Docker
Docker概述
Docker为什么出现?
一款产品:开发 – 上线 两套环境!应用环境、应用配置
开发 — 运维。 问题:我在我的电脑上能运行 ! 版本更新,导致服务器不可用! 对一般运维来说,考研就是十分大?
环境配置是十分的麻烦,每一个机器都要部署混啊经(集群Redis、ES、Hadoop….) 费时费力
发布一个项目(jar + (Redis MySQL、jdk、ES)),项目能不能都带上环境安装打包?
之前在服务器配置一个应用的环境 Redis MySQL jdk ES hadoop ,配置超麻烦,不能跨平台
Windows,最后发布到Linux!
传统:开发jar,运维来做
现在:开发打包部署上线,一套流程做完
java – apk – 发布(应用商店) — 张三使用apk — 安装即可用
java — jar(环境)—- 打包项目带上环境(镜像)—(Docker仓库:商店) — 下载我们发布的镜像 — 直接运行即可
Dcoker 给以上的问题,提出了解决方案!
Docker的思想就是来源于集装箱
JRE – 多个应用(端口冲突) — 原来都是交叉的!
Docker的核心思想:隔离, 打包装箱,每个箱子都是互相隔离的
Docker 通过 隔离机制,可以将这些服务器利用到极致!
本质:所有的技术都是出现了一些问题,我们需要去解决,才去学习!
Docker的历史
2010年,几个搞IT的年轻的人,就在美国成立了一家公司 ==dotCloud==
做一些pass 的云计算服务!LXC有关的容器技术
他们将自己的技术(容器化技术)命名为:DOCKER
Docker问什么这么火?
在容器技术出来之前,我们都是使用虚拟机技术
虚拟机:在window中装一个Vmvare,通过这个软件我们可以虚拟出来一台或者多台电脑 -> 笨重
虚拟机也是属于虚拟化技术,Docker容器技术,也是一种虚拟化技术!
1 | vm:Linux centos 原生镜像(一个电脑!)隔离,需要开启多个虚拟机! 大约个G 需要几分钟 |
到现在,所有的开发人员必须要会使用Docker!
聊聊Docker
Docker是基于Go语言开发的!开源项目!
文档地址:https://docs.docker.com/ docker 的文档是超级详细的
Docker能干吗?
之前的虚拟机技术
虚拟机技术:
- 资源占用十分多
- 冗余步骤多
- 启动很慢!
容器化技术
==容器化技术不是模拟一个完整的操作系统==
比较Docker和 虚拟机 技术的不同
- 传统虚拟机,虚拟出一个硬件,运行一个完整的操作系统,然后在这个系统上安装和运行软件
- 容器内的应用直接运行在 宿主机的内容,容器是没有自己的内核的,有没有虚拟我们的硬件,所以就轻便了
- 每个容器间是互相隔离,每个容器内部都有一个属于自己的文件系统,互不影响
DevOps(开发、运维)
- 应用更快速的交付和部署
- 传统:一堆帮助文档,安装程序
- Docker:打包镜像发布测试,一键运行
- 更快捷的升级和扩缩容
- 使用了Docker之后,我们部署应用就和搭积木一样
- 项目打包为一个镜像,扩展 服务器 A ! 服务器B
- 更简单的操作运维
- 在容器化之后,我们的开发,测试环境都是高度一致的
- 更高效的计算资源利用
- Docker是内核级别的虚拟化,可以在一个物理机上可以运行很多的容器实例,服务器的性能可以被压榨到机制
Docker安装
Docker的基本组成
镜像(image):
docker镜像就好比是一个模板,可一个通过这个模板来创建服务,tomcat镜像 ==> run ==> romcat01容器(提供服务器),通过这个镜像就可以创建多个容器(最终服务运行或者项目运行就是在容器中的)
容器(container):
Docker利用容器技术,独立运行一个或者一个组应用,通过镜像来创建的
启动,停止,删除,基本命令
目前就可以把这个容器理解为就是一个简易的Linux系统
仓库(respository):
仓库就是存放镜像的地方!
仓库分为共有仓库和私有仓库
Docker Hub(默认是国外的)
阿里云…都有容器服务器(配置镜像加速!)
安装Docker
环境准备
- 需要会一点Linux
- CentOS 7
环境查看
1 | 系统内核是 3.10 以上的 |
1 | 系统版本 |
安装
帮助文档:
1 | 1. 删除旧版本的docker |
1 | 7. 运行hello-world |
1 | 8. 查看下载的hello-world 镜像 |
了解:卸载docker
1 | 卸载依赖 |
阿里云镜像加速
1、登录阿里云
2、找到镜像地址
3、配置使用
1 | sudo mkdir -p /etc/docker |
回顾hello-world流程
底层原理
Docker是怎么工作的?
Docker 是一个 Client - Sever 结构的系统,Docker 的守护进程运行在主机上,通过Socket从客户端访问!
DockerServer 接收到 Docker-Client 的指令,就会执行这个命令!
Docker为什么比 VM 快?
1、Docker 有着比虚拟机更少的抽象层
2、Docker 利用的是宿主机的内核, vm需要的是Guest OS
所以说,新建一个容器时,docker不需要像虚拟机一样重新加载一个操作系统,避免引导,虚拟机是加载Guest OS,分钟级别的! 而docker 是利用 宿主机的操作系统,省略了这个复杂的过程, 秒级!
Docker的常用命令
帮助命令
1 | docker version # 查看docker的版本信息 |
帮助文档的地址:http://docs.docker.com/engine/reference/commandline/
镜像命令
docker images 查看所有本地主机上的镜像
1 | [root@centos docker]# docker images |
docker search 搜索镜像
1 | [root@centos docker]# docker search mysql |
docker pull 下载镜像
1 | 下载镜像 docker pull 镜像名[:tag] |
docker rmi 删除镜像
1 | [root@centos ~]# docker rmi -f 容器id # 删除指定的容器 |
容器命令
说明:我们有了镜像才可以创建容器,linux,下载一个centos镜像来测试学习
1 | docker pull centos |
新建容器并启动
1 | docker run [可选参数] image |
列出所有运行的容器
1 | docker ps 命令 |
退出容器
1 | exit # 直接退出容器 |
删除容器
1 | docker rm 容器id # 删除指定的容器,不能删除正在运行的容器,如果想要强制删除 rm -f |
启动和停止容器
1 | docker start 容器id # 启动容器 |
常用其他容器
后台启动容器
1 | 命令 docker run -d 容器名 |
查看日志命令
1 | 命令 docker logs -tf --tail 容器id |
查看容器中进程的信息
1 | 命令 docker top 容器id |
查看镜像的元数据
1 | 命令 docker inspect 容器id |
进入当前正在运行的程序
1 | 我们通常容器都是使用后台方式运行的,需要进入容器,修改一些配置 |
从容器中拷贝文件到主机上
1 | 命令 |
小结
命令大全
1 | attach Attach local standard input, output, and error streams to a running container |
作业练习
==安装nginx==
1 | 1、搜索镜像 search |
思考问题:我们每次改动nginx配置文件,都需要进入容器内部?十分的烦恼,我要是可以在容器外部提供一个映射路径,达到容器修改文件名,容器内部就可以自动修改?-v 数据卷!
==安装tomcat==
1 | 官方使用 |
思考问题:我们以后要部署项目,如果每次都要进入容器是不是十分麻烦?我要是可以再容器外部提供一个映射路径,webapps 我们再外部放置项目,就自动同步到内部就好了!
==部署es + kibana==
1 | es 暴露的端口特别多 |
1 | 抓紧关闭 增加内存限制 -e 属性 |
问:使用kibana连接es?思考网络如何才能连接过去!
可视化
- portainer(先用这个)
1 | docker run -d -p 8088:9000 --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock --privileged=true portainer/portainer |
- Rancher(CI/CD再用)
什么是portainer?
1 | docker run -d -p 8088:9000 --restart=always -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock --privileged=true portainer/portainer |
访问测试:ip:8088
进入之后的面板
可视化面板基本上不会使用
Docker镜像
镜像原理之联合文件系统
镜像是什么
镜像是一种轻量级、可执行的独立软件保,用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件,他包含运行某个软件所需的所有内容,包括代码、运行时库、环境变量和配置文件。
所有应用,直接打包docker镜像,就可以直接跑起来!
如何得到镜像
- 从远程仓库下载
- 别人拷贝给你
- 自己制作一个镜像 DockerFile
Docker镜像加载原理
UnionFs (联合文件系统)
UnionFs(联合文件系统):Union文件系统(UnionFs)是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统,他支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加,同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下( unite several directories into a single virtual filesystem)。Union文件系统是 Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承,基于基础镜像(没有父镜像),可以制作各种具体的应用镜像
特性:一次同时加载多个文件系统,但从外面看起来,只能看到一个文件系统,联合加载会把各层文件系统叠加起来,这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。
Docker镜像加载原理
docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成,这种层级的文件系统UnionFS。
boots(boot file system)主要包含 bootloader和 Kernel, bootloader主要是引导加 kernel, Linux刚启动时会加bootfs文件系统,在 Docker镜像的最底层是 boots。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的,包含boot加載器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了,此时内存的使用权已由 bootfs转交给内核,此时系统也会卸载bootfs。
rootfs(root file system),在 bootfs之上。包含的就是典型 Linux系统中的/dev,/proc,/bin,/etc等标准目录和文件。 rootfs就是各种不同的操作系统发行版,比如 Ubuntu, Centos等等。
平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G,为什么Docker这里才200M?
对于个精简的OS,rootfs可以很小,只需要包合最基本的命令,工具和程序库就可以了,因为底层直接用Host的kernel,自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的Linux发行版, boots基本是一致的, rootfs会有差別,因此不同的发行版可以公用bootfs.
虚拟机是分钟级别,容器是秒级!
分层理解
分层的镜像
我们可以去下载一个镜像,注意观察下载的日志输出,可以看到是一层层的在下载
思考:为什么Docker镜像要采用这种分层的结构呢?
最大的好处,我觉得莫过于资源共享了!比如有多个镜像都从相同的Base镜像构建而来,那么宿主机只需在磁盘上保留一份base镜像,同时内存中也只需要加载一份base镜像,这样就可以为所有的容器服务了,而且镜像的每一层都可以被共享。
查看镜像分层的方式可以通过docker image inspect 命令
1 | ➜ / docker image inspect redis |
理解:
所有的 Docker镜像都起始于一个基础镜像层,当进行修改或培加新的内容时,就会在当前镜像层之上,创建新的镜像层。
举一个简单的例子,假如基于 Ubuntu Linux16.04创建一个新的镜像,这就是新镜像的第一层;如果在该镜像中添加 Python包,
就会在基础镜像层之上创建第二个镜像层;如果继续添加一个安全补丁,就会创健第三个镜像层该像当前已经包含3个镜像层,如下图所示(这只是一个用于演示的很简单的例子)。
在添加额外的镜像层的同时,镜像始终保持是当前所有镜像的组合,理解这一点.
在添加额外的镜像层的同时,镜像始终保持是当前所有镜像的组合,理解这一点非常重要。下图中举了一个简单的例子,每个镜像层包含3个文件,而镜像包含了来自两个镜像层的6个文件。
上图中的镜像层跟之前图中的略有区別,主要目的是便于展示文件
下图中展示了一个稍微复杂的三层镜像,在外部看来整个镜像只有6个文件,这是因为最上层中的文件7是文件5的一个更新版。
文种情況下,上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像层中的文件。这样就使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中
Docker通过存储引擎(新版本采用快照机制)的方式来实现镜像层堆栈,并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统
Linux上可用的存储引撃有AUFS、 Overlay2、 Device Mapper、Btrfs以及ZFS。顾名思义,每种存储引擎都基于 Linux中对应的
件系统或者块设备技术,井且每种存储引擎都有其独有的性能特点。
Docker在 Windows上仅支持 windowsfilter 一种存储引擎,该引擎基于NTFS文件系统之上实现了分层和CoW [1]。
下图展示了与系统显示相同的三层镜像。所有镜像层堆并合井,对外提供统一的视图。
特点
Docker 镜像都是只读的,当容器启动时,一个新的可写层加载到镜像的顶部!
这一层就是我们通常说的容器层,容器之下的都叫镜像层!
如何提交一个自己的镜像
Commit镜像
创建镜像的第一种方式 下面初始dokcerfile是第二种
1 | docker commit 提交容器作为一个新的副本 |
1 | 1、启动一个默认的tomcat |
容器数据卷
什么是容器数据卷
docker的理念回顾
将应用和环境打包成一个镜像
数据?如果数据都在容器中,那么我们容器删除,数据也就会丢失!==需求:数据可以持久化==
MYSQL,容器删了,删库跑路!==需求:MySQL数据可以存储在本地==
容器之间可以有一个数据共享的技术!Docker容器中产生的数据,同步到本地!
这就是卷技术!目录的挂载,将我们容器内的目录,挂载到Linux上面!
总结一句话:容器的持久化和同步!荣期间也是可以数据共享的
使用数据卷
方式一:直接使用命令来挂载 -v
1 | docker run -it -v 主机目录:容器目录 |
测试文件的同步
再来测试:
- 停止容器
- 宿主机上修改文件
- 启动容器
- 容器内的数据依旧是同步的!
好处:以后修改数据在本地修改即可,容器会自动同步
实战:安装MySQL
思考:MySQL数据的持久化的问题!
1 | 获取镜像 |
假设我们将容器删除
发现,我们挂载到本地的数据卷依旧没有丢失,这就实现了容器数据持久化功能!
具名和匿名挂载
1 | 匿名挂载 |
所有的docker容器内的卷,没有制定法规目录的情况下都是在 /var/lib/docker/volumes/xxx/_data
我们通过具名挂载可以方便的找到我们的一个卷,大多是情况在使用的 具名挂载
1 | 如何确定是具名挂载还是匿名挂载,还是指定路径挂载 |
拓展:;
1 | 通过 -v 容器内路径:ro rw 改变读写权限 |
初始dockerFile
构建镜像的第二种方式 第一种为commit
Dockerfile 就是用来构建docker 镜像的构建文件!命令脚本
通过这个脚本可以生成镜像,镜像是一层一层的,脚本一个个的命令,每个命令都是一层!
1 | 创建一个dockerfile文件,名字可以随机,简易 Dockerfile |
这里的-f dockerfile1
是指 通过这个文件构建镜像
1 | 启动自己的容器 |
这个卷和外部一定是同步的
数据卷容器(持久化)
多个mysql数据同步!
1 | 启动三个容器,通过刚才写的镜像启动 |
1 | [root@centos home]# docker run -d -p 3310:3306 -v /etc/mysql/conf.d -v /var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --name mysql01 myslq:5.7 |
结论
容器之间配置信息的传递,数据卷容器的生命周期一直持续到没有容器使用为止。
但是一旦你持久化到了本地,这个时候,本地的数据是不会删除的!
DockerFile
Dockerfile介绍
dockerfile是用来构建docker镜像的文件!命令参数脚本!
构建步骤:
- 编写一个dockerfilr文件
- docker build 构建成为一个镜像
- docker run 运行镜像
- docker push 发布镜像 (DockerHub、阿里云镜像仓库!)
官方步骤:
DockerFile构建
基础知识:
- 每个保留关键字(指令)都是必须是大写字母
- 执行从上到下顺序执行
- #表示注释
- 每个指令都会创建提交一个新的镜像层,并提交!
dockerfile是面向开发的,我们以后要发布项目,做镜像就要编写dockerfile文件
Docker镜像主键成为企业交付的标准,必须要掌握!
步骤:开发、部署、运维、缺一不可
DockerFile:构建文件定义了一切的步骤,源代码
DockerImages:通过DockerFIle构建生成的镜像,最终发布和运行的产品!
Docker容器:容器就是镜像运行起来提供服务器
Docker指令
1 | FROM # 基础镜像,一切从这里开始构建 |
实战测试
自己写一个镜像
1 | 进入home 目录 创建dockerfile目录 创建 mydockerfile |
对比:与原生的centos对别
原生
修改后
我们可以列出本地进行的变更历史
这样我们拿到一个新的镜像,可以研究一下他是怎么做的?
CMD和ENTRYPOINT 区别
1 | CMD # 指定这个容器启动的时候要运行的命令,只有最后一个会生效,可被替代 |
测试CMD
1 | 1. 创建docker-cmd-test |
测试ENTRYPOINT
1 | 1. 创建docker-entrypoint-test |
Tomcat镜像
1、准备镜像 tomcat的压缩包 jdk的压缩包
2、编写dockerfile 文件,官方命名Dockerfile
build 的时候 会自动寻找这个文件 ,就不需要写 -f 了
1 | [root@centos tomcat]# cat Dockerfile |
3、构建镜像
1 | docker build -t diytomcat . |
4、 启动镜像
1 | docker run -d -p 3344:8080 --name xiaofantomcat1 -v /home/xiaofan/build/tomcat/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.37/webapps/test -v /home/xiaofan/build/tomcat/tomcatlogs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.37/logs diytomcat |
5、 访问镜像
6、 发布项目
在本地编写web.xml 和 index.jsp
1 |
|
1 | <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" |
发现:项目部署成功, 可以直接访问ok!
我们以后开发的步骤:需要掌握Dockerfile的编写! 我们之后的一切都是使用docker进行来发布运行的!
发布自己的镜像
==DockerHub==
2、 登录docker hub 账号
3、 在docker 中登录 docker hub
1 | docker login -u dockerhub账号 |
4、 先使用tag命令修改镜像名称
1 | 推送镜像的规范是: |
5、 push 到 docker hub
1 | [root@localhost ~]# docker push llxxyy/nginx-io:v1 |
6、 有镜像了
==阿里云镜像服务上==
1、登录阿里云
2、找到容器镜像服务
3、创建命名空间 (注意:免费的只能创建3个命名空间)
4、创建容器镜像
5、 浏览阿里云
6、docker 命令行登录
1 | docker login --username=xxx registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com |