前言

Docker 代表的容器技術(shù)是近兩年的大熱技術(shù)圾亏，和人工智能、區(qū)塊鏈等熱點(diǎn)不同碗誉，容器技術(shù)的門檻并不高，每一個(gè)開(kāi)發(fā)父晶、測(cè)試哮缺、運(yùn)維人員都能在日常工作中掌握和使用，是當(dāng)今 IT 從業(yè)人員的必備技能之一甲喝。

本文主要講解 Docker 技術(shù)棧及其應(yīng)用實(shí)踐尝苇，從環(huán)境安裝到容器、鏡像操作以及生產(chǎn)環(huán)境如何部署開(kāi)發(fā)的微服務(wù)應(yīng)用埠胖，希望本文對(duì)大家學(xué)習(xí) Docker 技術(shù)有所幫助糠溜。

什么是容器

為什么需要容器？虛擬化不是已經(jīng)夠了么直撤？

對(duì)于還沒(méi)有接觸到容器技術(shù)的小伙伴們而言非竿，可能覺(jué)得我們并沒(méi)有必要花費(fèi)大量的時(shí)間和經(jīng)歷去學(xué)習(xí)容器技術(shù)。也可能有很多小伙伴會(huì)覺(jué)得容器技術(shù)就是“新瓶裝舊酒”谋竖，沒(méi)啥學(xué)習(xí)的必要红柱。

在 IT 技術(shù)中承匣，KVM、VMware 等虛擬化技術(shù)已經(jīng)做得很好了锤悄。為什么還要學(xué)習(xí)容器技術(shù)呢韧骗？這就要聊一下虛擬化技術(shù)在實(shí)際業(yè)務(wù)中存在的問(wèn)題了：

虛擬化技術(shù)的確可以讓我們更好的利用服務(wù)器資源，也可以在宿主機(jī)上安裝多個(gè)不同的操作系統(tǒng)如 CentOS零聚、Ubuntu 以及 Windows 等等袍暴，運(yùn)行多套不同的應(yīng)用。但可能我們就是為了運(yùn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用如 Nginx隶症，卻還要在虛擬機(jī)里運(yùn)行一個(gè)完整的操作系統(tǒng)政模，內(nèi)核和其它無(wú)關(guān)程序，這種做法資源利用不高沿腰。

所以我們希望更多的關(guān)注應(yīng)用程序本身览徒，而不再分精力去關(guān)注操作系統(tǒng)與無(wú)關(guān)程序，操作系統(tǒng)內(nèi)核直接與宿主機(jī)共享颂龙。

為了實(shí)現(xiàn)上面的方案习蓬，我們就需要一種更加輕量級(jí)的虛擬化技術(shù)——容器技術(shù)。

什么是容器措嵌？

在生活中躲叼，瓶子、罐子企巢、盆枫慷、試管、箱子等用來(lái)裝東西的都是容器浪规。

而在 IT 行業(yè)中或听，容器技術(shù)是一種輕量級(jí)的虛擬化技術(shù)。主要特點(diǎn)有:

• 輕量：只打包了需要的 bins/libs（也就是命令和庫(kù)文件）笋婿。與宿主機(jī)共享操作系統(tǒng)誉裆，直接使用宿主機(jī)的內(nèi)核。
• 部署快：容器的鏡像相對(duì)虛擬機(jī)的鏡像小缸濒。部署速度非匙愣快，秒級(jí)部署庇配，
• 移植性好：Build once,Run anywhere（一次構(gòu)建斩跌，隨處部署運(yùn)行）。
• 資源利用率更高：相對(duì)于虛擬機(jī)捞慌，不需要安裝操作系統(tǒng)耀鸦，所以幾乎沒(méi)有額外的 CPU、內(nèi)存消耗啸澡。

在這里插入圖片描述

Docker 容器技術(shù)介紹

Docker 技術(shù)是目前最火熱的能實(shí)現(xiàn)容器技術(shù)的軟件揭糕，使用 Go（Golang）語(yǔ)言開(kāi)發(fā)萝快。其官方地址：

https://www.docker.com/

Docker 版本

2017 之前版本：

1.7、 1.8著角、1.9揪漩、1.10、1.11吏口、1.12奄容、1.13

2017 年的 3 月 1 號(hào)之后，Docker 的版本命名開(kāi)始發(fā)生變化产徊，同時(shí)將 CE 版本和 EE 版本進(jìn)行分開(kāi)昂勒。

Docker 社區(qū)版（CE）：為了開(kāi)發(fā)人員或小團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建基于容器的應(yīng)用,與團(tuán)隊(duì)成員分享和自動(dòng)化的開(kāi)發(fā)管道。docker-ce 提供了簡(jiǎn)單的安裝和快速的安裝舟铜，以便可以立即開(kāi)始開(kāi)發(fā)戈盈。docker-ce 集成和優(yōu)化，基礎(chǔ)設(shè)施谆刨。

• 17-03-ce
• 17-06-ce
• 18-03-ce
• 18-06-ce
• 18-09-ce

Docker 企業(yè)版（EE）：專為企業(yè)的發(fā)展和 IT 團(tuán)隊(duì)建立塘娶。docker-ee 為企業(yè)提供最安全的容器平臺(tái)，以應(yīng)用為中心的平臺(tái)痊夭。

PS：所以我們安裝的時(shí)候刁岸，要安裝 docker-ce，千萬(wàn)不要搞錯(cuò)了哦她我！

Docker 底層內(nèi)核相關(guān)技術(shù)

Docker 容器本質(zhì)上是宿主機(jī)的進(jìn)程虹曙。可以把 Docker 容器內(nèi)部跑的進(jìn)程看作是宿主機(jī)的線程番舆。

Docker 通過(guò) NameSpace 實(shí)現(xiàn)了資源隔離酝碳，通過(guò) CGroups 實(shí)現(xiàn)了資源限制。

NameSpace

Linux 內(nèi)核實(shí)現(xiàn) NameSpace 的一個(gè)主要目的就是實(shí)現(xiàn)輕量級(jí)虛擬化(容器)服務(wù)恨狈。在同一個(gè) NameSpace 下的進(jìn)程可以感知彼此的變化疏哗，而對(duì)外界的進(jìn)程一無(wú)所知。

Control Group

控制組（CGroups）是 Linux 內(nèi)核的一個(gè)特性拴事，主要用來(lái)對(duì)共享資源進(jìn)行隔離沃斤、限制圣蝎、審計(jì)等刃宵。

只有能控制分配到容器的資源，才能避免多個(gè)容器同時(shí)運(yùn)行時(shí)對(duì)宿主機(jī)系統(tǒng)的資源競(jìng)爭(zhēng)徘公。

控制組可以提供對(duì)容器的內(nèi)存牲证、CPU、磁盤 IO 等資源進(jìn)行限制和計(jì)費(fèi)管理关面。

LXC 與 Docker 區(qū)別

LXC 為 Linux Container 的簡(jiǎn)寫坦袍，可以提供輕量級(jí)的虛擬化十厢。

Docker 的底層就是使用了 LXC 來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Docker 以 LXC 為基礎(chǔ)捂齐，實(shí)現(xiàn)了更多更強(qiáng)的功能蛮放。

Docker 內(nèi)容小結(jié)

容器屬于操作系統(tǒng)虛擬化，屬于 Paas奠宜，容器可看作是一種輕量級(jí)包颁，進(jìn)程級(jí)的虛擬機(jī)。

相比于 KVM 虛擬機(jī)的優(yōu)勢(shì)：

• 不需要安裝 OS压真，和宿主機(jī)共享
• 鏡像存儲(chǔ)空間小
• 啟動(dòng)速度快（容器為秒級(jí)娩嚼，虛擬機(jī)一般需要 10 秒左右）
• 移植性更好，更輕便
• 性能更好

Docker 是一個(gè)實(shí)現(xiàn)容器的軟件滴肿，底層使用 LXC岳悟。Docker 主要使用 NameSpace 命名空間技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源隔離，使用 CGroup 實(shí)現(xiàn)資源限制泼差。

Docker 容器化部署以及 Docker 加速器配置

環(huán)境要求

• 建議直接在 Linux 宿主機(jī)上跑 Docker（當(dāng)然也可以在虛擬機(jī)里跑 Docker）
• 不能直接在 Windows 上跑 Docker（因?yàn)?NameSpace贵少，CGroup 是 Linux 內(nèi)核特性，Windows 沒(méi)有）
• Windows 上可以先跑 Linux 虛擬機(jī),再在 Linux 虛擬機(jī)上跑 Docker

Docker 安裝

默認(rèn)情況下拴驮，我們使用 yum 安裝時(shí)春瞬，官方源比較慢，所以建議大家使用國(guó)內(nèi) yum 源套啤。

### wget https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
### yum install docker-ce -y 

注意：要安裝 docker-ce 版宽气，不要安裝 Docker（否則可能安裝 1.13 老版本）。

修改 docker.service

### vim /usr/lib/systemd/system/docker.service

14 ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
15 ExecStartPost=/sbin/iptables -P FORWARD ACCEPT  添加此行內(nèi)容

啟動(dòng)服務(wù)

### systemctl start docker
### systemctl enable docker

查看版本信息

### docker -v
Docker version 19.03.8, build afacb8b

一個(gè)故事帶你了解容器生態(tài)圈

Docker 技術(shù)的三大核心概念潜沦，分別是：

• 鏡像（image）: 鏡像就是打包好的環(huán)境與應(yīng)用萄涯。
• 容器（contanier）: 容器就是運(yùn)行鏡像的實(shí)例。 鏡像看作是靜態(tài)的唆鸡，容器是動(dòng)態(tài)的涝影。
• 倉(cāng)庫(kù)（repository）: 存放多個(gè)鏡像的一個(gè)倉(cāng)庫(kù)。

我們通過(guò)一個(gè)小故事（案例）來(lái)引入鏡像争占、容器和倉(cāng)庫(kù)的概念燃逻，看下圖：

在這里插入圖片描述

假設(shè)我們有一天需要快速構(gòu)建一個(gè)基于 Nginx/MySQL 等應(yīng)用的項(xiàng)目：咱們第一件事是干嘛，按照以往的構(gòu)建思路臂痕，肯定是一個(gè)軟件一個(gè)軟件安裝伯襟，安裝完成后，在進(jìn)行關(guān)聯(lián)配置握童∧饭郑可能我們需要花費(fèi)一天的時(shí)間來(lái)安裝和準(zhǔn)備我們所需的應(yīng)用環(huán)境，是不是特別麻煩。

那現(xiàn)在我教你一種法術(shù)叫做 Docker 技術(shù)稽揭，其擁有 Docker 客戶端俺附、Docker 服務(wù)器端（Docker daemon）、Docker Hub 官方倉(cāng)庫(kù)溪掀。

Docker Hub 被稱之為倉(cāng)庫(kù)事镣，你所要的所有應(yīng)用都在這里哦（要啥有啥）。你安裝完 Docker 后揪胃，我們可以通過(guò)專門的 Docker 命令去倉(cāng)庫(kù)拉取鏡像到服務(wù)器端蛮浑，然后 Docker 會(huì)將鏡像構(gòu)建成容器，讓其跑起來(lái)只嚣。以后你需要啥應(yīng)用沮稚，只需要通過(guò) Docker 這個(gè)法術(shù)就能輕松構(gòu)建你想要的任何應(yīng)用啦，這就是容器技術(shù)册舞！

鏡像管理與 Docker Hub 鏡像倉(cāng)庫(kù)

鏡像主要分為兩類：

• 操作系統(tǒng)類（如 CentOS蕴掏、Ubuntu）
• 應(yīng)用程序類

查看鏡像列表

通過(guò) docker images 命令查看本地當(dāng)前鏡像列表，默認(rèn)為空调鲸；使用 man docker-images 得到參數(shù)說(shuō)明：

### docker images

搜索鏡像

通過(guò) docker search 查找官方鏡像盛杰，使用 man docker-search 得到參數(shù)說(shuō)明。

官方倉(cāng)庫(kù)地址：https://hub.docker.com/藐石。

### docker search centos

在這里插入圖片描述

拉取鏡像

通過(guò) docker pull 拉燃垂（下載）鏡像，使用 man docker-pull 得到參數(shù)說(shuō)明：

### docker pull centos

### docker images
REPOSITORY           TAG            IMAGE ID          CREATED         SIZE
centos               latest         470671670cac     3 months ago     237MB

說(shuō)明：

• 鏡像下載默認(rèn)是去找 Docker 官方倉(cāng)庫(kù)下載于微，它在國(guó)外網(wǎng)絡(luò)逗嫡，所以網(wǎng)速慢（有時(shí)甚至?xí)L問(wèn)不到）
• 鏡像下載時(shí)顯示的大小與最終 docker images 顯示的大小不一致（因?yàn)橛袎嚎s算法，解壓后就變大了）

問(wèn)題：如果鏡像 pull 非常慢株依，怎么解決驱证？

• Docker 鏡像加速器（國(guó)內(nèi)有公司將官方倉(cāng)庫(kù)下載放到國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)，我們指定從國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)下載）
• 可以從網(wǎng)速好的宿主機(jī)上 pull 下來(lái),然后導(dǎo)出給網(wǎng)速慢的宿主機(jī)導(dǎo)入

鏡像加速器

### vim /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": ["http://hub-mirror.c.163.com"]
}

### systemctl daemon-reload
### systemctl restart docker

刪除鏡像

通過(guò) docker rmi 刪除鏡像恋腕，man docker-rmi 查看參數(shù)幫助：

### docker rmi centos

補(bǔ)充：還可以通過(guò) docker rmi 鏡像 ID 刪除抹锄。

Docker Hub 鏡像倉(cāng)庫(kù)

思考一個(gè)問(wèn)題：剛才我們拉取的鏡像都來(lái)自哪里？

答：Docker Hub荠藤。

Docker Hub 為最大的公開(kāi)倉(cāng)庫(kù)伙单，也就是官方倉(cāng)庫(kù)：

https://hub.docker.com/

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搜索你想要的鏡像，然后進(jìn)去看看都有點(diǎn)啥：

在這里插入圖片描述

這個(gè)還涉及到一個(gè)問(wèn)題哈肖，CentOS 有多個(gè)版本吻育，能不能指定我們下載的版本呢？當(dāng)前可以啦牡彻，看下圖：

在這里插入圖片描述

在這里插入圖片描述

看到這里你會(huì)發(fā)現(xiàn)扫沼，Docker 從 Hub 上拉取鏡像是非常容易的，學(xué)會(huì)了吧庄吼。那接下來(lái)我們來(lái)聊聊鏡像下載本地后缎除，如何讓它跑起來(lái)。

容器常見(jiàn)操作

查看容器列表

列表所有狀態(tài)的容器总寻，現(xiàn)在為空列表器罐。使用 man docker-ps 得到參數(shù)說(shuō)明：

### docker ps -a

運(yùn)行容器

### docker run -it --name=c1 centos /bin/bash
[root@5a17b9560f33 /]### cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 8.1.1911 (Core)

[root@5a17b9560f33 /]### exit
exit

### docker start c1
c1

### docker attach c1
[root@5a17b9560f33 /]#

說(shuō)明:

• -i 等同于 --interactive，表示交互; -t 等同于 --tty渐行，表示給一個(gè)終端用于交互轰坊。
• --name=c1 用于指定容器名。
• /bin/bash 指定 CentOS 鏡像啟動(dòng)為容器時(shí)的啟動(dòng)命令祟印，不指也可以肴沫，因?yàn)?CentOS 鏡像的默認(rèn)啟動(dòng)命令就是它。
• cat /etc/redhat-release 看到 CentOS 8.1蕴忆，而 uname -r 查看的內(nèi)核是 CentOS 7.6 的, 證明了容器使用的是 Docker host 的內(nèi)核颤芬。
• exit 退出容器后，容器會(huì)變?yōu)?exit 狀態(tài)套鹅。如果同時(shí)按下 ctrl+p+q 三個(gè)按鍵退出后站蝠，容器仍為 UP 狀態(tài)。
• docker attach 可連接進(jìn)入容器內(nèi)部交互, 但需要容器為啟動(dòng)狀態(tài)卓鹿。

或者用下面的命令連接上去交互式操作（連上去后菱魔，直接用 exit 退出，容器仍然為 UP 狀態(tài)）：

### docker exec -it c1 /bin/bash

如果需要獲取容器的輸出信息（如日志）吟孙，我們可以通過(guò) docker logs 容器名稱或容器 ID澜倦。

與容器交互拷貝文件

將本地 /etc/fstab 拷貝到 c1 容器的 /root/ 目錄下：