Docker

一、介绍和安装

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。

Docker 可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。

容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

几个概念：

• 镜像（image）：Docker将应用程序及其所需要的依赖、函数库等打包在一起，即为镜像。
• 容器：镜像中的应用程序运行后形成的进程。
• Docker Registry：镜像托管平台，如DockerHub，网易云镜像服务，阿里云镜像服务。

docker架构：

1. 安装

可以先选择卸载：

yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce

安装存储驱动等：

yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken

设置docker仓库：

# 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

安装社区版docker：

yum install -y docker-ce

2. 启动

# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld
# 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

3. 镜像加速

参考阿里云的镜像加速文档：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

二、Docker基本操作

1. 镜像操作

一些简单的操作：

# 查看镜像
docker images
# 删除镜像
docker rmi 
# 拉取镜像
docker pull
# 推送镜像到Docker Registry
docker push
# 保存镜像为tar包
docker save
# 加载tar包为镜像
docker load
…………

命令有很多，不必记忆，勤用 --help

例如：

docker images --help

2. 容器操作

一些简单的容器操作：

# 创建容器
docker run
# 进入容器
docker exec
# 查看容器日志（添加-f可以持续查看）
docker logs 
# 查看容器
docker ps
# 删除容器
docker rm
…………

3. 数据卷操作

数据卷是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

docker volume [COMMAND]

• create 创建数据卷
• inspect 显示一个或多个数据卷的信息
• ls 列出所有数据卷
• prune 删除未使用数据卷
• rm 删除一个或多个数据卷

后文练习123帮助理解。

三、Dockerfile

很多时候需要自己构建镜像，构建镜像需要写Dockerfile。

1. 镜像结构

首先介绍镜像结构，镜像是应用程序及其所需要的系统函数库、环境、配置、依赖一层一层构建出来的，以mysql为例：

底层是系统函数库（例如Ubuntu），这一层也叫做基础镜像（BaseImage），相当于地基。

然后在地基上添加安装包，配置环境变量、配置、依赖等等。

最后需要提供一个入口（Entrypoint），也就是程序启动的脚本和参数。

2. Dockerfile

Dockerfile是一个文本文件，名为Dockerfile，没有后缀，其中包含一些指令，每一个指令就是一层。

常用指令：

写好Dockerfile后使用docker build命令构建镜像

详见练习4

四、Docker-Compose

若是部署微服务集群，一个个docker去构建会很繁琐，所以需要DOcker-Compose。

DockerCompose基于Compose文件快速部署分布式应用，无需手动一个个的创建和运行。Compose文件也是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。

1. 安装

# 下载docker-compose
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose
# 添加执行权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 下载自动补全
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

2. 基本命令

# 后台启动当前项目 也可以指定服务
docker-compose up -d
# 查看项目容器
docker-compose ps
# 停止容器运行 可以指定服务
docker-compose stop
# 停止并删除容器 可以加参数来删除镜像、数据卷等
docker-compose down
# 持续查看日志
docker-compose logs -f
# 构建或重新构建镜像 可以指定服务
docker-compose build
…………

和docker操作差不多

五、Docker私服搭建

搭建一个docker私服。

docker-compose.yml:

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 5000:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=docker私服
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

存放镜像的目录得准备好。

还得给docker设置信任地址。

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://yourip:port"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

然后就可以docker-compose up -d启动

访问ip+端口，成功：

上传一个镜像试试：

# 标记镜像，归入私服，有格式要求，名称前缀为私服地址
docker tag nginx:latest xxx:xxx/nginx:1.0
# 推送
docker push xxx:xxx/nginx:1.0
# 拉取
docker pull xxx:xxx/nginx:1.0

六、练习

练习1：save和load

打包镜像：

docker save -o mynginx.tar nginx:latest

加载镜像：

docker load -i mynginx.tar

练习2：docker部署nginx

# 拉取
docker pull nginx
# 启动
docker run --name mynginx -p 8080:80 -d nginx
# -p 后面的端口 左边是宿主机 右边是容器 
# -d 后台运行

此时访问宿主机的8080端口即可访问到nginx服务。

问题：修改主页

方式一：进入容器修改/usr/share/nginx/html/index.html文件（这个路径dockerhub的nginx镜像官方文档中可以找到）

# 进入容器
docker exec -it mynginx bash
# -it 给当前进入的容器创建一个标准输入输出的终端，允许我们与容器交互
# bash 进入容器执行的命令

# 因为没有vi等文本编辑器，所以使用替换命令
sed -i 's#Welcome to nginx#替换#g' index.html
sed -i 's#<head>#</head><meta charset="utf-8">#g' index.html

这种方式明显是有很大局限性的！容器和数据耦合度非常高，操作繁琐不说，数据也不可复用，维护也非常困难。

方式二：将数据卷挂载到/usr/share/nginx/html目录。

# 强行删除容器
docker rm -f mynginx
# 准备一个目录
mkdir -p /tmp/nginx/html
# 启动
docker run --name mynginx -v /tmp/nginx/html:/usr/share/nginx/html -p 8080:80 -d nginx
# -p 后面的端口 左边是宿主机 右边是容器 
# -d 后台运行
# -v 数据卷挂载 左边是宿主机目录 右边是容器

这样 就可以把数据和容器解耦了。

练习3：部署MySQL

# 拉取镜像（先去dockerhub看看镜像名和版本）
docker pull mysql:5.7.25
# 准备存放数据和配置的数据卷
mkdir -p /tmp/mysql/data
mkdir -p /tmp/mysql/conf

准备mysql配置文件后缀是.conf例如my.conf，内容如下：

[mysqld]
skip-name-resolve
character_set_server=utf8
datadir=/var/lib/mysql
server-id=1000

# 启动mysql
docker run \
--name mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
-p 3306:3306 \
-v /tmp/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
-d \
mysql:5.7.25
# -e 后面表示这个容器的环境变量 这里我们将环境变量MYSQL_ROOT_PASSWORD赋值为123456
# -p 端口 左宿主 右容器
# -v 数据卷挂载
# -d 后台运行

这里面的一些数据是需要取看官方文档的，例如环境变量、配置文件目录等。

练习4：基于Ubuntu构建一个新镜像，运行一个java项目

Dockerfile内容：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu: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.jar

构建镜像

# 构建镜像
docker build -t javaweb:1.0 .
# -t 表示后面是 name:tag
#. 表示Dockerfile所在的目录 . 表示当前目录

# 启动容器
docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

问题 层数太多，每次都要安装jdk

这样做有缺陷，有很多层都用来做安装jdk了：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local
# 拷贝jdk
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
# 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

所以改进后：

# 指定基础镜像
FROM java:8-alpine
# 拷贝项目
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

练习5：部署微服务集群

部署之前的cloud-demo。

1. 修改cloud-demo中的配置，nacos和mysql的地址改为docker-compose中的服务名，例如：

   spring:
     datasource:
       url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_order?useSSL=false
       username: root
       password: 123456
       driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
     application:
       name: orderservice
     cloud:
       nacos:
         server-addr: nacos:8848
   

2. 打包，然后写对应的Dockerfile，例如：

   打包有个小坑 如果之前feign-api这个公共模块是创建的spring项目而不是maven项目，那么会order-service打包失败，换一个打包插件就好：

   <plugins>
       <plugin>
           <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
           <artifactId>maven-compiler-plugin</artifactId>
           <configuration>
               <source>1.8</source>
               <target>1.8</target>
           </configuration>
       </plugin>
   </plugins>
   

   然后install一下这个模块就行。

   FROM java:8-alpine
   COPY ./app1.jar /tmp/app.jar
   ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar
   

   完成后：

   

3. 编写docker-compose.yml:

   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"
   

4. 启动docker-compose

   docker-compose up -d
   # 后台运行
   docker-compose logs -f
   # 持续查看日志
   

问题：微服务注册失败

原因：nacos启动慢，微服务启动时nacos还没有启动完成。

解决：重启指定微服务，下次部署时先部署好nacos，使用depends_on也不行不知道啥问题。

docker-compose restart gateway userservice orderservice
# 重启指定服务
docker-compose logs -f
# 持续查看日志