Docker应用容器引擎

1.Docker概述

1.1.Docker简介

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言开发。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。

· Docker应用场景

• Web 应用的自动化打包和发布
• 自动化测试和持续集成、发布
• 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用

使用Docker可以实现开发人员的开发环境、测试人员的测试环境、运维人员的生产环境的一致性。

1.2. Docker容器与传统虚拟机比较

• 传统虚拟机

传统虚拟机技术基于安装在主操作系统上的虚拟机管理系统（如：VirtualBox和VMWare等），创建虚拟机（虚拟出
各种硬件），在虚拟机上安装从操作系统，在从操作系统中安装部署各种应用。

• Docker

Docker容器是在操作系统层面上实现虚拟化，直接复用本地主机的操作系统，而传统虚拟机则是在硬件层面实现虚
拟化。与传统的虚拟机相比，Docker优势体现为启动速度快、占用体积小。

1.3. Docker组成部分

2. Docker安装与启动

Docker可以运行在MAC、Windows、CentOS、DEBIAN、UBUNTU等操作系统上，提供社区版和企业版，本课程基于CentOS安装Docker。CentOS6对docker支持的不好，使用docker建议使用CentOS7。

以下是在CentOS7中安装Docker的步骤：

 # 1、yum 包更新到最新
 sudo yum update
 # 2、作用：安装需要的软件包， yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依
 赖的
 sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
 # 3、 设置yum源
 # 3.1、方案一：使用ustc的（推荐）
 sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.ustc.edu.cn/dockerce/
 linux/centos/docker-ce.repo
 # 3.2、方案二：使用阿里云（可能失败）
 sudo yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/dockerce/
 linux/centos/docker-ce.repo
 # 4、 安装docker；出现输入的界面都按 y
 sudo yum install -y docker-ce
 # 5、 查看docker版本
 docker -v

　　　　

2.2. 设置ustc镜像

　　ustc是老牌的linux镜像服务提供者了，还在遥远的ubuntu 5.04版本的时候就在用。ustc的docker镜像加速器速度很快。ustc docker mirror的优势之一就是不需要注册，是真正的公共服务。

　　　　　　1、 编辑文件/etc/docker/daemon.json

# 执行如下命令：
mkdir /etc/docker
vi /etc/docker/daemon.json

　　　　　　2、在文件中加入下面内容

　　　　　　

{
"registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
}

2.3. Docker启动与停止命令　　　　　　

 # 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服务状态：
 systemctl status docker
 # 设置开机启动docker服务：
 systemctl enable docker

3. Docker常用命令

3.1. 镜像相关命令

镜像：Docker镜像是由文件系统叠加而成（是一种文件的存储形式）；是docker中的核心概念，可以认为镜像就是对某些运行环境或者软件打的包，用户可以从docker仓库中下载基础镜像到本地，比如开发人员可以从docker仓库拉取（下载）一个只包含centos7系统的基础镜像，然后在这个镜像中安装jdk、mysql、Tomcat和自己开发的应用，最后将这些环境打一个新的镜像。开发人员将这个新的镜像提交给测试人员进行测试，测试人员只需要在测试环境下运行这个镜像就可以了，这样就可以保证开发人员的环境和测试人员的环境完全一致。

Docker提供的关于镜像的操作有：　　　　　

• 查看镜像
• 搜索镜像
• 拉取镜像
• 删除镜像

3.1.1. 查看镜像

REPOSITORY：镜像名称
TAG：镜像标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像的创建日期

SIZE：镜像大小

3.1.2. 搜索镜像

NAME：镜像名称
DESCRIPTION：镜像描述
STARS：用户评价，反应一个镜像的受欢迎程度
OFFICIAL：是否官方
AUTOMATED：自动构建，表示该镜像由Docker Hub自动构建流程创建的

3.1.3. 拉取镜像

3.1.4. 删除镜像

3.2. 容器相关命令

容器，也是docker中的核心概念，容器是由镜像运行产生的运行实例。镜像和容器的关系，就如同Java语言中类和对象的关系。

Docker提供的关于容器的操作有：

• • 查看容器
  • 创建容器
  • 启动容器
  • 停止容器
  • 文件拷贝
  • 目录挂载
  • 查看容器ip地址
  • 删除容器

3.2.1. 查看容器

查看正在运行的容器使用命令：docker ps
查看所有容器使用命令：docker ps -a

3.2.2. 创建并启动容器

可以基于已有的镜像来创建和启动容器，创建与启动容器使用命令：docker run

参数说明：
-i：表示运行容器
-t：表示容器启动后会进入其命令行。加入这两个参数后，容器创建就能登录进去。即分配一个伪终端。
--name :为创建的容器命名。

-v：表示目录映射关系（前者是宿主机目录，后者是映射到宿主机上的目录），可以使用多个－v做多个目录或文件
映射。注意：最好做目录映射，在宿主机上做修改，然后共享到容器上。
-d：在run后面加上-d参数,则会创建一个守护式容器在后台运行（这样创建容器后不会自动登录容器，如果只加-i -t
两个参数，创建后就会自动进去容器）。
-p：表示端口映射，前者是宿主机端口，后者是容器内的映射端口。可以使用多个-p做多个端口映射

1）交互式容器

以交互式方式创建并启动容器，启动完成后，直接进入当前容器。使用exit命令退出容器。需要注意的是以此种方式
启动容器，如果退出容器，则容器会进入停止状态。

2）守护式容器
创建一个守护式容器；如果对于一个需要长期运行的容器来说，我们可以创建一个守护式容器。命令如下（容器名称 
不能重复）：

#创建并启动守护式容器
docker run -di --name=mycentos2 centos:7
#登录进入容器命令为：docker exec -it container_name (或者 container_id) /bin/bash（exit退出
时，容器不会停止）
docker exec -it mycentos2 /bin/bash

3.2.3. 停止并启动容器

3.2.4. 文件拷贝

• 将linux宿主机中的文件拷贝到容器内可以使用命令：

 # docker cp 需要拷贝的文件或目录 容器名称:容器目录
 # 创建一个文件abc.txt
 touch abc.txt
 # 复制abc.txt到mycentos2的容器的 / 目录下
 docker cp abc.txt mycentos2:/
 # 进入mycentos2容器
 docker exec -it mycentos2 /bin/bash
 # 查看容器 / 目录下文件
 ll

• 将文件从容器内拷贝出来到linux宿主机使用命令：

 # docker cp 容器名称:容器目录 需要拷贝的文件或目录
 #进入容器后创建文件cba.txt
 touch cba.txt
 # 退出容器
 exit
 # 在Linux宿主机器执行复制；将容器mycentos2的/cba.txt文件复制到 宿主机器的/root目录下
 docker cp mycentos2:/cba.txt /root

3.2.5. 目录挂载

可以在创建容器的时候，将宿主机的目录与容器内的目录进行映射，这样我们就可以通过修改宿主机某个目录的文件从而去影响容器。

创建容器时添加-v参数，后边为宿主机目录:容器目录，例如： docker run -di -v /usr/local/test:/usr/local/test --name=mycentos3 centos:7

 # 创建linux宿主机器要挂载的目录
 mkdir /usr/local/test
 # 创建并启动容器mycentos3,并挂载linux中的/usr/local/test目录到容器的/usr/local/test；也就是在
 linux中的/usr/local/test中操作相当于对容器相应目录操作
 docker run -di -v /usr/local/test:/usr/local/test --name=mycentos3 centos:7
 # 在linux下创建文件
 touch /usr/local/test/def.txt
 # 进入容器
 docker exec -it mycentos3 /bin/bash
 # 在容器中查看目录中是否有对应文件def.txt
 ll /usr/local/test

3.2.6. 查看容器ip

可以通过以下命令查看容器运行的各种数据 docker inspect 容器名称（容器ID）

3.2.7. 删除容器

删除指定的容器：docker rm 容器名称（容器ID） 删除所有容器：docker rm `docker ps -a -q`

4. Docker应用部署

4.1. MySQL部署

4.1.1. 拉取镜像

4.1.3. 操作容器MySQL

4.1.4. 远程登录MySQL

使用Navicat在windows中进行远程登录在docker容器中的mysql。

4.2. Tomcat部署

4.2.2. 创建容器

4.4.4. 远程连接redis

可以使用redis图形界面客户端工具连接redis，端口也是6379。

5. Docker Compose

5.1. Compose简介

5.1.1. 概念

Compose项目是Docker官方的开源项目，负责实现对Docker容器集群的快速编排。它是一个定义和运行多容器的docker应用工具。

使用compose，你能通过YMAL文件配置你自己的服务，然后通过一个命令，你能使用配置文件创建和运行所有的服务。

5.1.2. 组成

Docker-Compose将所管理的容器分为三层，分别是工程（project），服务（service）以及容器（container）。
Docker-Compose运行目录下的所有文件（docker-compose.yml，extends文件或环境变量文件等）组成一个工
程，若无特殊指定工程名即为当前目录名。一个工程当中可包含多个服务，每个服务中定义了容器运行的镜像，参
数，依赖。一个服务当中可包括多个容器实例。

• 服务（service）：一个应用的容器，实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。每个服务都有自己的名
  字、使用的镜像、挂载的数据卷、所属的网络、依赖哪些其他服务等等，即以容器为粒度，用户需要Compose
  所完成的任务。

• 项目（project）：由一组关联的应用容器组成的一个完成业务单元，在docker-compose.yml中定义。即是
  Compose的一个配置文件可以解析为一个项目，Compose通过分析指定配置文件，得出配置文件所需完成的所
  有容器管理与部署操作。

Docker-Compose的工程配置文件默认为docker-compose.yml，可通过环境变量COMPOSE_FILE或-f参数自定义配
置文件，其定义了多个有依赖关系的服务及每个服务运行的容器。

使用一个Dockerfile模板文件，可以让用户很方便的定义一个单独的应用容器。在工作中，经常会碰到需要多个容器
相互配合来完成某项任务的情况。例如：要部署一个Web项目，除了Web服务容器，往往还需要再加上后端的数据
库服务容器，甚至还包括负载均衡容器等。

5.2. 安装与卸载

Compose目前已经完全支持Linux、Mac OS和Windows，在我们安装Compose之前，需要先安装Docker。下面我
们以编译好的二进制包方式安装在Linux系统中。

5.2.1. 安装

5.2.2. 卸载

5.3. Compose常用命令参考

使用Compose前，可以通过执行docker-compose --help|-h 来查看Compose基本命令用法。
也可以通过执行docker-compose [COMMAND] --help 或者docker-compose --help [COMMAND] 来查看某个具体的使
用格式。

可以知道Compose命令的基本的使用格式为：

5.3.1. up

格式为：

up命令十分强大，它尝试自动完成包括构建镜像，（重新）创建服务，启动服务，并关联服务相关容器的一些列操
作。链接的服务都将会被自动启动，除非已经处于运行状态。
多数情况下我们可以直接通过该命令来启动一个项目。
选项包括：

5.3.2. ps

格式为：

列出项目中目前的所有容器。
选项包括：

5.3.3. stop

格式为：

停止已经处于运行状态的容器，但不删除它。
选项包括：

5.3.4. down

格式为：

停止和删除容器、网络、卷、镜像，这些内容是通过docker-compose up命令创建的. 默认值删除 容器 网络，可以
通过指定 rmi 、volumes参数删除镜像和卷。
选项包括：

5.4. Compose模版文件

模板文件是使用Compose的核心，涉及的指令关键字也比较多，大部分指令与docker run 相关参数的含义都是类
似的。默认的模板文件名称为docker-compose.yml，格式为YAML格式。
比如一个Compose模板文件：

5.5. Compose应用

需求：编写compose模版文件，实现同时启动tomcat、mysql和redis容器。

5.5.1. 编写模版文件

docker-compose.yml文件内容如下（文件内容请从 资料\配置文件\docker-compose.yml 复制）：

上面我们声明了3个服务；分别是：redis1、mysql1、web1；并且对3个服务都指定了对应的docker 镜像和端口。

5.5.2. 启动

5.5.3. 测试

在windows下访问启动的3个服务进行测试都可以；如下面访问9090的tomcat如下：

6. 迁移与备份

其中涉及到的命令有：

• docker commit 将容器保存为镜像
• docker save 将镜像备份为tar文件
• docker load 根据tar文件恢复为镜像

6.1. 将Docker容器保存为镜像

使用docker commit命令可以将容器保存为镜像。
命令形式：docker commit 容器名称 镜像名称

此镜像的内容就是当前容器的内容，接下来你可以用此镜像再次运行新的容器

6.2. 镜像备份

使用docker save命令可以将已有镜像保存为tar 文件。
命令形式：docker save –o tar文件名 镜像名

6.3. 镜像恢复与迁移

使用docker load命令可以根据tar文件恢复为docker镜像。
命令形式：docker load -i tar文件名

7. Dockerfile文件

7.1. 什么是Dockerfile文件

前面的课程中已经知道了，要获得镜像，可以从Docker仓库中进行下载。那如果我们想自己开发一个镜像，那该如
何做呢？答案是：Dockerfile
Dockerfile其实就是一个文本文件，由一系列命令和参数构成，Docker可以读取Dockerfile文件并根据Dockerfile文
件的描述来构建镜像。
Dockerfile文件内容一般分为4部分：

• 基础镜像信息
• 维护者信息
• 镜像操作指令
• 容器启动时执行的指令

7.2. Dockerfile常用命令

7.3. 使用Dockerfile创建镜像

7.4. 基于镜像创建容器

基于刚刚创建的镜像 jdk1.8 创建并启动容器进行测试；

8. Docker私有仓库

8.1. 私有仓库搭建与配置

Docker官方的Docker hub（https://hub.docker.com）是一个用于管理公共镜像的仓库，我们可以从上面拉取镜像
到本地，也可以把我们自己的镜像推送上去。但是，有时候我们的服务器无法访问互联网，或者你不希望将自己的镜
像放到公网当中，那么我们就需要搭建自己的私有仓库来存储和管理自己的镜像。

私有仓库搭建步骤：

# 1、拉取私有仓库镜像
docker pull registry
# 2、启动私有仓库容器
docker run -di --name=registry -p 5000:5000 registry
# 3、打开浏览器 输入地址http://宿主机ip:5000/v2/_catalog，看到{"repositories":[]} 表示私有仓库
搭建成功
# 4、修改daemon.json
vi /etc/docker/daemon.json
# 在上述文件中添加一个key，保存退出。此步用于让 docker 信任私有仓库地址；注意将宿主机ip修改为自己宿主
机真实ip
{"insecure-registries":["宿主机ip:5000"]}
# 5、重启docker 服务
systemctl restart docker
docker start registry

8.2. 将镜像上传至私有仓库

操作步骤：

# 1、标记镜像为私有仓库的镜像
docker tag jdk1.8 宿主机IP:5000/jdk1.8
# 2、再次启动私有仓库容器
docker restart registry
# 3、上传标记的镜像
docker push 宿主机IP:5000/jdk1.8
# 4、输入网址查看仓库效果

8.3. 从私有仓库拉取镜像

8.3.1. 私有仓库所在服务器拉取镜像

若是在私有仓库所在的服务器上去拉取镜像；那么直接执行如下命令：

# 因为私有仓库所在的服务器上已经存在相关镜像；所以先删除；请指定镜像名，不是id
docker rmi 服务器ip:5000/jdk1.8
#拉取镜像
docker pull 服务器ip:5000/jdk1.8
#可以通过如下命令查看 docker 的信息；了解到私有仓库地址
docker info

执行 docker info 命令之后显示内容：

8.3.2. 其它服务器拉取私有仓库镜像

大多数情况下，都是某台服务器部署了私有镜像仓库之后；到其它服务器上从私有仓库中拉取镜像，若要拉取私有仓
库镜像需要去修改docker的配置文件，设置启动时候的仓库地址。

# 打开配置文件
vi /usr/lib/systemd/system/docker.service
# 在打开的上述文件中按照下面的图，添加如下的内容；注意修改下面内容中的ip地址
--add-registry=192.168.12.135:5000 --insecure-registry=192.168.12.135:5000 \
# 修改完后需要重新加载docker配置文件并重启docker
systemctl daemon-reload
systemctl restart docker

在重启之后；那么则可以去拉取私有仓库中的镜像：

# 执行拉取镜像命令并查看
docker pull jdk1.8
docker images

整体docker的私有仓库运作形如下图：