惠安 网站建设公司,如何看网站点击量,做谱的网站,大连网站设计培训班Docker实用篇
0.学习目标
1.初识Docker
1.1.什么是Docker
微服务虽然具备各种各样的优势#xff0c;但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。
分布式系统中#xff0c;依赖的组件非常多#xff0c;不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。在数百上千台服务中重复部署…Docker实用篇
0.学习目标
1.初识Docker
1.1.什么是Docker
微服务虽然具备各种各样的优势但服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦。
分布式系统中依赖的组件非常多不同组件之间部署时往往会产生一些冲突。在数百上千台服务中重复部署环境不一定一致会遇到各种问题
1.1.1.应用部署的环境问题
大型项目组件较多运行环境也较为复杂部署时会碰到一些问题 依赖关系复杂容易出现兼容性问题 开发、测试、生产环境有差异 例如一个项目中部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。
1.1.2.Docker解决依赖兼容问题
而Docker确巧妙的解决了这些问题Docker是如何实现的呢
Docker为了解决依赖的兼容问题的采用了两个手段 将应用的Libs函数库、Deps依赖、配置与应用一起打包 将每个应用放到一个隔离容器去运行避免互相干扰 这样打包好的应用包中既包含应用本身也保护应用所需要的Libs、Deps无需再操作系统上安装这些自然就不存在不同应用之间的兼容问题了。
虽然解决了不同应用的兼容问题但是开发、测试等环境会存在差异操作系统版本也会有差异怎么解决这些问题呢
1.1.3.Docker解决操作系统环境差异
要解决不同操作系统环境差异问题必须先了解操作系统结构。以一个Ubuntu操作系统为例结构如下 结构包括
计算机硬件例如CPU、内存、磁盘等系统内核所有Linux发行版的内核都是Linux例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互对外提供内核指令用于操作计算机硬件。系统应用操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装使用更加方便。
应用于计算机交互的流程如下
1应用调用操作系统应用函数库实现各种功能
2系统函数库是对内核指令集的封装会调用内核指令
3内核指令操作计算机硬件
Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核无非是系统应用不同提供的函数库有差异 此时如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统MySQL在调用Ubuntu函数库时会发现找不到或者不匹配就会报错了 Docker如何解决不同系统环境的问题
Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包Docker运行到不同操作系统时直接基于打包的函数库借助于操作系统的Linux内核来运行
如图 1.1.4.小结
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内核因此可以在任意Linux操作系统上运行
Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术具备下列优势
可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像可以迁移到任意Linux操作系统运行时利用沙箱机制形成隔离容器各个应用互不干扰启动、移除都可以通过一行命令完成方便快捷
1.2.Docker和虚拟机的区别
Docker可以让一个应用在任何操作系统中非常方便的运行。而以前我们接触的虚拟机也能在一个操作系统中运行另外一个操作系统保护系统中的任何应用。
两者有什么差异呢
虚拟机virtual machine是在操作系统中模拟硬件设备然后运行另一个操作系统比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。
Docker仅仅是封装函数库并没有模拟完整的操作系统如图 对比来看 小结
Docker和虚拟机的差异 docker是一个系统进程虚拟机是在操作系统中的操作系统 docker体积小、启动速度快、性能好虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般
1.3.Docker架构
1.3.1.镜像和容器
Docker中有几个重要的概念
镜像ImageDocker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会给容器进程做隔离对外不可见。
一切应用最终都是代码组成都是硬盘中的一个个的字节形成的文件。只有运行时才会加载到内存形成进程。
而镜像就是把一个应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。
容器呢就是将这些文件中编写的程序、函数加载到内存中允许形成进程只不过要隔离起来。因此一个镜像可以启动多次形成多个容器进程。 例如你下载了一个QQ如果我们将QQ在磁盘上的运行文件及其运行的操作系统依赖打包形成QQ镜像。然后你可以启动多次双开、甚至三开QQ跟多个妹子聊天。
1.3.2.DockerHub
开源应用程序非常多打包这些应用往往是重复的劳动。为了避免这些重复劳动人们就会将自己打包的应用镜像例如Redis、MySQL镜像放到网络上共享使用就像GitHub的代码共享一样。 DockerHubDockerHub是一个官方的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。
我们一方面可以将自己的镜像共享到DockerHub另一方面也可以从DockerHub拉取镜像 1.3.3.Docker架构
我们要使用Docker来操作镜像、容器就必须要安装Docker。
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。
如图 1.3.4.小结
镜像
将应用程序及其依赖、环境、配置打包在一起
容器
镜像运行起来就是容器一个镜像可以运行多个容器
Docker结构 服务端接收命令或远程请求操作镜像或容器 客户端发送命令或者请求到Docker服务端
DockerHub
一个镜像托管的服务器类似的还有阿里云镜像服务统称为DockerRegistry
1.4.安装Docker
企业部署一般都是采用Linux操作系统而其中又数CentOS发行版占比最多因此我们在CentOS下安装Docker。参考课前资料中的文档 2.Docker的基本操作
2.1.镜像操作
2.1.1.镜像名称
首先来看下镜像的名称组成
镜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
如图 这里的mysql就是repository5.7就是tag合一起就是镜像名称代表5.7版本的MySQL镜像。
2.1.2.镜像命令
常见的镜像操作命令如图 2.1.3.案例1-拉取、查看镜像
需求从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看
1首先去镜像仓库搜索nginx镜像比如DockerHub: 2根据查看到的镜像名称拉取自己需要的镜像通过命令docker pull nginx 3通过命令docker images 查看拉取到的镜像 2.1.4.案例2-保存、导入镜像
需求利用docker save将nginx镜像导出磁盘然后再通过load加载回来
1利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法
例如查看save命令用法可以输入命令
docker save --help结果 命令格式
docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]2使用docker save导出镜像到磁盘
运行命令
docker save -o nginx.tar nginx:latest结果如图 3使用docker load加载镜像
先删除本地的nginx镜像
docker rmi nginx:latest然后运行命令加载本地文件
docker load -i nginx.tar结果 2.1.5.练习
需求去DockerHub搜索并拉取一个Redis镜像
目标
1去DockerHub搜索Redis镜像
2查看Redis镜像的名称和版本
3利用docker pull命令拉取镜像
4利用docker save命令将 redis:latest打包为一个redis.tar包
5利用docker rmi 删除本地的redis:latest
6利用docker load 重新加载 redis.tar文件
2.2.容器操作
2.2.1.容器相关命令
容器操作的命令如图 容器保护三个状态
运行进程正常运行暂停进程暂停CPU不再运行并不释放内存停止进程终止回收进程占用的内存、CPU等资源
其中 docker run创建并运行一个容器处于运行状态 docker pause让一个运行的容器暂停 docker unpause让一个容器从暂停状态恢复运行 docker stop停止一个运行的容器 docker start让一个停止的容器再次运行 docker rm删除一个容器
2.2.2.案例-创建并运行一个容器
创建并运行nginx容器的命令
docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx命令解读
docker run 创建并运行一个容器–name : 给容器起一个名字比如叫做mn-p 将宿主机端口与容器端口映射冒号左侧是宿主机端口右侧是容器端口-d后台运行容器nginx镜像名称例如nginx
这里的-p参数是将容器端口映射到宿主机端口。
默认情况下容器是隔离环境我们直接访问宿主机的80端口肯定访问不到容器中的nginx。
现在将容器的80与宿主机的80关联起来当我们访问宿主机的80端口时就会被映射到容器的80这样就能访问到nginx了 2.2.3.案例-进入容器修改文件
需求进入Nginx容器修改HTML文件内容添加“传智教育欢迎您”
提示进入容器要用到docker exec命令。
步骤
1进入容器。进入我们刚刚创建的nginx容器的命令为
docker exec -it mn bash命令解读 docker exec 进入容器内部执行一个命令 -it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端允许我们与容器交互 mn 要进入的容器的名称 bash进入容器后执行的命令bash是一个linux终端交互命令
2进入nginx的HTML所在目录 /usr/share/nginx/html
容器内部会模拟一个独立的Linux文件系统看起来如同一个linux服务器一样 nginx的环境、配置、运行文件全部都在这个文件系统中包括我们要修改的html文件。
查看DockerHub网站中的nginx页面可以知道nginx的html目录位置在/usr/share/nginx/html
我们执行命令进入该目录
cd /usr/share/nginx/html查看目录下文件 3修改index.html的内容
容器内没有vi命令无法直接修改我们用下面的命令来修改
sed -i -e s#Welcome to nginx#传智教育欢迎您#g -e s#head#headmeta charsetutf-8#g index.html在浏览器访问自己的虚拟机地址例如我的是http://192.168.150.101即可看到结果 2.2.4.小结
docker run命令的常见参数有哪些
–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 psdocker ps -a 查看所有容器包括已经停止的
2.3.数据卷容器数据管理
在之前的nginx案例中修改nginx的html页面时需要进入nginx内部。并且因为没有编辑器修改文件也很麻烦。
这就是因为容器与数据容器内文件耦合带来的后果。 要解决这个问题必须将数据与容器解耦这就要用到数据卷了。
2.3.1.什么是数据卷
**数据卷volume**是一个虚拟目录指向宿主机文件系统中的某个目录。 一旦完成数据卷挂载对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录了。
这样我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录了
2.3.2.数据集操作命令
数据卷操作的基本语法如下
docker volume [COMMAND]docker volume命令是数据卷操作根据命令后跟随的command来确定下一步的操作
create 创建一个volumeinspect 显示一个或多个volume的信息ls 列出所有的volumeprune 删除未使用的volumerm 删除一个或多个指定的volume
2.3.3.创建和查看数据卷
需求创建一个数据卷并查看数据卷在宿主机的目录位置
① 创建数据卷
docker volume create html② 查看所有数据
docker volume ls结果 ③ 查看数据卷详细信息卷
docker volume inspect html结果 可以看到我们创建的html这个数据卷关联的宿主机目录为/var/lib/docker/volumes/html/_data目录。
小结
数据卷的作用
将容器与数据分离解耦合方便操作容器内数据保证数据安全
数据卷操作
docker volume create创建数据卷docker volume ls查看所有数据卷docker volume inspect查看数据卷详细信息包括关联的宿主机目录位置docker volume rm删除指定数据卷docker volume prune删除所有未使用的数据卷
2.3.4.挂载数据卷
我们在创建容器时可以通过 -v 参数来挂载一个数据卷到某个容器内目录命令格式如下
docker run \--name mn \-v html:/root/html \-p 8080:80nginx \这里的-v就是挂载数据卷的命令
-v html:/root/htm 把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
2.3.5.案例-给nginx挂载数据卷
需求创建一个nginx容器修改容器内的html目录内的index.html内容
分析上个案例中我们进入nginx容器内部已经知道nginx的html目录所在位置/usr/share/nginx/html 我们需要把这个目录挂载到html这个数据卷上方便操作其中的内容。
提示运行容器时使用 -v 参数挂载数据卷
步骤
① 创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录
docker run --name mn -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx② 进入html数据卷所在位置并修改HTML内容
# 查看html数据卷的位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html2.3.6.案例-给MySQL挂载本地目录
容器不仅仅可以挂载数据卷也可以直接挂载到宿主机目录上。关联关系如下
带数据卷模式宿主机目录 -- 数据卷 — 容器内目录直接挂载模式宿主机目录 — 容器内目录
如图 语法
目录挂载与数据卷挂载的语法是类似的
-v [宿主机目录]:[容器内目录]-v [宿主机文件]:[容器内文件]
需求创建并运行一个MySQL容器将宿主机目录直接挂载到容器
实现思路如下
1在将课前资料中的mysql.tar文件上传到虚拟机通过load命令加载为镜像
2创建目录/tmp/mysql/data
3创建目录/tmp/mysql/conf将课前资料提供的hmy.cnf文件上传到/tmp/mysql/conf
4去DockerHub查阅资料创建并运行MySQL容器要求
① 挂载/tmp/mysql/data到mysql容器内数据存储目录
② 挂载/tmp/mysql/conf/hmy.cnf到mysql容器的配置文件
③ 设置MySQL密码
2.3.7.小结
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-v 宿主机文件:容器内文-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目录挂载耦合度高需要我们自己管理目录不过目录容易寻找查看
3.Dockerfile自定义镜像
常见的镜像在DockerHub就能找到但是我们自己写的项目就必须自己构建镜像了。
而要自定义镜像就必须先了解镜像的结构才行。
3.1.镜像结构
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。
我们以MySQL为例来看看镜像的组成结构 简单来说镜像就是在系统函数库、运行环境基础上添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。
我们要构建镜像其实就是实现上述打包的过程。
3.2.Dockerfile语法
构建自定义的镜像时并不需要一个个文件去拷贝打包。
我们只需要告诉Docker我们的镜像的组成需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么将来Docker会帮助我们构建镜像。
而描述上述信息的文件就是Dockerfile文件。
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。 更新详细语法说明请参考官网文档 https://docs.docker.com/engine/reference/builder
3.3.构建Java项目
3.3.1.基于Ubuntu构建Java项目
需求基于Ubuntu镜像构建一个新镜像运行一个java项目 步骤1新建一个空文件夹docker-demo 步骤2拷贝课前资料中的docker-demo.jar文件到docker-demo这个目录 步骤3拷贝课前资料中的jdk8.tar.gz文件到docker-demo这个目录 步骤4拷贝课前资料提供的Dockerfile到docker-demo这个目录 其中的内容如下 # 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR/usr/local# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \ tar -xf ./jdk8.tar.gz \ mv ./jdk1.8.0_144 ./java8# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME$JAVA_DIR/java8
ENV PATH$PATH:$JAVA_HOME/bin# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar步骤5进入docker-demo 将准备好的docker-demo上传到虚拟机任意目录然后进入docker-demo目录下 步骤6运行命令 docker build -t javaweb:1.0 .最后访问 http://192.168.150.101:8090/hello/count其中的ip改成你的虚拟机ip
3.3.2.基于java8构建Java项目
虽然我们可以基于Ubuntu基础镜像添加任意自己需要的安装包构建镜像但是却比较麻烦。所以大多数情况下我们都可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。
例如构建java项目的镜像可以在已经准备了JDK的基础镜像基础上构建。
需求基于java:8-alpine镜像将一个Java项目构建为镜像
实现思路如下 ① 新建一个空的目录然后在目录中新建一个文件命名为Dockerfile ② 拷贝课前资料提供的docker-demo.jar到这个目录中 ③ 编写Dockerfile文件 a 基于java:8-alpine作为基础镜像 b 将app.jar拷贝到镜像中 c 暴露端口 d 编写入口ENTRYPOINT 内容如下 FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
EXPOSE 8090
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar④ 使用docker build命令构建镜像 ⑤ 使用docker run创建容器并运行
3.4.小结
小结 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
4.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 4.1.初识DockerCompose
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。格式如下
version: 3.8services:mysql:image: mysql:5.7.25environment:MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 volumes:- /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql- /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnfweb:build: .ports:- 8090:8090
上面的Compose文件就描述一个项目其中包含两个容器
mysql一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器并且挂载了两个目录web一个基于docker build临时构建的镜像容器映射端口时8090
DockerCompose的详细语法参考官网https://docs.docker.com/compose/compose-file/
其实DockerCompose文件可以看做是将多个docker run命令写到一个文件只是语法稍有差异。
4.2.安装DockerCompose
参考课前资料
4.3.部署微服务集群
需求将之前学习的cloud-demo微服务集群利用DockerCompose部署
实现思路
① 查看课前资料提供的cloud-demo文件夹里面已经编写好了docker-compose文件
② 修改自己的cloud-demo项目将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名
③ 使用maven打包工具将项目中的每个微服务都打包为app.jar
④ 将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中
⑤ 将cloud-demo上传至虚拟机利用 docker-compose up -d 来部署
4.3.1.compose文件
查看课前资料提供的cloud-demo文件夹里面已经编写好了docker-compose文件而且每个微服务都准备了一个独立的目录 内容如下
version: 3.2services:nacos:image: nacos/nacos-serverenvironment:MODE: standaloneports:- 8848:8848mysql:image: mysql:5.7.25environment:MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123volumes:- $PWD/mysql/data:/var/lib/mysql- $PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/userservice:build: ./user-serviceorderservice:build: ./order-servicegateway:build: ./gatewayports:- 10010:10010可以看到其中包含5个service服务
nacos作为注册中心和配置中心 image: nacos/nacos-server 基于nacos/nacos-server镜像构建environment环境变量 MODE: standalone单点模式启动 ports端口映射这里暴露了8848端口 mysql数据库 image: mysql:5.7.25镜像版本是mysql:5.7.25environment环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123设置数据库root账户的密码为123 volumes数据卷挂载这里挂载了mysql的data、conf目录其中有我提前准备好的数据 userservice、orderservice、gateway都是基于Dockerfile临时构建的
查看mysql目录可以看到其中已经准备好了cloud_order、cloud_user表 查看微服务目录可以看到都包含Dockerfile文件 内容如下
FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar4.3.2.修改微服务配置
因为微服务将来要部署为docker容器而容器之间互联不是通过IP地址而是通过容器名。这里我们将order-service、user-service、gateway服务的mysql、nacos地址都修改为基于容器名的访问。
如下所示
spring:datasource:url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_order?useSSLfalseusername: rootpassword: 123driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driverapplication:name: orderservicecloud:nacos:server-addr: nacos:8848 # nacos服务地址4.3.3.打包
接下来需要将我们的每个微服务都打包。因为之前查看到Dockerfile中的jar包名称都是app.jar因此我们的每个微服务都需要用这个名称。
可以通过修改pom.xml中的打包名称来实现每个微服务都需要修改
build!-- 服务打包的最终名称 --finalNameapp/finalNamepluginsplugingroupIdorg.springframework.boot/groupIdartifactIdspring-boot-maven-plugin/artifactId/plugin/plugins
/build打包后 4.3.4.拷贝jar包到部署目录
编译打包好的app.jar文件需要放到Dockerfile的同级目录中。注意每个微服务的app.jar放到与服务名称对应的目录别搞错了。
user-service order-service gateway 4.3.5.部署
最后我们需要将文件整个cloud-demo文件夹上传到虚拟机中理由DockerCompose部署。
上传到任意目录 部署
进入cloud-demo目录然后运行下面的命令
docker-compose up -d5.Docker镜像仓库
5.1.搭建私有镜像仓库
参考课前资料《CentOS7安装Docker.md》
5.2.推送、拉取镜像
推送镜像到私有镜像服务必须先tag步骤如下
① 重新tag本地镜像名称前缀为私有仓库的地址192.168.150.101:8080/
docker tag nginx:latest 192.168.150.101:8080/nginx:1.0 ② 推送镜像
docker push 192.168.150.101:8080/nginx:1.0 ③ 拉取镜像
docker pull 192.168.150.101:8080/nginx:1.0
