3370 字
17 分钟
SpringCloud08-Docker
2023-12-20
2023-12-24

简单的介绍了SpringCloud中的Docker。

初识Docker#

Docker如何解决大型项目依赖关系复杂,不同组件依赖的兼容性问题?#

  • Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包,形成可移植镜像
  • Docker应用运行在容器中,使用沙箱机制,相互隔离

Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题#

  • Docker镜像中包含完整运行环境,包括系统函数库,仅依赖系统的Linux内公核,因此可以在任意Linux操作系统上运行

Docker与虚拟机#

Linux 容器共享宿主内核,虚拟机各有客户机系统与内核

原理示意:Linux 容器隔离应用进程与资源,但共享其运行宿主的 Linux 内核;虚拟机则在虚拟化层上运行各自的客户机系统。这里比较的是隔离层次,不是性能测试:启动耗时、占用空间和性能仍取决于镜像、负载与平台,Docker Desktop 运行 Linux 容器时通常还包含 Linux 虚拟机这一层。

特性Docker虚拟机
性能接近原生性能较差
硬盘占用一般为 MB一般为 GB
启动秒级分钟级

镜像与容器#

  • 镜像(lmage):Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起,称为镜像。
  • 容器(Container):镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器,只是Docker会给容器做隔离,对外不可见。

Docker和DockerHub#

  • DockerHub:DockerHub是一个Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。
  • 国内也有类似于DockerHub的公开服务,比如网易云镜像服务、阿里云镜像库等。

Docker架构#

Docker是一个CS架构的程序,由两部分组成

  • 服务端(server):Docker守护进程,负责处理Docker指令,管理镜像、容器等
  • 客户端(client):通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。

Docker CLI 经 API 连接守护进程,由守护进程管理镜像容器并连接仓库

原理示意:客户端把命令交给 Docker daemon,实际的镜像拉取、容器创建和资源管理发生在守护进程所在主机。Registry 保存可分发的镜像,pull 与 push 分别拉取与推送镜像内容;镜像到达本机后,还需要创建并启动容器才能运行应用。

Docker的基本操作#

Docker,DockerCompose,Docker镜像仓库的安装#

0.安装Docker#

Docker 分为 CE 和 EE 两大版本。CE 即社区版(免费,支持周期 7 个月),EE 即企业版,强调安全,付费使用,支持周期 24 个月。

Docker CE 分为 stable test 和 nightly 三个更新频道。

官方网站上有各种环境下的 安装指南,这里主要介绍 Docker CE 在 CentOS上的安装。

1.CentOS安装Docker#

Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7,并且要求内核版本不低于 3.10, CentOS 7 满足最低内核的要求,所以我们在CentOS 7安装Docker。

1.1.卸载(可选)#

如果之前安装过旧版本的Docker,可以使用下面命令卸载:

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

1.2.安装docker#

首先需要大家虚拟机联网,安装yum工具

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

然后更新本地镜像源:

Terminal window
# 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

然后输入命令:

Terminal window
yum install -y docker-ce

docker-ce为社区免费版本。稍等片刻,docker即可安装成功。

1.3.启动docker#

Docker应用需要用到各种端口,逐一去修改防火墙设置。非常麻烦,因此建议大家直接关闭防火墙!

启动docker前,一定要关闭防火墙后!!

启动docker前,一定要关闭防火墙后!!

启动docker前,一定要关闭防火墙后!!

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

通过命令启动docker:

Terminal window
systemctl start docker # 启动docker服务
systemctl stop docker # 停止docker服务
systemctl restart docker # 重启docker服务

然后输入命令,可以查看docker版本:

Terminal window
docker -v

1.4.配置镜像加速#

docker官方镜像仓库网速较差,我们需要设置国内镜像服务:

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

2.CentOS7安装DockerCompose#

2.1.下载#

Linux下需要通过命令下载:

Terminal window
# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

2.2.修改文件权限#

修改文件权限:

Terminal window
# 修改权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

2.3.Base自动补全命令:#

Terminal window
# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如果这里出现错误,需要修改自己的hosts文件:

Terminal window
echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

3.Docker镜像仓库#

搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。

官网地址:https://hub.docker.com//registry

3.1.简化版镜像仓库#

Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库,具备仓库管理的完整功能,但是没有图形化界面。

搭建方式比较简单,命令如下:

Terminal window
docker run -d \
--restart=always \
--name registry \
-p 5000:5000 \
-v registry-data:/var/lib/registry \
registry

命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录,这是私有镜像库存放数据的目录。

访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像

3.2.带有图形化界面版本#

使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry,命令如下:

version: '3.0'
services:
registry:
image: registry
volumes:
- ./registry-data:/var/lib/registry
ui:
image: joxit/docker-registry-ui:static
ports:
- 8080:80
environment:
- REGISTRY_TITLE=传智教育私有仓库
- REGISTRY_URL=http://registry:5000
depends_on:
- registry

3.3.配置Docker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:

Terminal window
# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容:
"insecure-registries":["http://192.168.150.101:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

镜像相关命令#

  • 镜像名称一般分两部分组成:[repository]:[tag]。
  • 在没有指定tag时,默认是latest,代表最新版本的镜像

镜像操作按目的区分:docker pull 从仓库拉取镜像,docker images 查看本地镜像,docker image inspect 查看元数据,docker tag 为已有镜像增加引用,docker push 推送到指定仓库,docker rmi 删除本地镜像引用。归档迁移使用下面的 save 与 load,它们不是创建或启动容器的命令。省略标签通常使用 latest,但这个标签只是约定名称,不保证始终对应时间上最新或兼容的版本。

Terminal window
docker --help

主要还是查看帮助文档进行

Terminal window
# 例子
docker save -o nginx.tar nginx:latest
docker load -i nginx.tar

容器相关命令#

Docker 镜像创建容器、停止重启及删除的生命周期

原理示意:run 基于镜像创建并启动新容器,stop 停止已有容器,start 重新启动同一个容器,rm 删除容器。镜像、容器可写层与外部数据卷是不同对象;再次执行 run 不等于恢复原容器,删除容器也不等于删除镜像或命名数据卷。

常用指令:

以 Nginx 为例,可使用 docker run --name web -p 8080:80 -d nginx:latest 创建一个后台容器:web 是容器名称,8080:80 把宿主机端口映射到容器内端口,-d 表示后台运行。运行前确认宿主端口未被占用;随后可用 docker ps 查看状态,用 docker logs web 排查启动问题。需要保留同一个容器时使用 stop 与 start,不要重复创建同名容器。

docker run命令的常见参数:

  • —name:指定容器名称
  • -p:指定端口映射
  • -d:让容器后台运行

查看容器日志的命令:

  • docker logs
  • 添加-f参数可以持续查看日志

查看容器状态:

  • docker ps
  • 添加-a参数查看所有状态的容器

删除容器:

  • docker rm
  • 不能删除运行中的容器,除非添加-f参数

进入容器:

  • 命令是docker exec -it[容器名][要执行的命令]
  • exec命令可以进入容器修改文件,但是在容器内修改文件是不推荐的

数据卷相关命令#

容器与数据耦合的问题

  • 不便于修改
    • 当我们要修改Nginx的html内容时,需要进入容器内部修改,很不方便。
  • 数据不可复用
    • 在容器内的修改对外是不可见的。所有修改对新创建的容器是不可复用的。
  • 升级维护困难
    • 数据在容器内,如果要升级容器必然删除旧容器,所有数据都跟着删除了。

命名数据卷和宿主目录在容器可写层之外提供存储

原理示意:把网页、数据库文件等需要保留的数据挂载到容器外部,使容器升级与数据生命周期分离。命名卷由 Docker 管理,绑定挂载指向指定宿主路径;删除容器通常不删除这些外部数据,但主动删除卷或宿主文件仍会造成数据丢失,挂载不能替代备份。

两种挂载方式可通过来源区分:-v html:/usr/share/nginx/html 使用名为 html 的数据卷,-v /srv/site:/usr/share/nginx/html 则直接绑定宿主目录。前者由 Docker 管理存储位置,后者依赖宿主目录结构与权限,更适合直接编辑网站文件。冒号右侧始终是容器路径;只需读取的内容可增加 :ro。挂载会遮蔽目标目录原有内容,部署前应确认来源数据和访问权限。

数据卷操作常见命令:

  • docker volume create 创建一个volume
  • docker volume ls 列出所有的volume
  • docker volume inspect 显示一个或多个volume的信息
  • docker volume rm 删除一个或多个指定的volume
  • docker volume prune 删除未使用的volume

数据卷挂载方式:

  • -v volumeName: /targetContainerPath
  • 如果容器运行时volume不存在,会自动被创建出来
  • ```shell
    docker run —name mn -p 80:80 -v htm1:/usr/share/nginx/html -d nginx
    **docker run的命令中通过-v参数挂载文件或目录到容器中:**
    + -v volume名称:容器内目录
    + -宿主机文件:容器内文件
    + -v宿主机目录:容器内目录
    **数据卷挂载与目录直接挂载的**
    + 数据卷挂载耦合度低,由docker来管理目录。但是目录较深,不好找
    # Dockerfile自定义镜像
    **镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。**
    ![image-20231224140745581](https://wang-nine.cn//images/SpringCloud08-06%E9%95%9C%E5%83%8F%E7%9A%84%E7%BB%93%E6%9E%84.png)
    **镜像是分层结构,每一层称为一个Lager**
    + Baselmage层:包含基本的系统函数库、环境变量、文件系统
    + Entrypoint: 入口,是镜像中应用启动的命令
    + 其它:在Baselmage基础上添加依赖、安装程序、完成整个应用的安装和配置
    **Dockerfile就是一个文本文件,其中包含一个个的指令(Instruction),用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。**
    | 指令 | 说明 | 示例 |
    | :--------: | :------------------------------------------: | :-------------------------: |
    | FROM | 指定基础镜像 | FROM centos:6 |
    | ENV | 设置环境变量,可在后面指令使用 | ENV key value |
    | COPY | 拷贝本地文件到镜像的指定目录 | COPY ./mysql-5.7.rpm /tmp |
    | RUN | 执行Linux的shell命令,一般是安装过程的命令 | RUN yum install gcc |
    | EXPOSE | 指定容器运行时监听的端口,是给镜像使用者看的 | EXPOSE 8080 |
    | ENTRYPOINT | 镜像中应用的启动命令,容器运行时调用 | ENTRYPOINT java -jar xx.jar |
    + Dockerfile的本质是一个文件,通过指令描述镜像的构建过程
    + Dockerfile的第一行必须是FROM,从一个基础镜像来构建
    + 基础镜像可以是基本操作系统,如Ubuntu。也可以是其他人制作好的镜像,例如: java:8-alpine
    # Docker-Compose
    + Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用,而无需手动一个个创建和运行容器!
    + Compose文件是一个文本文件,通过指令定义集群中的每个容器如何运行。
    + 指令写法
    ```shell
    # MySQL容器
    docker run \
    --name mysql \
    -e MYSQL_ROOT_PASSwORD=123 \
    -p 3306:3306 \
    -v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
    -v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
    -d \
    mysql:5.7.25
    # 构建镜像
    docker build -t web:1.0 . # 注意,这个"." 表示是在当前目录下运行
    # 运行容器
    docker run --name web -p 8090:8090 -d web: 1.0
  • compose写法
version: "3.8"
services:
mysql:
image: mysql:5.7.25
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD:123
volumes:
- /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql
- /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf
web:
build: .
ports:
- 8090: 8090

Docker镜像服务#

镜像仓库(Docker Registry )有公共的和私有的两种形式:

  • 公共仓库:例如Docker官方的Docker Hub,国内也有一些云服务商提供类似于Docker Hub的公开服务,比如网易云镜像服务、DaoCloud镜像服务、阿里云镜像服务等。
  • 除了使用公开仓库外,用户还可以在本地搭建私有Docker Registry。企业自己的镜像最好是采用私有DockerRegistry来实现。

私有 Registry 的工作流程是:先为本地镜像设置包含仓库地址的名称,再按仓库要求完成认证并推送;其他主机使用同一地址拉取镜像,再创建容器。前文的 registry-data:/var/lib/registry 用来持久化仓库内容,图形管理页面只是访问仓库的入口,不是镜像本身的存储位置。生产部署应配置 TLS、访问控制与备份,不应把学习环境中的 HTTP 信任配置直接当作生产方案。