1、Docker概念

Docker 是一个开源的应用容器引擎
诞生于 2013 年初，基于 Go 语言实现， dotCloud 公司出品（后改名为Docker Inc）
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。
容器是完全使用沙箱机制，相互隔离
容器性能开销极低。
Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版）

2、安装Docker

# 1、yum 包更新到最新 
yum update
# 2、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 
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 3、 设置yum源
yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 4、 安装docker，出现输入的界面都按 y 
yum install -y docker-ce
# 5、 查看docker版本，验证是否验证成功
docker -v
# 6、 配置镜像加速器
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["xxxxxxxxxxx"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

3、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:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 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。

4、Docker命令

4.1、Docker进程相关命令

# 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

4.2、Docker镜像相关命令

# 查看镜像:查看本地所有的镜像
docker images 
# 查看所用镜像的id
docker images -g 
# 搜索镜像:从网络中查找需要的镜像
docker search 镜像名称
# 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 pul1 镜像名称
# 删除镜像: 删除本地镜像
# 删除指定本地镜像
docker rmi 镜像id 
# 删除所有本地镜像
docker rmi `docker images -q`

4.3、Docker容器相关命令

# 查看容器
# 查看正在运行的容器
docker ps 
# 查看所有容器
docker ps –a 
# 创建并启动容器
docker run 参数
# 参数说明：
# -i：保持容器运行。通常与 -t 同时使用。加入it这两个参数后，容器创建后自动进入容器中，退出容器后，容器自动关闭。
# -t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用。
# -d：以守护（后台）模式运行容器。创建一个容器在后台运行，需要使用docker exec 进入容器。退出后，容器不会关闭。
# -it 创建的容器一般称为交互式容器，-id 创建的容器一般称为守护式容器
# --name：为创建的容器命名。
# 进入容器
# 退出容器，容器不会关闭
docker exec 参数 
# 停止容器
docker stop 容器名称
# 启动容器
docker start 容器名称
# 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
# 查看容器信息
docker inspect 容器名称

5、Docker容器的数据卷

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

配置数据卷容器

# 创建启动c3数据卷容器，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) ... 
docker run –it --name=c3 –v /volume centos:7 /bin/bash 
# 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  

6、应用部署

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

6.1、部署MySQL

1. 搜索mysql镜像

docker search mysql

2. 拉取mysql镜像

docker pull mysql:5.6

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

# 在/root目录下创建mysql目录用于存储mysql数据信息
mkdir ~/mysql
cd ~/mysql

docker run -id \
-p 3307:3306 \
--name=c_mysql \
-v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d \
-v $PWD/logs:/logs \
-v $PWD/data:/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
mysql:5.6

• 参数说明：
  • -p 3307:3306：将容器的 3306 端口映射到宿主机的 3307 端口。
  • -v $PWD/conf:/etc/mysql/conf.d：将主机当前目录下的 conf/my.cnf 挂载到容器的 /etc/mysql/my.cnf。配置目录
  • -v $PWD/logs:/logs：将主机当前目录下的 logs 目录挂载到容器的 /logs。日志目录
  • -v $PWD/data:/var/lib/mysql ：将主机当前目录下的data目录挂载到容器的 /var/lib/mysql 。数据目录
  • **-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456：**初始化 root 用户的密码。

4. 进入容器，操作mysql

docker exec –it c_mysql /bin/bash

5. 使用外部机器连接容器中的mysql

6.2、部署Tomcat

1. 搜索tomcat镜像

docker search tomcat

2. 拉取tomcat镜像

docker pull tomcat

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

# 在/root目录下创建tomcat目录用于存储tomcat数据信息
mkdir ~/tomcat
cd ~/tomcat

docker run -id --name=c_tomcat \
-p 8080:8080 \
-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps \
tomcat 

• 参数说明：

  • **-p 8080:8080：**将容器的8080端口映射到主机的8080端口

    **-v $PWD:/usr/local/tomcat/webapps：**将主机中当前目录挂载到容器的webapps

4. 使用外部机器访问tomcat

6.3、部署Nginx

1. 搜索nginx镜像

docker search nginx

2. 拉取nginx镜像

docker pull nginx

3. 创建容器，设置端口映射、目录映射

# 在/root目录下创建nginx目录用于存储nginx数据信息
mkdir ~/nginx
cd ~/nginx
mkdir conf
cd conf
# 在~/nginx/conf/下创建nginx.conf文件,粘贴下面内容
vim nginx.conf

user  nginx;
worker_processes  1;

error_log  /var/log/nginx/error.log warn;
pid        /var/run/nginx.pid;


events {
    worker_connections  1024;
}


http {
    include       /etc/nginx/mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile        on;
    #tcp_nopush     on;

    keepalive_timeout  65;

    #gzip  on;

    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

docker run -id --name=c_nginx \
-p 80:80 \
-v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf \
-v $PWD/logs:/var/log/nginx \
-v $PWD/html:/usr/share/nginx/html \
nginx

• 参数说明：
  • -p 80:80：将容器的 80端口映射到宿主机的 80 端口。
  • -v $PWD/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf：将主机当前目录下的 /conf/nginx.conf 挂载到容器的 :/etc/nginx/nginx.conf。配置目录
  • -v $PWD/logs:/var/log/nginx：将主机当前目录下的 logs 目录挂载到容器的/var/log/nginx。日志目录

4. 使用外部机器访问nginx

6.4、部署Redis

1. 搜索redis镜像

docker search redis

2. 拉取redis镜像

docker pull redis:5.0

3. 创建容器，设置端口映射

docker run -id --name=c_redis -p 6379:6379 redis:5.0

4. 使用外部机器连接redis

./redis-cli.exe -h 192.168.149.135 -p 6379

7、Docker镜像原理

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

Linux文件系统由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

• 第二层是 root文件系统rootfs,称为base image

• 然后再往上可以叠加其他的镜像文件

• 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

7.1、镜像制作

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

7.2、Dockerfile

Dockerfile 是一个文本文件

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

Dochub网址

7.2.1、自定义centos7镜像

1. 默认登录路径为 /usr

2. 可以使用vim

①定义父镜像：FROM centos:7

②定义作者信息：MAINTAINER itheima itheima@itcast.cn

③执行安装vim命令： RUN yum install -y vim

④定义默认的工作目录：WORKDIR /usr

⑤定义容器启动执行的命令：CMD /bin/bash

⑥通过dockerfile构建镜像：docker bulid –f dockerfile文件路径 –t 镜像名称:版本

7.2.2、发布springboot项目

①定义父镜像：FROM java:8

②定义作者信息：MAINTAINER itheima itheima@itcast.cn

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

8、服务编排Compose

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）

服务编排就是按照一定的业务规则批量管理容器

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：

1.利用 Dockerfile 定义运行环境镜像

2.使用 docker-compose.yml 定义组成应用的各服务

3.运行 docker-compose up 启动应用

8.1、安装Docker Compose

# 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。 
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.22.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose
# 设置文件可执行权限 
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 查看版本信息 
docker-compose -version

8.2、卸载Docker Compose

# 二进制包方式安装的，删除二进制文件即可
rm /usr/local/bin/docker-compose

8.3、使用docker compose编排nginx+springboot项目

1. 创建docker-compose目录

mkdir ~/docker-compose
cd ~/docker-compose

2. 编写 docker-compose.yml 文件

version: '3'
services:
  nginx:
   image: nginx
   ports:
    - 80:80
   links:
    - app
   volumes:
    - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
  app:
    image: app
    expose:
      - "8080"

3. 创建./nginx/conf.d目录

mkdir -p ./nginx/conf.d

4. 在./nginx/conf.d目录下 编写itheima.conf文件

server {
    listen 80;
    access_log off;

    location / {
        proxy_pass http://app:8080;
    }
   
}

5. 在~/docker-compose 目录下 使用docker-compose 启动容器

docker-compose up

6. 测试访问

http://192.168.149.135/hello

9、Docker 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。

9.1、私有仓库搭建

# 1、拉取私有仓库镜像 
docker pull registry
# 2、启动私有仓库容器 
docker run -id --name=registry -p 5000:5000 registry
# 3、打开浏览器 输入地址http://私有仓库服务器ip:5000/v2/_catalog，看到{"repositories":[]} 表示私有仓库 搭建成功
# 4、修改daemon.json   
vim /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；注意将私有仓库服务器ip修改为自己私有仓库服务器真实ip 
{"insecure-registries":["私有仓库服务器ip:5000"]} 
# 5、重启docker 服务 
systemctl restart docker
docker start registry

9.2、将镜像上传至私有仓库

# 1、标记镜像为私有仓库的镜像     
docker tag centos:7 私有仓库服务器IP:5000/centos:7
 
# 2、上传标记的镜像     
docker push 私有仓库服务器IP:5000/centos:7

9.3、 从私有仓库拉取镜像

#拉取镜像 
docker pull 私有仓库服务器ip:5000/centos:7

10、容器虚拟化与传统虚拟机

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地运行。

• 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：

• 容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势

不同：

• 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