Docker详解（转）

 

>>> 目录 <<<

• Docker简介
• Docker优势
• Docker基本概念
• Docker安装使用
• Docker常用命令
• Docker镜像构建
• Docker本地仓库
• Docker图形管理工具Portainer
• Docker集群管理工具Swarm
• Docker运维流程图
• Docker配置管理
• Docker后续问题
• Docker报错解决 

 

>>> 正文 <<<

 

一、    Docker简介

　　　Docker是一个开源的应用容器引擎，开发者可以打包自己的应用到容器里面，然后迁移到其他机器的docker应用中，可以实现快速部署。

　　　简单的理解，docker就是一个软件集装箱化平台，就像船只、火车、卡车运输集装箱而不论其内部的货物一样，软件容器充当软件部署的标准单元，其中可以包含不同的代码和依赖项。

　　　按照这种方式容器化软件，开发人员和 IT 专业人员只需进行极少修改或不修改，即可将其部署到不同的环境，如果出现的故障，也可以通过镜像，快速恢复服务。

 

 

Docker是什么？

　　Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Golang 语言开发，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 服务器。容器是一个沙箱机制，相互之间不会有影响（类似于我们手机上运行的 app），并且容器开销是很低的。

　　Docker 是一个供开发人员和系统管理员构建、运行和与容器共享应用程序的平台。使用容器部署应用程序称为容器化。容器并不是新事物，但它们用于轻松部署应用程序却是新鲜的。

注意：Docker并非是一个通用的容器工具，它依赖于已存在并运行的Linux内核环境。

Docker的优势有哪些？

• 灵活性：即使是最复杂的应用程序也可以容器化。
• 轻量级：容器利用并共享主机内核，使它们在系统资源方面比虚拟机更有效率。

• 可移植：您可以在本地构建，部署到云上，并在任何地方运行。
• 松耦合：容器是高度自给自足和封装的，允许您在不影响其他容器的情况下替换或升级其中一个。

• 可扩展：您可以跨数据中心增加和自动分发容器副本。
• 安全性：容器对进程应用主动约束和隔离，而不需要用户进行任何配置。

Docker的作用？

　　Docker 是一个用于开发、传送和运行应用程序的开放平台。Docker 使您能够将应用程序与基础设施分开，以便您可以快速交付软件。使用 Docker，您可以像管理应用程序一样管理基础设施。通过利用 Docker 的快速交付、测试和部署代码的方法，您可以显着减少编写代码和在生产中运行代码之间的延迟。Docker(opens new window)是个划时代的开源项目，它彻底释放了计算虚拟化的威力，极大提高了应用的维护效率，降低了云计算应用开发的成本！使用 Docker，可以让应用的部署、测试和分发都变得前所未有的高效和轻松！无论是应用开发者、运维人员、还是其他信息技术从业人员，都有必要认识和掌握 Docker，节约有限的生命。

Docker主要用来解决什么问题？

Docker的出现主要就是为了解决：在我的机器上运行时是正常的，但为什么到你的机器上就运行不正常了。

　　比如你写一个Web应用，并且本地调试没有任何问题。这时候你想发给你的朋友试试看或者发布部署到远程的云服务器上查看效果，那么首先你需要配置和你本地相同的软件环境，如数据库，Web服务器（IIS，Tomcat，Nginx），必要的插件，库等等。而这你还不能保证的你的软件一定能够运行起来，因为别人可能用完全不同的操作系统，即便是使用Linux每种发行版也会有微小的区别。

 

二、    Docker优势

　　1. 　　特性优势

 

 

2.　　资源优势

 

 

三、    Docker基本概念

Docker 架构及工作原理

　　Docker使用客户端-服务器架构。Docker 客户端与 Docker 守护进程通信，后者负责构建、运行和分发Docker容器等繁重的工作。Docker 客户端和守护进程可以运行在同一个系统上，或者您可以将一个 Docker 客户端连接到一个远程 Docker 守护进程。Docker 客户端和守护进程通过 UNIX 套接字或网络接口使用 REST API 进行通信。

 

Client（客户端）：是Docker的用户端，可以接受用户命令和配置标识，并与Docker daemon通信。

Images（镜像）：是一个只读模板，含创建Docker容器的说明，它与操作系统的安装光盘有点像。

Containers（容器）：镜像的运行实例，镜像与容器的关系类比面向对象中的类和对象。

Registry（仓库）：是一个集中存储与分发镜像的服务。最常用的Registry是官方的Docker Hub 。

 

 

 

四、    Docker安装使用

• 操作系统：CentOS 7

1、安装依赖

yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

2、添加软件源

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo　　# 指定阿里云镜像源

3、安装docker-ce（对系统内核有一定要求，centos6不支持）

yum clean all  yum makecache fast        # 重新生成缓存

yum -y install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

4、设置自启并启动

systemctl enable docker

systemctl start docker

5、查看版本

docker version

 　　

 

 

•  运行示例：Nginx

1、搜索并下载镜像

docker search nginx

docker pull nginx

 

2、启动一个容器并映射端口到本地

docker run -d -p 8080:80 --name Nginx nginx　　　　# 参数详解见下文

 

3、访问本地映射端口

 

 

五、    Docker常用命令

　　1.     镜像控制

 搜索镜像：docker  search  [OPTIONS]  TERM

上传镜像：docker  push  [OPTIONS]  NAME[:TAG]

下载镜像：docker  pull  [OPTIONS]  NAME[:TAG]

提交镜像：docker  commit [OPTIONS]  CONTAINER  NAME[:TAG]

构建镜像：docker  build  [OPTIONS]  PATH

删除镜像：docker  rmi [OPTIONS]  IMAGE  [IMAGE...]

增加镜像标签：docker  tag  SOURCE_IMAGE[:TAG]  TARGET_IMAGE[:TAG]

查看所有镜像：docker  images  [OPTIONS]  [REPOSITORY[:TAG]]

 

 

　　2.     容器控制

启动/重启容器：docker start/restart CONTAINER

停止/强停容器：docker stop/ kill CONTAINER

删除容器：docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

重命名容器：docker rename CONTAINER CONTAINER_NEW

进入容器：docker attach CONTAINER

执行容器命令：docker exec CONTAINER COMMAND

查看容器日志：docker logs [OPTIONS] CONTAINER

查看容器列表：docker ps [OPTIONS]

 　　

 

 　　3.     容器启动

docker  run  [OPTIONS]  IMAGE  [COMMAND]  [ARG...]

-d : 后台运行容器，并返回容器ID

-i：以交互模式运行容器，通常与 -t 同时使用

-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与 -i 同时使用

-v：绑定挂载目录

--name="mycontainer": 为容器指定一个名称

--net="bridge": 指定容器的网络连接类型，支持如下：

   　　bridge / host / none / container:<name|id>

-p/-P :端口映射，格式如图：

 　　　　

 

 　　4.     其他命令

查看docker信息：docker info

docker命令帮助：docker run --help

复制文件到容器：docker cp custom.conf Nginx:/etc/nginx/conf.d/

更新容器启动项：docker container update --restart=always nginx

查看docker日志：tail -f /var/log/messages

 

  　　

>>> 更多可以参考官网：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/cli/

 

 

六、    Docker镜像构建

　　1.     Docker commit（1运行2修改3保存）

a）   运行容器

docker run -dit -p 8080:80 --name Nginx nginx

b）   修改容器（这里我只是做个演示，所以就复制一下文件，具体修改需要根据你实际情况）

docker cp custom.conf Nginx:/etc/nginx/conf.d/

c）   将容器保存为新的镜像

docker commit Nginx zwx/nginx

 　　

 

 2.     Dockerfile（1编写2构建）

a）   编写Dockerfile文件

vim Dockerfile

 

b）   执行Dockerfile文件

docker build -t zwx/nginx .　　　　# 后面有个点，代表当前目录下dockerfile文件

 　　

 3.     Dockerfile 常用指令

 

　　 >>> 更多可以参考：【转载】Dockerfile文件详解

 

 

七、    Docker本地仓库

　　1、拉取镜像仓库

docker search registry

docker pull registry

2、启动镜像服务

docker run -dit \

--name=Registry \　　　　# 指定容器名称

-p 5000:5000 \　　　　　　# 仓库默认端口是5000，映射到宿主机，这样可以使用宿主机地址访问

--restart=always \                # 自动重启，这样每次docker重启后仓库容器也会自动启动

--privileged=true \              # 增加安全权限，一般可不加

-v /usr/local/my_registry:/var/lib/registry  \　　　　# 把仓库镜像数据保存到宿主机

registry

3、注册https协议（需要通过本地仓库下载镜像，均需要配置）

vim /etc/docker/daemon.json　　　　　　　　# 默认无此文件，需自行添加，有则追加一下内容。

   { "insecure-registries":[" xx.xx.xx.xx:5000"] }　　# 指定ip地址或域名

4、新增tag指明仓库地址

docker tag zwx/nginx x.xx.xx.xx:5000/zwx/nginx　　# 如果构建时已经指定仓库地址，则可以省略

5、上传镜像到本地仓库

docker push x.xx.xx.xx:5000/zwx/nginx

6、查看本地仓库

curl -XGET http://x.xx.xx.xx:5000/v2/_catalog

       

 　　>>> 更多可以参考：docker 搭建本地私有仓库

 

 

八、    Docker与图形管理工具Portainer

　　1.     简介

　　　　Portainer是Docker的图形化管理工具，提供状态显示面板、应用模板快速部署、容器镜像网络数据卷的基本操作（包括上传下载镜像，创建容器等操作）、

　　　　事件日志显示、容器控制台操作、Swarm集群和服务等集中管理和操作、登录用户管理和控制等功能。功能十分全面，基本能满足中小型单位对容器管理的全部需求。

 　　　　

 

　　2.     安装使用

a） 搜索并下载镜像

docker search portainer

docker pull portainer/portainer

b） 单机方式运行

docker run -d \

-p 9000:9000 \　　　# portainer默认端口是9000，映射到本地9000端口，通过本地地址访问

--restart=always \　　# 设置自动重启

-v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \　　# 单机必须指定docker.sock

--name Prtainer portainer/portainer

c） 访问http://localhost:9000

　　首次登陆需要注册用户，给admin用户设置密码，然后单机版选择local连接即可。

 

d） 控制管理

　　　　　

　　　　  >>> 更多可以参考：Portainer介绍

 

九、    Docker与集群管理工具Swarm

　　1.     简介

　　　　Swarm是Docker官方提供的一款集群管理工具，其主要作用是把若干台Docker主机抽象为一个整体，并且通过一个入口统一管理这些Docker主机上的各种Docker资源。

　　　　

 

 　　2.     安装使用

　　　　Swarm 在 Docker 1.12 版本之前属于一个独立的项目，在 Docker 1.12 版本发布之后，该项目合并到了 Docker 中，成为 Docker 的一个子命令。

　　　　

　　　　a)　　启动swarm集群只需要执行初始化命令即可：

docker swarm init \　　　　　　　# 默认初始化节点为管理节点
--advertise-addr xx.xx.xx.xx \　　　#指定使用的ip
--listen-addr xx.xx.xx.xx:2377　　　#指定监听ip和port，默认为2377

　　　　

 

　　　　b) 　　设置manager节点

　　　　docker swarm join-token manager　　　　#获取管理节点token，放入下面命令

docker swarm join \
--advertise-addr xx.xx.xx.xx \
--listen-addr xx.xx.xx.xx:2377 \
--token SWMTKN-1-29ynh5uyfiiospy4fsm4pd4xucyji2rn0oj4b4ak4s7a37syf9-ajkrv2ctjr5cmxzuij75tbrmz \
xx.xx.xx.xx:2377

　　　　

　　　　c) 　　设置worker节点

　　　　docker swarm join-token worker　　　　#获取工作节点token，放入下面命令

docker swarm join \
--advertise-addr xx.xx.xx.xx \
--listen-addr xx.xx.xx.xx:2377 \
--token SWMTKN-1-29ynh5uyfiiospy4fsm4pd4xucyji2rn0oj4b4ak4s7a37syf9-ajkrv2ctjr5cmxzuij75tbrmz \
xx.xx.xx.xx:2377

 

　　　　c) 　　查看节点

 docker node ls

　　　　

 

 　　　　d) 　　创建服务

docker service create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

--detach , -d:  指定容器运行于前台还是后台，默认为false

--name:  服务名称

--network:  网络连接

--publish , -p:  端口映射

--env , -e:  设置环境变量

--tty , -t:  分配tty设备，该可以支持终端登录

--mount:  文件挂载

--replicas:  指定任务数量

　　>>>更多参考：Docker Swarm集群部署实践  　　Docker Swarm 常用命令

 

  　3.     对比K8s究竟有何异同?

a）出生不同

Google根据其在Linux上容器管理经验，改造到docker管理上，就是kubernetes。他的在许多方面表现良好,最重要的是构造于Google多年的宝贵经验只上。
kubernetes并不是为了docker写的,kubernetes把集群带到了一个全新的高度，代价是学习曲线比较陡。docker-swarm 使用了一个不同的方式,它是docker原生的集群工具。
最方便的部分是它暴露了docker标准的编程接口，意味着你之前一直在使用的任何与docker沟通的工具（docker CLI,  docker compose等），都可以无缝的在docker swarm上使用。

b）安装配置不同

安装设置swarm非常简单，简单明了并且很灵活。我们需要做的就是安装一个服务发现工具，然后在所有的节点上安装swarm容器。
相比较而言，kubernetes的安装就有点复杂晦涩了。不同的操作系统上安装都不同。每个操作系统都有自己的独立安装指令。

c）运行方式不同

使用Swarm和使用容器没有什么不同。比如，你习惯于使用Docker CLI（命令行接口），你可以继续使用几乎相同的命令。
如果你习惯于使用Docker Componse来运行容器，你可以继续在Swarm集群中使用。不管你之前习惯于怎么使用容器，你仍旧可以使用，只是在更大级别的集群中使用。
Kubernetes要求你去学习它自己的CLI（命令行接口）和配置。你不能使用你之前创建的docker-compose.yml配置，你必须要去新建与Kubernetes对应的配置。
你也不能使用之前学习的Docker CLI（命令行接口）。你必须要去学习 Kubernetes CLI（命令行接口）

最后，当需要在Docker Swarm 和 Kubernetes做出选择时，可以考虑如下几点：
你是否想依赖于Docker自己来解决集群的问题。如果是，选择Swarm。如果某些功能在Docker中不支持，那它也非常可能在Swarm中找不到，因为Swarm是依赖于Docker API的。
另外一方面，如果你想要一个工具可以解决Docker的限制，Kubernetes将是不错的选择。Kubernetes不是基于Docker，而是基于Google多年对于管理容器的经验。它是按照自己的方式来行事。

 

 

十、    Docker运维流程图

 　　

 

 

十一、    Docker配置管理

1.　　用了容器以后，还需要配置管理吗？

起初我们跟Docker官方一样，属于理想主义派。天真的认为容器就应该是inmutable的，当需要配置变更的时候，重新构建镜像重新部署。

基于这一思路，我们在cSphere中添加了个镜像自动构建模块，用户可以配置代码仓库的地址。
服务的配置文件保存于Git或者SVN库中，需要配置变更时，向版本库中Push一下，自动通过hook触发镜像构建，并自动完成线上容器的重建。

通过这套系统，用户可以非常方便的批量更新线上的服务，并不局限于配置文件的变更，代码的变更也天生支持。
经过实际使用，这套系统能够很好的满足开发和测试环境的需求，提升工作效率。

但是，在生产环境中使用的时候，我们发现这种流程其实并不那么完美，主要表现在：
镜像构建和部署虽然自动化了，但构建是针对VCS中的某个仓库的，改一行配置就得整体重新构建一下，在更新容器时还需要把镜像重新分发到所有机器上，配置变更速度太慢。
这种方式的配置变更会涉及到服务的重启，这在生产环境某些场景下是不可接受的 ，有可能引起短暂的服务中断。

 

2.　　应用配置文件应该需要做到什么？

Docker应用配置文件能够保持能够支持针对不同环境作出更改。另外配置文件支持在线更改，重启就生效。一般分为以下两种方式。

a） Docker环境变量

需要在制作镜像的时候就需要提前想好，有哪些参数是部署容器的时候会经常更改，
然后把这些参数抽出来做成容器的环境变量，然后在部署的容器的时候填入不同的参数即可。
但是如果后续发现有一些参数不同场景下部署的时候也会修改，那就需要再重新制作镜像了。

b）应用配置文件

上述的管理方式不太灵活，灵活的管理方式是将配置文件和镜像剥离开，这样就不会被镜像给绑定了。

注：最新版本可以参考docker config命令管理

 

 

十二、    Docker后续问题

• •    集群环境
  •    网络安全
  •    存储管理
  •    日志收集
  •    实时监控
  •    性能调优
  •    ……

 

 

 

 

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如果想更详细，更深入了解Docker，推荐 >>> Docker最全教程——从理论到实战(一)

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