余思的学习笔记

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Docker ​

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第 1 章 Docker 介绍 ​

我们写的代码会接触到好几个环境：开发环境、测试环境以及生产环境

1.1 Docker 概念 ​

Docker 是一个开源的应用容器引擎

Docker 可以让开发者打包它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

容器是完全使用沙箱机制，相互隔离，容器性能开销极低

Docker 是一种容器技术，解决软件跨环境迁移的问题

1.2 Docker 架构 ​

镜像（Image）：Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统，比如官方镜像 ubuntu:16.0.04 就包含了完整的一套 Ubuntu 16.04 最小系统的 root 文件系统

容器（Container）：镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体，容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等

仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像

第 2 章 Docker 命令 ​

2.1 Docker 服务相关命令 ​

2.1.1 操作 daemon 相关命令 ​

  1. 启动 Docker 服务
  2. 停止 Docker 服务
  3. 重启 Docker 服务
  4. 查看 Docker 服务状态
  5. 开机启动 Docker 服务

2.1.2 操作镜像相关命令 ​

  1. 查看镜像，查看本地所有的镜像
docker images

docker images -q # 查看所用镜像的 id
  1. 搜索镜像，从网络中查找需要的镜像
docker search 镜像名称
  1. 拉取镜像，从 Docker 仓库下载镜像到本地，镜像名称格式为 名称:版本号，如果版本号不指定则是最新的版本，如果不知道镜像版本，可以去 docker hub 搜索对应镜像查看
docker pull 镜像名称
  1. 删除镜像，删除本地镜像
docker rmi 镜像id # 删除指定本地镜像

docker rmi `docker images -q` # 删除所有本地镜像

2.1.3 操作容器相关命令 ​

  1. 查看容器
docker ps # 查看正在运行的容器

docker ps -a # 查看所有容器
  1. 创建并启动容器
docker run 参数

  1. 进入容器
docker exec 参数 # 退出容器，容器不会关闭
  1. 停止容器
docker stop 容器名称
  1. 启动容器
docker start 容器名称
  1. 删除容器，如果容器是运行状态则删除失败，需要停止容器才能删除
docker rm 容器名称
  1. 查看容器信息
docker inspect 容器名称

第 3 章 Docker 容器数据卷 ​

3.1 数据卷概念及作用 ​

思考问题：

  1. Docker 容器删除后，在容器中产生的数据还在吗？

比如在宿主机中安装了一个 MySQL 容器，往 MySQL 里插入了数据，当我删除 MySQL 容器后里面的数据还在吗，答案是不在了

  1. Docker 容器和外部机器可以直接交换文件吗？

答案是不能

  1. 容器之间怎么进行数据交互呢？

引出数据卷

数据卷

  • 数据卷是宿主机中的一个目录或文件
  • 当容器目录和数据卷目录绑定后，对方的修改会立即同步
  • 一个数据卷可以被多个容器同时挂载
  • 一个容器也可以被挂载多个数据卷

数据卷作用

  • 容器数据持久化
  • 外部机器和容器间接通信
  • 容器之间数据交换

3.2 配置数据卷 ​

创建启动容器时，使用 -v 参数 设置数据卷

docker run ... -v 宿主机目录(文件):容器内目录(文件) ...
  • 目录必须是绝对路径
  • 如果目录不存在，会自动创建
  • 可以挂载多个数据卷

3.3 配置数据卷容器 ​

多容器进行数据交换：

  • 多个容器挂载同一个数据卷
  • 创建一个容器，挂载一个目录，让其它容器继承自该容器（--volume-from）

  1. 创建启动 c3 数据卷容器，使用 -v 参数 设置数据卷
docker run -it --name=c3 -v /volume centos:7 /bin/bash
  1. 创建启动 c1 c2 容器，使用 --volumes-from 参数 设置数据卷
docker run -it --name=c1 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash

docker run -it --name-c2 --volumes-from c3 centos:7 /bin/bash

第 4 章 Docker 应用部署 ​

4.1 MySQL 部署 ​

  1. 搜索 MySQL 镜像
  2. 拉取 MySQL 镜像
  3. 创建容器
  4. 操作容器中的 MySQL

怎么访问容器内的 MySQL？

  • 容器内的网络服务和外部机器不能直接通信
  • 外部机器和宿主机可以直接通信
  • 宿主机和容器可以直接通信
  • 当容器中的网络服务需要被外部机器访问时，可以将容器中提供服务的端口映射到宿主机的端口上，外部机器访问宿主机的该端口，从而间接访问容器的服务，这种操作称为端口映射

4.2 Tomcat 部署 ​

  1. 搜索 Tomcat 镜像
  2. 拉取 Tomcat 镜像
  3. 创建容器
  4. 部署项目
  5. 测试访问

4.3 Nginx 部署 ​

4.4 Redis 部署 ​

第 5 章 备份与迁移 ​

第 6 章 Dockerfile ​

6.1 Docker 镜像原理 ​

问题思考：

  • Docker 镜像本质是什么？

答案：是一个分层文件系统

  • Docker 中一个 Centos 镜像为什么只有 200MB，而一个 Centos 操作系统的 iso 文件要几个 G？

答案：Centos 的 iso 镜像文件包含 bootfs 和 rootfs，而 Docker 的 centos 镜像复用操作系统的 bootfs，只有 rootfs 和其它镜像层

  • Docker 中一个 Tomcat 镜像为什么有 500MB，而一个 Tomcat 安装包只有 70 多 MB？

答案：由于 Docker 中镜像是分层的，Tomcat 虽然只有 70 多 MB，但它需要依赖于父镜像和基础镜像，所有整个对外暴露的 Tomcat 镜像大小 500 多 MB

操作系统组成部分：

  • 进程调度子系统
  • 进程通信子系统
  • 内存管理子系统
  • 设备管理子系统
  • 文件管理子系统
  • 网络通信子系统
  • 作业控制子系统

其中 Linux 的文件管理子系统由 bootfs 和 rootfs 两部分组成：

  • bootfs：包含 bootloader（引导加载程序）和 kernel（内核）
  • rootfs：root 文件系统，包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev，/proc，/bin，/etc 等标准目录和文件
  • 不同的 Linux 发行版，bootfs 基本一样，而 rootfs 不同，如 Ubuntu，centos 等

Docker 镜像原理

Docker 镜像是由特殊的文件系统叠加而成，最底端是 bootfs，并使用宿主机的 bootfs（即复用 Linux 的 bootfs），第二层是 root 文件系统 rootfs，称为 base image，然后再往上可以叠加其它的镜像文件

这种技术就是统一文件系统（Union File System）技术，能够将不同的层整合成一个文件系统，为这些层提供了一个统一的视角，这样就隐藏了多层的存在，在用户的角度看来，只存在一个文件系统

一个镜像可以放在另一个镜像的上面，位于下面的镜像称为父镜像，最底部的镜像成为基础镜像

当从一个镜像启动容器时，Docker 会在最顶层加载一个读写文件系统作为容器

6.2 Dockerfile 概念及作用 ​

镜像制作

  1. 容器转为镜像（了解即可）

docker commit 容器id 镜像名称:版本号

docker save -o 压缩文件名称 镜像名称:版本号

docker load -i 压缩文件名称
  1. Dockerfile

Dockerfile 是一个文本文件，它包含了一条条的指令，每一条指令构建一层，基于基础镜像，最终构建出一个新的镜像

对于开发人员：可以为开发团队提供一个完全一致的开发环境

对于测试人员：可以直接拿开发时所构建的镜像或者通过 Dockerfile 文件构建一个新的镜像开始工作了

对于运维人员：在部署时，可以实现应用的无缝移植

6.3 Dockerfile 关键字 ​

6.4 案例 ​

需求：定义 Dockerfile，发布 SpringBoot 项目

实现步骤：

  1. 定义父镜像：FROM java:8
  2. 定义作者信息：MAINTAINER yusi <yusi@qq.com>
  3. 将 jar 包添加到容器：ADD springboot.jar app.jar
  4. 定义容器启动执行的命令：CMD java -jar app.jar
  5. 通过 dockerfile 构建镜像：docker bulid -f dockerfile文件路径 -t 镜像名称:版本

第 7 章 Docker 相关概念 ​

7.1 Docker 容器虚拟化与传统虚拟机比较 ​

容器就是将软件打包成标准化单元，以用于开发、交付和部署

  • 容器镜像是轻量的、可执行的独立软件包，包含软件运行所需的所有内容：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置
  • 容器化软件在任何环境中都能够始终如一的运行
  • 容器赋予了软件独立性，使其免受外在环境差异的影响，从而有助于减少团队间在相同基础设施上运行不同软件时的冲突

相同之处：

  • 容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势

不同之处：

  • 容器虚拟化的是操作系统，虚拟机虚拟化的是硬件
  • 传统虚拟机可以运行不同的操作系统，容器只能运行同一类型操作系统

第 8 章 Docker 服务编排 ​

8.1 服务编排概念 ​

微服务架构的应用系统中一般包含若干个微服务，每个微服务一般都会部署多个实例，如果每个微服务都要手动启停，维护的工作量会很大：

  • 要从 Dockerfile build image 或者去 dockerhub 拉取 image
  • 要创建多个 container
  • 要管理这些 container（启动停止删除）

服务编排：按照一定的业务规则批量管理容器

8.2 Docker Compose 概述 ​

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开发周期，包括服务构建，启动和停止，使用步骤：

  • 利用 Dockerfile 定义运行环境镜像
  • 使用 docker-compose.yml 定义组成应用的各服务
  • 运行 docker-compose up 启动应用

8.3 案例 ​

第 9 章 Docker 私有仓库 ​

9.1 搭建私有仓库 ​

Docker 官方的 Docker hub 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

9.2 上传镜像到私有仓库 ​

9.3 从私有仓库拉取镜像 ​

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