Docker笔记

1. Docker简介

• 开源的应用容器引擎

• 打包环境和应用到一个轻量级，可移植的容器中，发布到任何 Linux 机器上，规避了软件跨环境迁移的问题

• 沙箱机制，相互隔离

1.1 安装

sudo apt install docker-ce

1.2 架构

• 守护进程（daemon）：后台服务，管理一个 Docker 进程

• 镜像（image）：相当于一个 root 文件系统，打包了环境和应用

• 容器（container）：镜像运行时的实体，可以被创建，启动，暂停， 停止，删除

• 仓库（repository）：保存镜像文件

2. Docker命令

2.1 服务（守护进程）相关

• 启动

sudo systemctl start docker

• 查看

sudo systemctl status docker

• 停止

sudo systemctl stop docker

• 重启

sudo systemctl restart docker

2.2 镜像相关

• 查看

sudo docker images

• 搜索

# 查看具体版本号需要去 hub.docker.com
sudo docker search ubuntu

• 拉取

# 配置阿里云加速：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
sudo vim /etc/docker/daemon.json

{
    "registry-mirrors": ["加速地址"]
}

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

# 拉取镜像
sudo docker pull ubuntu[:版本]

• 删除

sudo docker rmi ubuntu[:版本]

2.3 容器相关

• 查看

# 要查看所有包括已停止运行的容器：加上参数 -a
sudo docker ps

• 创建

# -i：保持STDIN打开，-t：交互模式，bash：自定义进入容器后执行的命令
# -it 启动的容器称为交互式容器，exit 命令退出后容器会自动停止
sudo docker run -it --name u1 ubuntu[:版本] bash

# -d：后台创建容器，不会立即进入
# -id 启动的容器称为守护式容器，exit 退出时容器也不会自动停止
sudo docker run -id --name u1 ubuntu[:版本]

• 进入

# 只能进入正在运行的容器
sudo docker exec -it u1 bash

• 启动

# 这种方式启动容器后 exit 退出时也不会自动停止
sudo docker start u1

• 停止

sudo docker stop u1

• 删除

# 不能删除正在运行的容器
sudo docker rm u1

• 查看信息

sudo docker inspect u1

3. Docker数据卷

3.1 简介

• 宿主机中的一个目录（或文件），与容器内目录（文件）绑定后，同步它们的数据
• 可以被多个容器同时挂载，一个容器也可以挂载多个数据卷
• 数据持久化与数据交换

3.2 配置数据卷

# 创建启动容器时，-v 参数设置
# 容器内目录必须是绝对路径，宿主机目录可以相对，但相对的是 /var/lib/docker/volumes/，并不是当前路径
# 目录不存在会自动创建，而文件不存在时会被当成目录创建并挂载
# 可用多个 -v 挂载多个
sudo docker run ... -v 宿主目录（文件）:容器内目录（文件） ... --name u1 ubuntu[:版本]

3.3 配置数据卷容器

配置一个专门的容器来挂载数据卷，其他容器挂载这个容器（这时候相当于挂载同一个数据卷）来交换数据

sudo docker run ... -v 宿主目录（文件）:容器内目录（文件） ... --name u1 ubuntu[:版本]

# 其他容器挂载 u1
sudo docker run ... --volumes-from u1 --name u2 ubuntu[:版本]
sudo docker run ... --volumes-from u1 --name u3 ubuntu[:版本]

4. Docker应用部署

4.1 搜索并拉取镜像

sudo docker search mysql
sudo docker pull mysql:5.7

4.2 MySQL部署

# 宿主机创建MySQL目录用来存储数据信息
mkdir mysql
cd mysql

# 端口映射 宿主机:容器
sudo docker run -id \
-p 3306:3306 \
-v $PWD/conf.d:/etc/mysql.d \
-v $PWD/logs:/logs \
-v $PWD/data:/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=111 \
--name m1 mysql:5.7

4.3 Nginx部署

mkdir nginx
cd nginx

# 如果需要默认配置，可先启动一个容器将默认配置复制一份，否则宿主机空文件挂载后会覆盖容器内文件
# sudo docker cp n1:/etc/nginx/nginx.conf nginx.conf

sudo docker run -id \
-p 80:80 \
-v $PWD/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v $PWD/conf.d:/etc/nginx/conf.d \
-v $PWD/logs:/var/log/nginx \
--name n1 nginx

5. Docker镜像制作

5.1 Docker镜像原理

• Docker镜像是由特殊的 文件系统 叠加 而成
• 最底端使用宿主机的bootfs
• 第二层是 rootfs，被称为基础镜像
• 最顶层为对外镜像名，下层镜像称为上层镜像的父镜像，下载时会把父镜像一并下载
• 统一文件系统将不同层整合成了一个文件系统，隐藏了多层的存在
• 镜像是只读的，从一个镜像启动容器时，会在顶层加载一个读写文件系统作为容器

5.2 方式一：容器转镜像

这种方式并不常用，因为打包后体积巨大不利于传递。

# 原容器中挂载的目录（文件）不会被提交到镜像
sudo docker commit 容器名（id） 镜像名[:版本号]
# 镜像打包
sudo docker save -o 文件名 镜像名[:版本号]
# 镜像还原
sudo docker load -i 文件名

5.3 方式二：Dockerfile

• 包含多条指令的文本文件
• 每条指令构建一层，基于基础镜像
• 提供完全一致的环境的构建方法
• 参照 hub.docker.com 上相关镜像的写法
• 构建

# 最后的 . 表示当前路径，是上下文目录，构建时会将路径下所有文件发给Docker引擎供 COPY ADD 等命令调用
# 如果配置文件名不为 Dockerfile，可用 -f 指定文件名
sudo docker build -t 新镜像名 .

5.4 Dockerfile常用关键字

• FROM：基于哪个基础镜像
• MAINTAINER：镜像维护者的姓名和邮箱地址
• WORKDIR：指定运行目录，为后续的 RUN、CMD、COPY、ADD 等命令配置工作目录，默认 /
• COPY：将宿主机的文件拷贝到镜像中去（原文件必须在build命令最后指定的路径内）
• ADD：和COPY一样，并且还可以解压缩，或者从url拷贝文件到镜像中
• RUN：构建镜像时运行的shell命令，由于DockerFile每条指令都会堆叠一层镜像，所以最好使用 \ 换行和 && 连接命令来减少体积
• EXPOSE：指定镜像暴露出来的端口
• CMD：容器运行时默认执行的shell命令（多个CMD只有最后一个生效）

• VOLUME：声明容器内多个路径为匿名卷，run容器时若没有指定宿主机目录与其关联，则自动在宿主机创建目录与其关联，目的是防止容器运行时产生太多数据，如 log
• ENV：指定环境变量
• USER：使用哪个用户启动，默认root
• ENTRYPOINT：和CMD一样，但是可以追加（必须使用exec格式：ENTRYPOINT [./entrypoint.sh，参数1，参数2……]）
• LABEL：标签
• ONBUILD：当构建一个父镜像时，父镜像被子镜像继承时，ONBUILD被触发

6. 服务编排（Docker Compose）

微服务架构系统中一般包含多个微服务，每个微服务一般会部署多个实例，如果手动管理工作量就会很大：

• 要构建或拉取镜像
• 要创建多个容器
• 要管理这些容器

服务编排就是按照一定的规则批量管理容器的方法。Docker Compose 是一个编排多容器分布式部署的工具，提供命令集管理容器化应用的完整生命周期，使用步骤：

• 利用 DockerFile 定义运行环境镜像
• 使用 docker-compose 配置文件定义组成应用的各服务
• 运行 docker-compose up 启动应用

6.1 安装

sudo apt install docker-compose

6.2 编排一个 Nginx+Flask 项目

• 创建工作目录

mkdir project
cd project
# 创建nginx个人配置目录，一会儿做映射
mkdir -p nginx/conf.d

• 编写docker-compose配置文件

version: '3'

services:
    # 定义一个容器
    nginx1:
        # 可以自定义容器名
        container_name: main_nginx
        image: nginx
        ports:
            - "80:80"
        # 链接到另一个容器后便可以直接访问
        links:
            - flask1
        # 这里简单起见对默认配置不做修改，仅挂载自定义配置
        volumes:
            - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    flask1:
        container_name: main_flask
        # 可以基于一份Dockerfile制作镜像并创建容器，如果同时指定image会以它命名镜像
        # 这里假设已经在当前目录下写好了flask镜像的Dockerfile
        build:
            context: .
            dockerfile: ./Dockerfile
        image: img_flask
        # 暴露端口，并没有与宿主机做映射，只允许被链接容器访问
        expose:
            - "8000"
        # 如果容器内没有前台常驻进程，构建完后会立即退出，加上tty参数分配一个伪终端
        # tty: true

• 编写Nginx程序配置 ./nginx/conf.d/flask1.conf

server {
        listen  80;  # 监听80端口来自外部的请求
        server_name  _;  # 如果映射了域名，可以代替_

        # 为HTTP规则 / 设置转发
        location / {
            proxy_pass  http://flask1:8000;  # 转发到本地端口
        }
}

• 启动

# 如果配置文件名不为 docker-compose.yml，可用 -f 指定文件名
# 后台启动 -d
sudo docker-compose up

• 查看所有容器状态

sudo docker-compose ps

• 停止容器

# 可通过 sudo docker-compose start 再次启动
sudo docker-compose stop

# 删除所有停止状态的容器
sudo docker-compose rm

# 停止并删除容器，网络
# --rmi all/local （删除compose文件中定义的所有镜像）/（删除镜像名为空的镜像）
# -v 删除已经在compose文件中定义的和匿名的挂载在容器上的数据卷
sudo docker-compose down