就要多久
1.3 容器化部署
什么是容器
- 对应用软件和其依赖的包进行标准化打包
- 应用之间相互隔离
- 共享OSKernel
- 可以运行在多种主流OS上
- 标准化软件单元
| 容器 | 虚拟机 |
|---|---|
| 应用程序层的抽象，将代码和依赖项一起打包 | 物理硬件的抽象 |
| 多个容器共享OS内核 | 需要启动单独的VMOS |
| 仅有一个物理机的OS，共享资源 | 多个OS，独享资源 |
| 可运行数百个容器 | 最多几十个VM |
| 轻量 | 包含OS、二进制文件，最少几个GB |
| 启动快（秒级） | 启动慢 |
| 启动应用程序更多，消耗资源更少 | |
| 每个容器在用户空间中进程隔离 |
二、Docker
- Docker是一个开源的应用容器引擎
- 可以将应用和依赖包打包到一个轻量级、可移植的容器中
- 使用沙箱机制，容器相互间没有接口
- 容器性能开销低
2.1 使用Docker进行部署
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- 服务器
- 主操作系统
- Docker引擎：Docker引擎替代了Hypervisor，是运行在操作系统之上的后台进程，负责运行和管理容器
- 各种依赖：Docker应用的所有依赖都打包在Docker镜像中
- 应用：应用的源代码与其依赖都打包在Docker镜像中。不同应用运行在不同的容器中，互相隔离
2.2 Docker架构
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Docker使用C/S架构。用户在客户端输入docker命令，客户端将命令发送到docker daemon，完成docker的各种操作。
2.2.1 Docker Client
docker客户端通过docker api或其他方式与docker daemon进行通信，进而操作docker。
2.2.2 Docker Daemon
docker守护程序可以监听docker客户端的命令，以及管理docker对象，例如镜像、容器、网络等等。
2.2.3 Docker Registry
docker仓库存储docker镜像，docker hub是所有人都可访问的公共仓库，用户可从仓库中拉取镜像或推送镜像到仓库。
2.2.4 Docker对象
镜像
Docker镜像是创建容器的模板，可通过Dockerfile创建镜像。同一个软件可有不同版本的镜像，用tag表示镜像版本。
容器
容器是运行中的镜像。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。用户还可以使用docker compose来定义、运行管理多个容器。
三、Docker的基本操作
3.1安装Docker
# centos
yum install docker-ce-18.03.1.ce
# 启动docker
systemctl start docker
# 加入开机启动
systemctl enable docker
3.2镜像
镜像常用操作命令：
| 操作 | 说明 |
|---|---|
| docker search | 查询镜像 |
| docker pull | 从仓库获取所需镜像 |
| docker images | 显示本地已有镜像 |
| docker save -o XXX.tar img_name | 导出镜像到本地文件 |
| docker rmi img_name | 删除本地镜像 |
| docker builid | 创建镜像 |
创建镜像
创建镜像时需要用到dockerfile文件，该文件按照步骤列下了创建镜像时的所有命令。例：
# syntax=docker/dockerfile:1
FROM ubuntu:18.04
COPY . /app
RUN make /app
CMD python /app/app.py
-
from指定使用的镜像源 -
copy复制文件或目录到指定的容器路径 -
run要执行的命令行命令。有shell格式和exec格式 -
cmd指定在容器中执行的命令
配置好dockerfile文件后，在该文件目录下执行命令docker build -t 镜像 名:tag .创建镜像，或使用命令docker build --no-cache -t helloapp:v2 -f dockerfiles/Dockerfile context指定文件和上下文目录创建镜像。
3.3容器
镜像生成的运行实例，docker中每个容器之间是互相隔离的，它可以被启用、开始、停止、删除
容器的生命周期
参考文章《Docker容器的生命周期管理》。
| 状态 | 说明 | 操作 |
|---|---|---|
| created | 已创建但未启动 | docker create |
| running | 运行中 | docker run/docker start/docker restart/docker unpause |
| stopped | 停止状态 | docker kill/ docker stop |
| paused | 暂停状态 | docker pause |
| deleted | 删除状态 | docker rm |
常用命令
| 操作 | 说明 |
|---|---|
| docker run img_name | 创建并启动容器（-d 后台运行 -v 目录映射 -p 端口映射 ） |
| docker start | 启动已终止的容器 |
| docker ps | 查看容器信息（-a:查看所有容器） |
| docker stop | 终止容器 |
| docker exec -it con_name bash | 进入容器 |
| docker rm | 删除容器 |
docker compose
一个系统通常含有多个服务，使用docker compose可以一次性管理多个容器。
安装docker compose
sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m) -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 检查是否安装成功
docker-compose --version
编写docker-compose.yml文件
根据容器的运行命令编写其docker-compose.yml文件。例如，我们要部署两个服务，一个是应用程序，其运行命令为：
docker run -dp 3000:3000 \
-w /app -v "$(pwd):/app" \
--network todo-app \
-e MYSQL_HOST=mysql \
-e MYSQL_USER=root \
-e MYSQL_PASSWORD=secret \
-e MYSQL_DB=todos \
node:12-alpine \
sh -c "yarn install && yarn run dev"
另一个是mysql，其运行命令为：
docker run -d \
--network todo-app --network-alias mysql \
-v todo-mysql-data:/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret \
-e MYSQL_DATABASE=todos \
mysql:5.7
根据运行命令编写docker-compose.yml文件。
version: "3.7"
services:
app:
image: node:12-alpine
command: sh -c "yarn install && yarn run dev"
ports:
- 3000:3000
working_dir: /app
volumes:
- ./:/app
environment:
MYSQL_HOST: mysql
MYSQL_USER: root
MYSQL_PASSWORD: secret
MYSQL_DB: todos
mysql:
image: mysql:5.7
volumes:
- todo-mysql-data:/var/lib/mysql
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
MYSQL_DATABASE: todos
volumes:
todo-mysql-data:
-
app/mysql：自定义的容器别名，对应--name命令
*image：使用该镜像创建容器 -
command：在容器内执行的命令 -
ports：端口映射 -
working_dir：指定工作目录，对应-w命令 -
volumes：指定数据持久化的目录映射，对应-v命令 -
environment：定义环境变量，对应-e命令
启动多容器
docker-compose up -d
其他操作
停止docker-compose -f docker-compose.yml stop 服务名
