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一文了解Docker容器技術的操作

一文了解Docker容器技術的操作

前言一、Docker是什麼二、Docker的安裝及測試Docker的安裝Docker的Hello world測試三、Docker的常見操作鏡像的基本操作容器的基本操作鏡像、容器的導入和導出四、關於DockerFile總結

前言

相信點進這篇文章的Coder,不管是在各大技術論壇上、技術交流群,亦或招聘網上,應該都有見到過Doker容器技術的面孔,隨着社會節奏的加快以及迫於生活的壓力,在計算機技術日新月異的今天,真正能夠沉下心來學習一門技術的時間真的不多。趁着這段空閑的時間,濤耶也該是時候把過去學習時所積累的筆記沉澱一下了。本文主要是從是什麼、為什麼、怎麼做的角度來介紹Docker容器技術的入門,能讓初次接觸Docker容器技術的朋友更快更便捷的使用Docker。

一、Docker是什麼

對於Docker,官方的介紹如下:

Docker 是一個開源的應用容器引擎,讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的鏡像中,然後發布到任何流行的 Linux或Windows機器上,也可以實現虛擬化。容器是完全使用沙箱機制,相互之間不會有任何接口。

在實際的開發過程中,我們往往會因為環境的搭建而浪費過多的時間,而現如今有了Docker容器技術的支持,我們不再過於擔心各種因為環境問題而造成的過多時間的浪費。Docker容器引擎中已經為我們提供了開發過程中所需要的各種鏡像,我們需要有Resid數據庫、Elasticsearch搜索技術、Mq消息隊列等支持,我們都可以使用Docker中的pull命令來從中央倉庫中進行拉取,而不像傳統那樣從各大官網亦或github中進行下載。讀到這裏的朋友應該會有所發現,Docker就有點類似Maven管理工具,或者直接將Docker看做一個裝載了大量“物資”的集裝箱,但Docker的強大之處可並不止步於此,查閱了解后,Docker主要有以下幾大特性:

  • Automating the packaging and deployment of applications(使應用的打包與部署自動化)
  • Creation of lightweight, private PAAS environments(創建輕量、私密的PAAS環境)
  • Automated testing and continuous integration/deployment(實現自動化測試和持續的集成/部署)
  • Deploying and scaling web apps, databases and backend services(部署與擴展webapp、數據庫和後台服務)

總之,Docker容器是現如今相當火熱的一門技術。之前讀到網上有着這麼一句話:電腦如果有問題,沒有是重裝系統解決不了的。話雖如此,但是一旦重裝系統之後,我們之前系統中所有保存資源都被消除了,我們需要使用QQ增進朋友之間的感情,則要到鵝廠中去下載、安裝;需要網易雲音樂來放鬆心情,則要到官網中安裝、下載,以及需要下載並安裝其他各大軟件才能滿足自己的實際需求,一個不小心還可能會綁架其他垃圾軟件。當然有的朋友會在重裝系統之前自己的資源備份以下,重裝系統之後再直接使用,但依然免不了N個下一步所帶來的時間消耗。假如現在有這麼一個容器,裏面存放着我們需要的所有資源,在我們需要的時候只需要一行簡單的pull命令即可迅速完成所有軟件的下載安裝步驟,這豈不美哉!

沒錯,Docker容器就是基於這麼一個思想來解決我們各大煩惱。如果對於Docker容器技術的理解還不是特別清楚,可拜讀一下大佬的文章:漫畫 | 從搬家到容器技術 Docker 應用場景解析,這篇文章使用漫畫的形式來給讀者介紹Docker容器的優勢。

二、Docker的安裝及測試

Docker的安裝

我們往往是使用Linux系統來安裝Docker,在之前的文章也有過Linux系統的安裝,這裏就不多介紹了。下面我們就在CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)系統下來安裝一下Docker吧。

首選使用cat /etc/redhat-release查看一下自己的Linux版本:

[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 8.0.1905 (Core)

在安裝Docker之前,我們先把yum更新一下

update yum

安裝Docker需要的軟件包

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

設置一下docker的yum源,後期在使用的Docker的pull操作都是在此倉庫中下載

 yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

查看倉庫中所有的docker版本,以便安裝我們需要的Docker版本

yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

安裝需要的docker版本,此處以Docker17.12.1版本為例

yum install docker-ce-17.12.1.ce

成功安裝之後,便可使用docker version/docker -v即可查看所安裝docker的版本

# docker version
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# docker version
Client:
 Version:    17.12.1-ce
 API version:    1.35
 Go version:    go1.9.4
 Git commit:    7390fc6
 Built:    Tue Feb 27 22:15:20 2018
 OS/Arch:    linux/amd64

Server:
 Engine:
  Version:    17.12.1-ce
  API version:    1.35 (minimum version 1.12)
  Go version:    go1.9.4
  Git commit:    7390fc6
  Built:    Tue Feb 27 22:17:54 2018
  OS/Arch:    linux/amd64
  Experimental:    false

# docker -v
[root@iZm5eei156c9h3hrdjpe77Z ~]# docker -v
Docker version 17.12.1-ce, build 7390fc6

之後,我們需要更換docker拉取軟件的服務,這裏使用的是Aliyun鏡像加速器,使用加速器可以提升獲取Docker官方鏡像的速度(一下操作可直接複製執行):

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://1ewanek5.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

這樣一來,我們便完整的安裝好了Docker。(PS:由於系統環境的問題,在安裝過程中可能需要到其他依賴,只需要根據提示操作即可)

Docker的Hello world測試

任何技術的學習,我們都離不開Hello world,Docker也不例外,下面我們來使用Docker來運行一下Hello world吧,在測試之前我們首先使用如下命令來啟動Docker,啟動、重新啟動以及設置開機自啟動:

# Docker的啟動
systemctl start docker
# Docker的重啟
systemctl restart docker
# Docker的開機自啟動
systemctl enable docker     # 一般我們使用開機自啟動的形式

啟動好Docker之後,我們來在Docker中運行一下hello world:

# docker 運行hello world
docker run hello-world

在我們執行docker run hello-world之後,Docker首先會根據我們的命令查看一下本地是否存在hello-world鏡像,如果存在則會直接運行,如果不存在就會去中央倉庫中拉取(下載)hello-world鏡像(拉取過程極為迅速)之後再來運行。由於我們首次使用Docker,所以執行之後會出現以下結果:

由於Docker已經幫我們拉取了hello-world鏡像,所以當我們再次運行docker run hello-world之後,則會出現如下結果:

順便一提,我們在使用Docker拉取所拉取的所有鏡像都來源於Docker的中央倉庫,裏面存放了大量的鏡像可供我們自由使用:https://hub.docker.com/

三、Docker的常見操作

啟動docker systemctl start docker,重啟systemctl restart docker,開機docker自啟動systemctl enable docker

# Docker的啟動
systemctl start docker
# Docker的重啟
systemctl restart docker
# Docker的開機自啟動
systemctl enable docker     # 一般我們使用開機自啟動的形式

鏡像的基本操作

  • 使用search命令來檢索中央倉庫中收錄的鏡像,這裏以tomcat為例
# 檢索鏡像:docker search [鏡像名稱]
docker search tomcat

  • 拉取(下載)鏡像:docker pull tomcat(默認最新版本),如果需要其他版本可在中央倉庫中查閱
# 拉取鏡像:docker pull [鏡像名稱]
docker pull tomcat
# 默認拉取的是最新版本,如果需要特定版本,在後面指定即可,以tomcat7.0.1為例
docker pull tomcat:7.0.1
  • 查看已經下載的本地鏡像:
# 查看已經下載的本地鏡像
docker images

  • 刪除本地鏡像
# 刪除本地鏡像: docker rmi 鏡像名稱/IMAGE ID
docker rmi tomcat

容器的基本操作

  • 根據鏡像啟動對應的容器
# 根據鏡像啟動對應的容器
docker run -d --name mytomcat tomcat
# --name 對容器起一個別名
# -d 對指定的容器進行後台運行
  • 停止運行的容器
# 停止運行的容器:docker stop 容器名稱/CONTAINER ID
docker stop mytomcat
  • 查看正在運行的容器
docker ps       # 查看正在運行的容器
docker ps -a    # 查看本地所有的容器
  • 刪除容器
# 注:刪除容器是使用rm,刪除鏡像是rmi,且刪除鏡像之前需要停止運行容器並刪除
docker rm mytomcat
  • 啟動一個做了端口映射的容器,在之前創建容器之後,我們無法通過ip:端口的形式來訪問Docker中所開啟的服務,因為每一個容器他都是獨立,所以要想訪問,我們則需要通過端口的映射來訪問容器。
docker run -d --name mytomcat -p 8888:8080 tomcat
# --name:對容器起一個別名
# -p:將主機的端口映射到容器的一個端口  主機端口:容器內部的端口 
# -d:後台運行
  • 查看容器的日誌docker logs mytomcat

  • 容器開機自起動:

docker update mytomcat --restart=always
  • 進入對應的容器
docker exec -it mytomcat /bin/bash
  • 本地文件(是centos不是windows)與docker容器中文件之間的互傳,以將ik分詞器插件上傳至elasticsearch容器為例:
# 先將windows上的文件使用xftp上傳到vmware linux中,然後將文件使用docker命令上傳到docker容器中
# docker cp 本地路徑 容器名:容器路徑
docker cp ./elasticsearch-analysis-ik-6.5.4.zip elasticsearch:/usr/share/elasticsearch/plugins
  • 文件的掛載

Docker容器是獨立,且其相當於是一個及其精簡版的Linux,在我們通過exec命令之後,我們是無法使用vim、vi等命令來對其內部文件進行編輯,在一般情況下我們在創建好容器之後一般會對其配置文件進行編輯,此時我們可以使用Docker中的掛載來將容器內文件掛載到宿主機中。當我們在宿主機中對掛載的文件進行編輯的時候,容器中所被掛載的文件也會做出相應的修改,下面就是docker掛載文件的-v操作(以掛載Es的配置文件和數據文件為例):

mkdir -p ./resources/elasticsearch/config
mkdir -p ./resources/elasticsearch/data

docker run --name elasticsearch -p 9200:9200 \
-e "discovery.type=single-node" \
-e ES_JAVA_OPTS="-Xms256m -Xmx256m" \
-v /resources/elasticsearch/config/elasticsearch.yml:/usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml \
-v /resources/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data -d elasticsearch:5.6.8

鏡像、容器的導入和導出

export:可將docker容器通過export導出為tar文件

docker export mytomcat > mytomcat.tar

import:基於tar文件來創建一個新的鏡像

docker import - mytomcat < mytomcat.tar

注:以上指示Docker容器中常用的一些命令,對於不同的鏡像的使用,其啟動命令也是會有所區別,後面的一些命令會在使用的時候進行介紹,其他更多Docker操作可參考Docker官方文檔:
https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/

四、關於DockerFile

上面我們已經介紹了Docker以及在使用Docker過程中常用的一些命令。而本小結將會介紹Dockerfile,Dockerfile是常用的一種創建鏡像的方式,由file我們也不難知道Dockerfile就是一個Docker文件,可以簡單把它理解成在其內部定義了構建Docker容器的一條條指令,而每一條指令的內容都代表了構建容器的每個流程,Docker通過讀取Dockerfile內的每條指令來構建鏡像。下面我們將會簡單介紹編寫Dockerfile的常用指令及其搭建流程,並最終使用Dockerfile來搭建一個centos鏡像。(PS:本文中的Dockerfile僅僅是簡單介紹,之後Dockerfile的詳細編寫會單獨成文整理)

Dockerfile官方文檔:https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/

在介紹Dockerfile之前,我們首先通過下面這張圖來直觀的了解下Dockerfile(來源網絡,侵刪。)

從上圖我們可以大致了解Dockerfile的編寫流程,一個標準的Dockerfile以FROM指令開頭(除註釋之外,註釋通過#進行),一般來說,Dockerfile中的指令主要包括四種類型,該四種類型也就是編寫Dockerfile的一般流程:

  • 指定構建新鏡像的基礎鏡像(父鏡像):FROM
  • 說明所構建鏡像的維護者信息:MAINTAINER(官方已經不贊成使用)、LABEL(建議使用)
  • 對鏡像的操作指令:RUN、ENV、ADD、COPY以及WORKDIR
  • 對容器的啟動指令:CMD、ENTRYPOINT、USER

下面我們通過Dockerfile的形式來搭建一個nginx容器,並訪問其index.html頁面。

創建一個工作目錄,用於指定創建新鏡像的所需要的文件(不做要求,但卻是一種創建鏡像的規範)

mkdir demo_dockerfile
cd demo_dockerfile
vim Dockerfile

編寫Dockerfile文件

FROM nginx
LABEL author=taoye email=26647879@qq.com desc="Hello Dockerfile, I am a coder."

Dockerfile文件寫完之後,我們通過該文件來創建一個新的鏡像,-t參數用於指定創建新鏡像的倉庫和名稱,並設置版本,注意在結尾有.,表示的是指定構建新鏡像過程中的上下文環境的目錄。

docker build -t demo_nginx/demo_dockerfile:v1.0 .

執行之後docker build之後便會在本地創建了一個新的鏡像,我們可以通過該鏡像來創建容器並使用curl來進行測試

docker run --name demo_nginx -d -p 7777:80 demo_nginx/demo_dockerfile:v1.0

curl localhost:7777

總結

本文首先介紹的是對Docker基本認識,其次詳細說明了Docker環境的搭建,之後常見的Docker操作,最後簡單介紹了Dockerfile及通過Dockerfile創建一個簡單nginx容器。在之後文章中會詳細介紹Dockerfile,最好的學習方式莫過於從官方文檔中盡情的無償汲取知識,本文說到底僅僅是在學習Docker官方文檔之後的一個簡單總結,所涉及到的也只是冰山一角。Docker官方文檔中包含了詳細且全面的介紹,涉及到Docker的方方面面,有條件的朋友強烈建議閱讀耐心地閱讀官方文檔:http://docs.docker.com/engine/reference/builder/

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