Docker超详细学习笔记

Docker概述

Docker文档中心： https://docs.docker.com/

Docker商店： https://hub.docker.com/

Docker为什么出现？

  • 一款产品：开发-上线 两套环境，各不相同,维护麻烦！

  • 开发--运维 开发在自己的电脑上运行良好，然后把项目打成jar包或是war包，丢给运维，运维需要配置各种环境，各种集群，压力超大，而且还很有可能失败！

  • 版本更新，导致服务不可用！

  • Docker可以把项目和它所依赖的环境整合打包，非常方便！

  • Docker的思想就来自于集装箱，应用之间相互隔离，隔离的思想

  • Docker通过隔离机制，将服务器利用到极致

Docker安装步骤

 #1、卸载旧的版本
 $ sudo yum remove docker \
                   docker-client \
                   docker-client-latest \
                   docker-common \
                   docker-latest \
                   docker-latest-logrotate \
                   docker-logrotate \
                   docker-engine
 #2、需要安装包
 yum install -y yum-utils
 #3、设置镜像地址
 官方地址：
 yum-config-manager \
     --add-repo \
     https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
 阿里云镜像地址（推荐）：
 yum-config-manager \
     --add-repo \
     http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
 
 #更新yum软件包索引
 yum makecache fast
 
 #4、安装docker相关的
 yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
 #5、启动docker
     systemctl start docker
 #6、判断Docker是否启动成功
 docker version
 #7、测试DOcker
 docker run hello-world
 #8、查看镜像
 docker images
 #9、配置 阿里云docker 镜像加速（要配置你自己的）
 sudo mkdir -p /etc/docker
 
 sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
 {
   "registry-mirrors": ["https://5mybeny2.mirror.aliyuncs.com"]
 }
 EOF
 
 sudo systemctl daemon-reload
 
 sudo systemctl restart docker

登录你自己的阿里云账号，找到自己的镜像加速如下图：

卸载

 #1、卸载Docker Engine，CLI和Containerd软件包：
 $ sudo yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
 #2、主机上的映像，容器，卷或自定义配置文件不会自动删除。要删除所有图像，容器和卷：
 $ sudo rm -rf /var/lib/docker

Docker流程

Docker组成

Docker运行流程图


Docker底层原理

Docker是怎么工作的

Docker是server-client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

Docker-server接收到Docker-client的指令，就会去执行这个指令


Docker为什么比虚拟机快

1.Docker有着比虚拟机更少的抽象层，由于Docker不需要Hypervisor实现硬件资源虚拟化，运行在Docker容器上的程序直接使用的都是实际物理机的硬件资源，因此在Cpu、内存利用率上Docker将会在效率上有明显优势。


2.Docker利用的是宿主机的内核，而不需要Guest OS，因此，当新建一个容器时，Docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统，避免了引导、加载操作系统内核这个比较费时费资源的过程，当新建一个虚拟机时，虚拟机软件需要加载Guest OS，这个新建过程是分钟级别的，而Docker由于直接利用宿主机的操作系统则省略了这个过程，因此新建一个Docker容器只需要几秒钟。

Docker的常用命令

帮助命令

 docker version #查看docker版本信息
 docker info    #查看docker系统信息
 docker --help  #查看docker帮助命令

镜像命令

查询本地已有镜像：

 docker images -qa #一般用这个，其中q表示显示id，a显示所有

查询商店中相关软件: docker search

 docker search mysql

下载镜像

 docker pull 镜像名[:tag]

删除镜像

 docker rmi -f 镜像id1 镜像id2 #删除多个镜像
 docker rmi -f $(docker images -qa) #删除全部镜像

容器命令

ps：我们有了镜像才能创建容器，下载一个centos镜像来学习

 docker pull centos

新建容器并启动

 docker run [可选参数] image
 #参数说明
 --name="Name" 容器名字
 -d  以后台方式运行
 -it 使用交互方式运行，进入容器查看
 -p（小p） 指定容器的端口 
  -p 主机端口:容器端口
  -p 容器端口
 -P（大p） 随机指定端口
 例子:docker run -it centos /bin/bash

列出所有正在运行的容器

 docker ps
  没有参数查看正在运行的容器
 -a  查看曾经运行过的
 -n=? 显示最近创建的容器
 -q  只显示容器的编号

退出容器

 exit 直接容器停止并退出
 ctrl+p+q  容器不停止退出

删除容器

 docker rm 容器id  删除指定的容器，容器正在运行则不能删除
 docker rm -f $(docker ps -aq) 删除所有容器
 docker ps -a -q|xargs docker rm 删除所有容器

启动和停止容器的操作

 docker start 容器id  #启动容器
 docker restart 容器id #重启容器
 docker stop 容器id #停掉容器
 docker kill 容器id #杀掉容器

其他命令

后台启动容器

 docker run -d 镜像名
 #docker ps，发现centos停止了
 #常见的坑，docker容器使用后台启动，就必须有一个前台进程，docker发现没有应用，就会自动停止
 #解决办法，以这个命令启动：docker run -d -it centos /bin/bash

查看日志

 docker logs -tf --tail 10 容器id
 -tf 显示全部的
 --tail number 显示指定条数

查看容器中进程信息

 docker top 容器id

查看镜像元数据

 docker inspect 容器id

进入当前正在运行的容器

 #方式一，进入容器开启一个新终端
 docker exec -it 容器id /bin/bash
 #方式二，进入容器正在执行的终端
 docker attach 容器id

从容器内拷贝文件到主机上

 docker cp 容器id:容器内路径  目的主机路径

Docker操作详细图解

作业练习

Docker安装nginx

 #1、搜索镜像
 docker search nginx
 #2、拉取镜像
 docker pull nginx
 #3、启动容器
 docker run -d --name nginx01 -p 3304:80 nginx
 ps:3304是主机端口，暴露给外部访问，80是容器内部的端口

端口暴露的概念：

思考问题：我们每次改动nginx配置文件，都要进入容器内部？十分的麻烦，我们可以在容器外提供一个映射路径，达到在容器外修改，容器内就能修改？ -v  数据卷

Docker安装tomcat

 #官方使用
 docker run -it --rm tomcat:9.0
 --rm:用完之后立即删掉
 #docker启动的tomcat发现以下问题：1、Linux命令少了；2、没有webapps 3、阿里云镜像默认是最小得镜像，所有不必要的都剔除掉，保证最小的可运行环境

部署es+kibana

 #es暴露的端口很多，十分耗内存
 #数据一般要放到安全目录，挂载
 #1、拉取镜像
 docker pull elasticsearch:7.14.2
 #2、创建用户自定义网络
 docker network create hahanetwork
 #3、运行es：
 docker run --name elasticsearch --net hahanetwork -p 9200:9200 -p 9300:9300 -e "discovery.type=single-node" -e ES_JAVA_OPTS="-Xms64m -Xmx512m" -d elasticsearch:7.14.2
 #ps：这个启动之后超级卡，linux终端都卡住了
 #docker stats 查看状态

思考：kibana连接es？思考网络如何才能连接过去！

Docker镜像

镜像是什么

  • 镜像是一层一层的，我们从商店中pull一个应用到本地，它是一层一层下载的，镜像就是这种有很多层叠加而来的

  • 镜像不但包含了软件包本身，还包含了其所需运行环境，各种配置，所以镜像只需要启动就可以使用了，免去了以前安装软件时，各种安装依赖、修改配置等繁琐的工作

Docker镜像加载原理

  1. 加载boot层，也就是引导层

  2. 加载root层，也就是/root ，/user这些linux目录

  3. 加载容器层，也就是docker本身相关的东西



 #1、docker加载的底层层级能共用的就共用，比如tomcat和mysql共用了boot层
 #2、docker之所以快，一是因为它的每一层都尽量精简，也就是阉割版；二是因为它不需要每次都去加载boot层，boot层加载时间是分钟级别的，容器层加载时秒级别的

  • Docker镜像都是只读的，当容器启动时，一个新的可写层被加入到镜像的顶部！

  • 这一层就是我们通常所说的容器层，容器层之下都是镜像层！

commit镜像

commit镜像的意思是说把一个容器生成为一个本地镜像，并没有上传到docker商店

 #命令和git原理类似
 docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器id 目标镜像名:[TAG]
 #commit镜像类似于虚拟机的快照

容器数据卷

什么是容器数据卷

docker理念回顾

  • 将应用和环境打包成一个镜像！

  • 数据？如果数据在容器中，那么我们删除容器，数据就会丢失！需求：数据可以持久化

  • mysql，容器删了，删库跑路！需求：mysql数据可以本地存储

  • 容器之间可以有一个数据共享的技术！Docker容器产生的数据，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：容器的持久化和同步操作,容器间的数据也是可以共享的！（可以和vue的双向绑定类比）

以后我们只需要修改本地即可，容器内会自动同步

使用数据卷

方式一：直接使用命令挂载 -v

 docker run -it -v 本机目录:容器目录  镜像id /bin/bash

实战：同步mysql数据

 #1、下载mysql
 [root@localhost dockerfile]# docker pull mysql:5.7
 
 #2、启动mysql容器
 -d 后台运行
 -p 端口映射
 -v 卷挂载
 -e 环境配置
 --name 指定容器名字
 [root@localhost dockerfile]# docker run -d -p 3306:3306 -v /home/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=admin --name mysql01 mysql:5.7
 
 #3、在本地用navicat连接mysql，新建一个数据库test，可以在linux中和mysql容器中查看到test
 [root@localhost dockerfile]# cd /home/mysql/data/
 [root@localhost data]# ls
 auto.cnf    client-cert.pem  ibdata1      ibtmp1              private_key.pem  server-key.pem
 ca-key.pem  client-key.pem   ib_logfile0  mysql               public_key.pem   sys
 ca.pem      ib_buffer_pool   ib_logfile1  performance_schema  server-cert.pem  test
 [root@localhost data]# docker exec -it b9ff5c7b7ce7 /bin/bash
 root@b9ff5c7b7ce7:/# cd /var/lib/mysql
 root@b9ff5c7b7ce7:/var/lib/mysql# ls
 auto.cnf    client-cert.pem  ib_logfile0  ibtmp1              private_key.pem  server-key.pem
 ca-key.pem  client-key.pem   ib_logfile1  mysql               public_key.pem   sys
 ca.pem      ib_buffer_pool   ibdata1      performance_schema  server-cert.pem  test

具名挂载和匿名挂载

 docker run -d -P --name nginx01 -v [卷名:]/etc/nginx[:ro|rw] nginx
 #解释：只写容器内路径，不指定本地路径，是匿名挂载，写了卷名是具名挂载,
 #ro表示在容器内部只读，但在外面可以修改
 #rw表示可读可写
 #配置文件建议rw，数据库文件建议ro
 docker volume ls
 docker volume inspect 卷名


  • 所有的docker容器内的卷，没有指定目录的情况下都是在/var/lib/docker/volume/xxx/_data

  • 我们可以通过具名挂载方便地找到我们的一个卷，大多数情况下使用具名挂载

 #如何确定是具名挂载还是匿名挂载，还是指定路径挂载
 -v 容器内路径  #匿名挂载
 -v 卷名:容器内路径  #具名挂载
 -v /宿主机路径:容器内路径 #指定路径挂载

方式二：使用Dockerfile

Dockerfile就是用来构建docker镜像的构建文件，是一段命令脚本

实验：编写一个Dockerfile


生成镜像命令：

 docker build -f /home/docker/dockerfile01 -t 镜像名 .
 #ps：最后有一个"."

数据卷容器

多个mysql同步数据！

--volumes-from

案例：多个mysql实现数据共享

 [root@localhost dockerfile]# docker run -d -p 3306:3306 -v /home/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=admin --name mysql01 mysql:5.7
 
 [root@localhost dockerfile]# docker run -d -p 3307:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=admin --name mysql02 mysql:5.7 --volumes-from mysql01

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

DockerFile

Dokerfile是用来构建docker镜像的文件！命令参数脚本！

构建步骤：

  1. 编写一个dockerfile文件

  2. docker  build构建一个镜像

  3. docker run运行镜像

  4. docker push发布镜像（DockerHub、阿里云镜像仓库）

Dockerfile构建过程

基础知识：

  1. 每个保留关键字（指令）都必须是大写字母

  2. 执行从上到下执行

  3. #表示注释

  4. 每一个指令都会创建提交一个新的镜像层

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，发布项目镜像给下游！

Docker镜像逐渐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

DockerImage：通过Dockerfile构建生成的镜像，最终发布和运行的产品（以前是jar和war包）

Docker容器：容器就是镜像运行起来提供服务

Dockerfile构建指令：

实战测试

实战1：创建自己的centos：

1、原始的centos没有vim和ifconfig

 
 [root@localhost dockerfile]# docker images
 REPOSITORY      TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
 hello-world     latest    feb5d9fea6a5   3 weeks ago   13.3kB
 centos          latest    5d0da3dc9764   4 weeks ago   231MB
 elasticsearch   7.14.2    2abd5342ace0   4 weeks ago   1.04GB
 [root@localhost dockerfile]# docker run -it centos
 [root@7a61c7e92b9f /]# pwd
 /
 [root@7a61c7e92b9f /]# vim
 bash: vim: command not found
 [root@7a61c7e92b9f /]# ifconfig
 bash: ifconfig: command not found
 [root@7a61c7e92b9f /]# ifconfig
 bash: ifconfig: command not found

2、构建dockerfile文件

 [root@localhost dockerfile]# vi mydockerfile.centos
 [root@localhost dockerfile]# cat mydockerfile.centos
 FROM centos
 MAINTAINER whw<353538982@qq.com>
 
 ENV MYPATH /usr/local
 WORKDIR $MYPATH
 
 RUN yum -y install vim
 RUN yum -y install net-tools
 
 EXPOSE 80
 
 ENTRYPOINT echo $MYPATH
 ENTRYPOINT echo "---END---"
 ENTRYPOINT /bin/bash

3、构建镜像

 [root@localhost dockerfile]# docker build -f mydockerfile.centos -t mycentos:0.1 .

4、运行容器并验证

 [root@localhost dockerfile]# docker images
 REPOSITORY      TAG       IMAGE ID       CREATED          SIZE
 mycentos        0.1       93cdc922f14e   43 seconds ago   336MB
 hello-world     latest    feb5d9fea6a5   3 weeks ago      13.3kB
 centos          latest    5d0da3dc9764   4 weeks ago      231MB
 elasticsearch   7.14.2    2abd5342ace0   4 weeks ago      1.04GB
 [root@localhost dockerfile]# docker run -it mycentos:0.1 /bin/bash
 [root@c8f0ff352c8a local]# pwd
 /usr/local
 [root@c8f0ff352c8a local]# ifconfig
 eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
         inet 172.17.0.2  netmask 255.255.0.0  broadcast 172.17.255.255
         ether 02:42:ac:11:00:02  txqueuelen 0  (Ethernet)
         RX packets 8  bytes 656 (656.0 B)
         RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
         TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
         TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
 
 lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
         inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
         loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
         RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
         RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
         TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
         TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
 

实战2：创建自己的tomcat镜像

1、准备镜像文件tomcat压缩包、jdk压缩包

 [root@localhost dockerfile]# ll
 total 153428
 -rw-r--r--. 1 root root  11576317 Oct 17 01:52 apache-tomcat-9.0.54.tar.gz
 -rw-r--r--. 1 root root 145520298 Oct 17 01:52 jdk-8u301-linux-x64.tar.gz
 -rw-r--r--. 1 root root       201 Oct 16 15:02 mydockerfile.centos
 -rw-r--r--. 1 root root       550 Oct 17 02:10 mydockerfile.tomcat
 

2、编写Dockerfile文件

 [root@localhost dockerfile]# cat mydockerfile.tomcat
 #基础镜像
 FROM centos
 
 #作者
 MAINTAINER whw<353538982@qq.com>
 
 #设置工作目录
 ENV MYPATH /usr/local
 WORKDIR $MYPATH
 
 #复制文件
 COPY readme.txt $MYPATH/readme.txt
 
 #添加jdk和tomcat到容器
 ADD apache-tomcat-9.0.54.tar.gz $MYPATH
 ADD jdk-8u301-linux-x64.tar.gz $MYPATH
 
 #安装vim
 RUN yum -y install vim
 
 #设置环境变量
 
 ENV JAVA_HOME $MYPATH/jdk1.8.0_301
 ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin
 
 #暴露端口
 EXPOSE 8080
 
 #启动tomcat（注意：这里CMD建议用ENTRYPOINT代替，否则启动容器时如果后面加了命令如/bin/bash很可能不会启动tomcat）
 CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.54/bin/catalina.sh","run"]

3、构建镜像

 [root@localhost dockerfile]# docker build -f mydockerfile.tomcat -t mytomcat:1.0 .

4、运行镜像并验证

 docker run -it -p 9090:8080 --name diytomcat mytomcat:1.0

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