嗡汤圆的Docker自学笔记以及应用部署实例

忘是亡心i 2022-07-20 12:25 259阅读 0赞

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该自学内容主要来源于视频列表：[Docker Tutorials][]

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# 基础知识 #

## Docker特性 ##

> Dock不是虚拟机！Dock不是虚拟机！Dock不是虚拟机！  
> docker构建在操作系统上，利用操作系统的containerization技术，消耗资源小，轻量，可以瞬间启动完毕。

我们可以启动一个装有Nginx的docker

docker run -d nginx

然后在分别在Docker和宿主机上运行ps查看进程

ps -ef | grep nginx

可以看到Docker和宿主机上都能看到nginx进程  
1-Docker中的进程  
![Docker中的进程][Docker]  
2-主机中的进程  
![主机中的进程][20160725092624853]

> nginx的进程实际上是在本机上的，这意味着，容器中程序的执行仍然是使用本机操作系统的，容器并不自己构建操作系统，而是以某种隔离的方式依赖本机操作系统工作。这就是Docker和虚拟机的本质区别。摘自：[Docker简介与入门][Docker 1]

## Docker安装 ##

网络上有很多教程，但是还是推荐去[官方网站][Link 1]看看手册，也是手把手教的。  
本博客以ubuntu为例

### 第一步：更新apt，安装必要工具 ###

sudo apt-get update
    sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates

### 第二步：新增GPG KEY，新增软件仓库 ###

sudo apt-key adv --keyserver hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-keys 58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D
    # 这个需要根据系统具体的发行版本确定
    deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-trusty main

### 第三步：安装Docker引擎以及其他 ###

sudo apt-get purge lxc-docker
    apt-cache policy docker-engine
    sudo apt-get install linux-image-extra-$(uname -r)
    sudo apt-get install linux-image-generic-lts-trusty

### 第四步：重启系统并启动Docker服务 ###

reboot
    sudo service docker start

## 基本概念 ##

### 镜像（Image） ###

镜像类似模板，它包含了容器启动所需的所有信息，包括运行程序和配置数据。每个自定义镜像均从基本镜像开始，层层添加内容而成。所以当使用`docker pull` 拉取自定义镜像是，可能看见若干个下载进程，就是各个不同的层。（这点很像版本控制，一层一层的分支）  
运行命令`docker images` 可以查看当前本地存在的镜像  
![DockerImages][]

### 容器（Container） ###

是Docker程序运行的副本，每次从镜像启动一次Docker，都会创建一个新的容器。  
产生的容器并且正在运行的容器，可以通过`docker ps` 查看，若容器已经停止运行， 则可以通过`docker ps -a` 查看。  
![DockerContainers][]  
第一列是Container Id用于唯一区别每个Container，可以通过`docker rm [containerid]` 来删除，也可以通过`docker restart [containerid]` 来重启。

## 基本命令 ##

### 运行 ###

# 交互方式运行docker(运行后会保存container)
    docker run -it dockerimage
    # 交互方式运行docker，运行结束后删除container
    docker run -it --rm dockerimage
    # 后台方式运行docker
    docker run -d dockerimage
    # 连入后台docker
    docker attach containerid
    # 启动，并执行命令
    docker run dockerimage [command]
    # 启动，暴露端口(本机端口port1映射为docker端口port2)
    docker run dockerimage port1:port2
    # 路径映射(本机路径path1映射为docker路径path2)
    # 注意：这里要注意挂载的权限问题，必要时加上-u参数
    docker run dockerimage -v path1:path2

### 进程查看 ###

# 查看正在运行的docker
    docker ps
    # 历史运行docker
    docker ps -a
    # 删除container
    docker rm containerid
    # 重启container
    docker restart containerid
    # 停止一个container
    docker stop containerid

### 镜像管理 ###

# 列出镜像
    docker images
    # 列出所有镜像
    docker images -a
    # 删除镜像
    docker rmi imageid

## Dockerfile构建Docker ##

### 基本元素 ###

Dockerfile记录了构建一个Docker镜像的所有步骤基本语法元素如下：  
1. FROM  
来源镜像，及制定一个基本的源镜像（必填）  
2. MAINTAINER  
维护者信息  
3. RUN  
运行build过程中执行脚本，一般用于必要软件升级，安装等  
3. ADD  
映射卷，将Dockerfile同目录下的某文件或目录添加到Docker环境中去  
4. CMD  
Docker在build完毕时执行的命令，只允许出现一次。若出现多个，会被最后一个覆盖，同时优先级低于docker run 后边添加的command命令。即，若在docker run命令后添加了command，则Dockerfile中的CMD被覆盖。  
5. ENTRYPOINT  
不可覆盖的执行命令，后边在加上CMD或者在docker run后边加上的command则会变为ENTRYPOINT的参数处理。  
6. WORKDIR  
docker 启动完成后所在的工作路径  
7. ENV  
设置docker中的环境变量

### 构建 ###

所有和Dockerfile同目录的文件均会在build过程中被打包进镜像，所以避免在Dockerfile目录中防止太大的文件。  
构建的命令为

docker build -t dockertag .

构建过程中，Dockerfile记录的每一步操作均会生成一个对应的image。  
![dockerbuild][]

然后就能在docker images 中看到了

## DockerHub使用 ##

Dockerhub用起来很像github，主要有pull, push, commit命令。  
首先注册用户名，密码就不用说了。

### 在终端中登陆dockerhub ###

docker login
    # 1-提示输入用户名
    # 2-提示输入密码
    # 3-完成登陆

### 从dockerhub中搜索images并拉去到本地 ###

# 如果知道image名称就可以省去这步
    docker search
    docker pull imgaename
    # 或者直接docker run，若本地没有，就会自动拉取

### 提交自己的dockerimage ###

# 首先，若构建的docker本身名字符合username/dockerimagename这样的规范，就可以直接commit和push
    # 若没有则使用docker tag
    # username/dockerimagename:tag 全名，分别记录了用户名，镜像名，标签（可用于记录分支版本）

提交成功后，就可以在自己的docker hub 主页上看到了  
![dockerhubimages][]

# 应用部署 #

已wordpress+MySQL为例，用这个组合是因为均有官方的源。  
[mysql][]  
[wordpress][]  
页面中均有说明文档  
为了实现灵活配置，我们将文件系统(file)、数据库(db)、Web应用(web)分别部署在三个docker上。三个docker的关系如下：  
file用于文件存储（包括mysql和web应用），mysql实例运行于db上，wordpress应用不属于web上，同时db和web均挂载file的目录。

## file docker ##

# 1-建立file docker 挂载/var/lib/mysq和/var/www/html，基于源busybox
    docker run -v /var/lib/mysq -v /var/www/html --name my_datastore -d busybox echo 'My Datastore'

![buildbusybox][]

## db docker ##

# 2-建立db docker （mysql实例），基于源mysql
    docker run --name my_mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=mypassword --volumes-from my_datastore -d mysql

![buildmysql][]

## web docker ##

# 3-建立web docker（wordpress）链接mysql数据库docker
    docker run --link=my_mysql:mysql -p 80:80 -d wordpress

![buildweb][]

以上步骤完成之后，查看`docker ps` 正在运行的container  
![ps][]  
可以看到db、web两个docker正在运行，file已退出。但是其实我们仅需要file的volume即可。

现在用浏览器打开本地80端口即可看到wordpress的页面

![phpinstall][]

# 工具应用 - Docker Compose #

> 视频中的 fig 已被docker收购，现在更名为Docker Compose了。

Docker Compose是一个基于Docker的用于快速搭建开发环境的工具，通过一个配置文件来管理多个Docker容器，非常适合组合使用多个容器进行开发的场景。

## compose安装 ##

# 1-下载文件
    curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.7.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose
    # 在本机环境其实对应的就是Linux-x86_64
    # 2-赋予执行权限
    chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
    
    # 或者直接使用python-pip安装
    sudo apt-get install python-pip
    pip install docker-compose
    
    # 若运行docker-compose --version能够正确显示版本号，则说明安装成功

## 构建例子 ##

以上文构建wordpress+mysql的应用场景为例。首先尝试使用docker-compose建立原例子中的file docker。步骤如下：

*  创建应用一个目录
 *  创建docker-compose.yml文件

mkdir wpservice
    cd wpservice
    touch docker-compose.yml

*  在文件docker-compose.yml文件中声明docker的构建描述

file:
     image:busybox
     volumes:
            - "/var/lib/mysql"         - "/var/www/html"

*  执行构建并后台启动服务
    
        docker-compose up -d
    
    可以看到docker-compose成功创建container  
    ![fileexample][]
 *  同理我们补充剩下的db和web，为提高安全性，我们不允许空root密码，同时随机生成一个root密码。
    
        web:
        image:wordpress:latest
        links:
        - db ports:
        - "80:80" environment:
        - WORDPRESS_DB_HOST=db:3306 - WORDPRESS_DB_PASSWORD=wordpresspassword - WORDPRESS_DB_USER=wordpress - WORDPRESS_DB_NAME=wordpress volumes_from:
        - file db:
        image:mysql:latest
        volumes_from:
        environments:
        - MYSQL_ALLOW_EMPTY_ROOT=no - MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD=yes - MYSQL_DATABASE=wordpress - MYSQL_USER=wordpress - MYSQL_PASSWORD=wordpresspassword file:
        image:busybox:latest
        volumes:
        - "/var/www/html" - "/var/lib/mysql"
 *  执行构建并后台启动服务
    
        # 若由于构建顺序原因出现错误，再执行一次即可
        
        docker-compose up -d
    
    ![dockercomposeall][]

可以看到应用已经成功启动了。同时通过`docker ps` 可以看到web应用映射了本地计算机的32769端口。

## 扩展web应用 ##

当一个web应用不足以应付并发请求时，docker可以很方便的扩展 ，使用scale即可

docker-compose scale web=3

![docker-compose-scale][]

如上图可以看到通过scale添加了3个web应用，分别映射了32771,32772,32770端口。

[Docker Tutorials]: https://www.youtube.com/playlist?list=PLfpPfDziPdMIbc7p-_siXYwqsRnd3jrLM
[Docker]: /images/20220719/19ebeec50e174ec4893ace3ca9bfa8f6.png
[20160725092624853]: /images/20220719/cef0fa0bd4cc4da1a5dcafff9a4af566.png
[Docker 1]: https://segmentfault.com/a/1190000000448808
[Link 1]: https://docs.docker.com/
[DockerImages]: /images/20220719/a5174255f40040ac944b0d535c836180.png
[DockerContainers]: /images/20220719/d97272f3c77b4ba89530bf05e0695bac.png
[dockerbuild]: /images/20220719/87475e46da7747379755510f0f534691.png
[dockerhubimages]: /images/20220719/6f060451faad4d16a97e5a3010790743.png
[mysql]: https://hub.docker.com/_/wordpress/
[wordpress]: https://hub.docker.com/_/mysql/
[buildbusybox]: /images/20220719/3e07847a4ba9493faff030f4bd8dfb38.png
[buildmysql]: /images/20220719/1d93173e0ac44a80a3f94ecd2f9303a3.png
[buildweb]: /images/20220719/51c7ff8cd8074086a116a0d1cc379d9c.png
[ps]: /images/20220719/bcc5c48a555f4b1c86fdbb20987335e4.png
[phpinstall]: /images/20220719/e964a24c59524f4c9729fbb4fa8ff064.png
[fileexample]: /images/20220719/f83543604c5948e48b981fa27d9cbad8.png
[dockercomposeall]: /images/20220719/274ef2dabcc34ba5a52a1b3f895f3918.png
[docker-compose-scale]: /images/20220719/ce1f6de19cd745ba89cefebdfced51c3.png