docker

Docker
学习目标：
掌握Docker基础知识，能够理解Docker镜像与容器的概念
完成Docker安装与启动
掌握Docker镜像与容器相关命令
掌握Tomcat Nginx 等软件的常用应用的安装
掌握docker迁移与备份相关命令
能够运用Dockerfile编写创建容器的脚本
能够搭建与使用docker私有仓库
1 Docker简介
1.1 什么是虚拟化
​ 在计算机中，虚拟化（英语：Virtualization）是一种资源管理技术，是将计算机的
各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实
体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这
些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。一般所指的
虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
​ 在实际的生产环境中，虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的
旧的硬件产能过低的重组重用，透明化底层物理硬件，从而最大化的利用物理硬件 对资
源充分利用
​ 虚拟化技术种类很多，例如：软件虚拟化、硬件虚拟化、内存虚拟化、网络虚拟化
(vip)、桌面虚拟化、服务虚拟化、虚拟机等等。
1.2 什么是Docker
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​ Docker 是一个开源项目，诞生于 2013 年初，最初是 dotCloud 公司内部的一个业
余项目。它基于 Google 公司推出的 Go 语言实现。 项目后来加入了 Linux 基金会，遵
从了 Apache 2.0 协议，项目代码在 GitHub 上进行维护。
​ ​
Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，以至于 dotCloud 公司后来都改名为
Docker Inc。Redhat 已经在其 RHEL6.5 中集中支持 Docker；Google 也在其 PaaS 产品
中广泛应用。
​ Docker 项目的目标是实现轻量级的操作系统虚拟化解决方案。 Docker 的基础是
Linux 容器（LXC）等技术。
​ 在 LXC 的基础上 Docker 进行了进一步的封装，让用户不需要去关心容器的管理，
使得操作更为简便。用户操作 Docker 的容器就像操作一个快速轻量级的虚拟机一样简
单。
为什么选择Docker?
（1）上手快。
​ 用户只需要几分钟，就可以把自己的程序“Docker化”。Docker依赖于“写时复
制”（copy-on-write）模型，使修改应用程序也非常迅速，可以说达到“随心所致，代码
即改”的境界。
随后，就可以创建容器来运行应用程序了。大多数Docker容器只需要不到1秒中即
可启动。由于去除了管理程序的开销，Docker容器拥有很高的性能，同时同一台宿主机
中也可以运行更多的容器，使用户尽可能的充分利用系统资源。
（2）职责的逻辑分类
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​ 使用Docker，开发人员只需要关心容器中运行的应用程序，而运维人员只需要关心
如何管理容器。Docker设计的目的就是要加强开发人员写代码的开发环境与应用程序要
部署的生产环境一致性。从而降低那种“开发时一切正常，肯定是运维的问题（测试环境
都是正常的，上线后出了问题就归结为肯定是运维的问题）”
（3）快速高效的开发生命周期
​ Docker的目标之一就是缩短代码从开发、测试到部署、上线运行的周期，让你的应
用程序具备可移植性，易于构建，并易于协作。（通俗一点说，Docker就像一个盒子，
里面可以装很多物件，如果需要这些物件的可以直接将该大盒子拿走，而不需要从该盒
子中一件件的取。）
（4）鼓励使用面向服务的架构
​ Docker还鼓励面向服务的体系结构和微服务架构。Docker推荐单个容器只运行一个
应用程序或进程，这样就形成了一个分布式的应用程序模型，在这种模型下，应用程序
或者服务都可以表示为一系列内部互联的容器，从而使分布式部署应用程序，扩展或调
试应用程序都变得非常简单，同时也提高了程序的内省性。（当然，可以在一个容器中
运行多个应用程序）
1.3 容器与虚拟机比较
​ 下面的图片比较了 Docker 和传统虚拟化方式的不同之处，可见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，而传统方式则是在硬件层面实现。
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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。
1.4 Docker 组件
1.4.1 Docker服务器与客户端
​ Docker是一个客户端-服务器（C/S）架构程序。Docker客户端只需要向Docker服务
器或者守护进程发出请求，服务器或者守护进程将完成所有工作并返回结果。Docker提
供了一个命令行工具Docker以及一整套RESTful API。你可以在同一台宿主机上运行
Docker守护进程和客户端，也可以从本地的Docker客户端连接到运行在另一台宿主机上
的远程Docker守护进程。
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1.4.2 Docker镜像与容器
​ 镜像是构建Docker的基石。用户基于镜像来运行自己的容器。镜像也是Docker生命
周期中的“构建”部分。镜像是基于联合文件系统的一种层式结构，由一系列指令一步一步
构建出来。例如：
添加一个文件；
执行一个命令；
打开一个窗口。
也可以将镜像当作容器的“源代码”。镜像体积很小，非常“便携”，易于分享、存储和更
新。
​ Docker可以帮助你构建和部署容器，你只需要把自己的应用程序或者服务打包放进
容器即可。容器是基于镜像启动起来的，容器中可以运行一个或多个进程。我们可以认
为，镜像是Docker生命周期中的构建或者打包阶段，而容器则是启动或者执行阶段。 容
器基于镜像启动，一旦容器启动完成后，我们就可以登录到容器中安装自己需要的软件
或者服务。
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所以Docker容器就是：
​ 一个镜像格式；
​ 一些列标准操作；
​ 一个执行环境。
​ Docker借鉴了标准集装箱的概念。标准集装箱将货物运往世界各地，Docker将这个
模型运用到自己的设计中，唯一不同的是：集装箱运输货物，而Docker运输软件。
和集装箱一样，Docker在执行上述操作时，并不关心容器中到底装了什么，它不管
是web服务器，还是数据库，或者是应用程序服务器什么的。所有的容器都按照相同的
方式将内容“装载”进去。
Docker也不关心你要把容器运到何方：我们可以在自己的笔记本中构建容器，上传
到Registry，然后下载到一个物理的或者虚拟的服务器来测试，在把容器部署到具体的主
机中。像标准集装箱一样，Docker容器方便替换，可以叠加，易于分发，并且尽量通
用。
1.4.3 Registry（注册中心）
​ Docker用Registry来保存用户构建的镜像。Registry分为公共和私有两种。Docker
公司运营公共的Registry叫做Docker Hub。用户可以在Docker Hub注册账号，分享并保
存自己的镜像（说明：在Docker Hub下载镜像巨慢，可以自己构建私有的Registry）。
​ https://hub.docker.com/
2 Docker安装与启动
2.1 安装Docker
​ Docker官方建议在Ubuntu中安装，因为Docker是基于Ubuntu发布的，而且一般
Docker出现的问题Ubuntu是最先更新或者打补丁的。在很多版本的CentOS中是不支持
更新最新的一些补丁包的。
​ 由于我们学习的环境都使用的是CentOS，因此这里我们将Docker安装到CentOS
上。注意：这里建议安装在CentOS7.x以上的版本，在CentOS6.x的版本中，安装前需要
安装其他很多的环境而且Docker很多补丁不支持更新。

​ 请直接挂载课程配套的Centos7.x镜像
（1）yum 包更新到最新
sudo 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
sudo yum install ‐y yum‐utils device‐mapper‐persistent‐data lvm2
（3）设置yum源为阿里云
sudo yum‐config‐manager ‐‐add‐repo http://mirrors.aliyun.com/docker‐
ce/linux/centos/docker‐ce.repo
（4）安装docker
sudo yum install docker‐ce
（5）安装后查看docker版本
docker ‐v
2.2 设置ustc的镜像
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。
https://lug.ustc.edu.cn/wiki/mirrors/help/docker
编辑该文件：
vi /etc/docker/daemon.json
在该文件中输入如下内容：
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{ "
registry‐mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
}
2.3 Docker的启动与停止
systemctl命令是系统服务管理器指令
启动docker：
systemctl start docker
停止docker：
systemctl stop docker
重启docker：
systemctl restart docker
查看docker状态：
systemctl status docker
开机启动：
systemctl enable docker
查看docker概要信息
docker info
查看docker帮助文档
docker ‐‐help
3 常用命令
3.1 镜像相关北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼一层 电话：400-618-9090 命令
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3.1 镜像相关命令
3.1.1 查看镜像
docker images
REPOSITORY：镜像名称
TAG：镜像标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像的创建日期（不是获取该镜像的日期）
SIZE：镜像大小
这些镜像都是存储在Docker宿主机的/var/lib/docker目录下
3.1.2 搜索镜像
如果你需要从网络中查找需要的镜像，可以通过以下命令搜索
docker search 镜像名称
NAME：仓库名称
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
拉取镜像就是从中央仓库中下载镜像到本地
docker pull 镜像名称
例如，我要下载centos7镜像
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docker pull centos:7
3.1.4 删除镜像
按镜像ID删除镜像
docker rmi 镜像ID
删除所有镜像
docker rmi `docker images ‐q`
3.2 容器相关命令
3.2.1 查看容器
查看正在运行的容器
docker ps
查看所有容器
docker ps –a
查看最后一次运行的容器
docker ps –l
查看停止的容器
docker ps ‐f status=exited
3.2.2 创建与启动容器
创建容器常用的参数说明：
创建容器命令：docker run

-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）交互式方式创建容器
docker run ‐it ‐‐name=容器名称 镜像名称:标签 /bin/bash
这时我们通过ps命令查看，发现可以看到启动的容器，状态为启动状态
退出当前容器
exit
（2）守护式方式创建容器：
docker run ‐di ‐‐name=容器名称 镜像名称:标签
登录守护式容器方式：
docker exec ‐it 容器名称 (或者容器ID) /bin/bash
3.2.3 停止与启动容器
停止容器：
docker stop 容器名称（或者容器ID）
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启动容器：
docker start 容器名称（或者容器ID）
3.2.4 文件拷贝
如果我们需要将文件拷贝到容器内可以使用cp命令
docker cp 需要拷贝的文件或目录 容器名称:容器目录
也可以将文件从容器内拷贝出来
docker cp 容器名称:容器目录 需要拷贝的文件或目录
3.2.5 目录挂载
我们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 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/myhtml:/usr/local/myhtml ‐‐name=mycentos3centos:7

如果你共享的是多级的目录，可能会出现权限不足的提示。这是因为
CentOS7中的安全模块selinux把权限禁掉了，我们需要添加参数 --privileged=true
来解决挂载的目录没有权限的问题
3.2.6 查看容器IP地址
我们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）
也可以直接执行下面的命令直接输出IP地址
docker inspect ‐‐format='{{.NetworkSettings.IPAddress}}' 容器名称（容器ID）
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3.2.7 删除容器
删除指定的容器：
docker rm 容器名称（容器ID）
4 应用部署
4.1 MySQL部署
（1）拉取mysql镜像
docker pull centos/mysql‐57‐centos7
（2）创建容器
docker run ‐di ‐‐name=tensquare_mysql ‐p 33306:3306 ‐eMYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 mysql

-p 代表端口映射，格式为 宿主机映射端口:容器运行端口
-e 代表添加环境变量 MYSQL_ROOT_PASSWORD 是root用户的登陆密码（
3）远程登录mysql
连接宿主机的IP ,指定端口为33306
4.2 tomcat部署
（1）拉取镜像
docker pull tomcat:7‐jre7
（2）创建容器创建容器
-p表示地址映射
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docker run ‐di ‐‐name=mytomcat ‐p 9000:8080‐v /usr/local/webapps:/usr/local/tomcat/webapps tomcat:7‐jre7

4.3 Nginx部署
（1）拉取镜像
docker pull nginx
（2）创建Nginx容器
docker run ‐di ‐‐name=mynginx ‐p 80:80 nginx
4.4 Redis部署
（1）拉取镜像
docker pull redis
（2）创建容器
docker run ‐di ‐‐name=myredis ‐p 6379:6379 redis
5 迁移与备份
5.1 容器保存为镜像
我们可以通过以下命令将容器保存为镜像
docker commit mynginx mynginx_i
5.2 镜像备份
我们可以通过以下命令将镜像保存为tar 文件
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docker save ‐o mynginx.tar mynginx_i
5.3 镜像恢复与迁移
首先我们先删除掉mynginx_img镜像 然后执行此命令进行恢复
docker load ‐i mynginx.tar
-i 输入的文件执行后再次查看镜像，可以看到镜像已经恢复

6 Dockerfile
6.1 什么是Dockerfile
Dockerfile是由一系列命令和参数构成的脚本，这些命令应用于基础镜像并最终创建一个新的镜像。

1、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；
2、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；

3、对于运维人员：在部署时，可以实现应用的无缝移植。
6.2 常用命令
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 命令  作用 FROM image_name:tag  定义了使用哪个基础镜像启动构建流程 MAINTAINERuser_name
 声明镜像的创建者 ENV key value  设置环境变量 (可以写多条) RUN command  是Dockerfile的核心部分(可以写多条) ADD source_dir/filedest_dir/file
 将宿主机的文件复制到容器内，如果是一个压缩文件，将会在复制后自动解压
 COPY source_dir/filedest_dir/file
 和ADD相似，但是如果有压缩文件并不能解压 WORKDIR path_dir  设置工作目录6.3 使用脚本创建镜像
步骤：（
1）创建目录
mkdir –p /usr/local/dockerjdk8
（2）下载jdk-8u171-linux-x64.tar.gz并上传到服务器（虚拟机）中的
/usr/local/dockerjdk8目录（
3）创建文件Dockerfile vi Dockerfile
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#依赖镜像名称和IDFROM centos:7#

指定镜像创建者信息
MAINTAINER ITCAST#
切换工作目录
WORKDIR /usrRUN mkdir /usr/local/java#ADD

是相对路径jar,把java添加到容器中
ADD jdk‐8u171‐linux‐x64.tar.gz /usr/local/java/#
配置java环境变量
ENV JAVA_HOME /usr/local/java/jdk1.8.0_171ENV JRE_HOME $JAVA_HOME/jreENV CLASSPATH$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib:$CLASSPATHENV PATH $JAVA_HOME/bin:$PATH




（4）执行命令构建镜像
docker build ‐t='jdk1.8' .
注意后边的空格和点，不要省略（
5）查看镜像是否建立完成
docker images
7 Docker私有仓库
7.1 私有仓库搭建与配置
（1）拉取私有仓库镜像（此步省略）
docker pull registry
（2）启动私有仓库容器
docker run ‐di ‐‐name=registry ‐p 5000:5000 registry
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（3）打开浏览器 输入地址http://192.168.184.141:5000/v2/_catalog看到
{"repositories":[]} 表示私有仓库搭建成功并且内容为空（
4）修改daemon.json
vi /etc/docker/daemon.json
添加以下内容，保存退出。此步用于让
docker信任私有仓库地址（
5）重启docker 服务
systemctl restart docker
7.2 镜像上传至私有仓库
（1）标记此镜像为私有仓库的镜像
docker tag jdk1.8 192.168.184.141:5000/jdk1.8
（2）再次启动私服容器
docker start registry
（3）上传标记的镜像
docker push 192.168.184.141:5000/jdk1.8{
"insecure‐registries":["192.168.184.141:5000"]}