Docker入门

一.Docker介绍及安装

　　Docker是容器技术的一个代表，容器技术从本质上讲是将程序隔离、打包的技术，不是一个很新的技术，核心的技术在内核里已经存在很久了，但这个技术真正被大家所用，变成这么流行、这么火爆的技术是因为Docker，Docker在2013年开源后发展的非常非常快。

　　Docker在云计算领域是一个非常火热的话题，Docker很好的理顺了开发和运维的环境的差异，使得开发和运维可以用同一个语言来沟通，另外，Docker和现在的deops、持续集成、持续交互、微服务等概念都是相辅相成的。

1.什么是Docker

　　Docker是一个开源的项目，它可以用来将任何应用以轻量级容器的形式来打包、发布和运行。在Node.js上是这样说Docker的：Docker允许一个应用程序及其所有依赖以一种标准的单位来打包。

　　类比：

　　可以粗糙地理解为轻量级的虚拟机

　　开挂的chroot

　　Docker确实不是虚拟机

　　Docker有一个Docker Engine层，在其上运行各种各样的程序，它是利用了Host OS里面的NameSpace、Control Group这些来做到将应用程序分离，因为它没有虚拟层这一个，会比虚拟机轻很多，程序启动速度、内存、存储需求都会小很多。

2.docker安装

a.mac安装

　　下载、安装、配置。

　　安装好后，可以执行docker info查看信息。

　　配置的话，由于docker官网很慢，可以在Registry mirrors中配置加速器，其实就是国内镜像。如阿里云、时速云等，去注册一个账号，就可以得到一个专属的加速器的地址，重启Docker即可。

b.Linux安装‘

　　$sudo wget -qO- https://get.docker.com | sh：安装Docker本身，wget是命令行的下载工具，它来下载https://get.docker.com这个地址，-q是让wget不要输出那么多，-O-意思是把wget的输出直接输出到标准输出（而不是输出到文件），然后用到管道的概念，把输出给后面的sh执行。这个命令会检测你的Linux的版本，根据你的版本用比较合适的安装包来安装，然后启一个服务。

　　$sudo usermod -aG docker imooc：修改用户的组，把imooc用户加到docker组，这样就允许非super user运行Docker，因为缺省安装后只允许root来执行。

c.Windows安装

二.Docker架构介绍与实践

　　中间是我们进行Docker操作的虚拟机，它运行了一个叫做Docker daemon的程序，这个程序负责做各种各样的Docker操作，比如下载镜像、运行一个容器，我们是通过Client用命令（如build、pull、run）交给Docker daemon，由Docker daemon来做实际的操作，右边是Registry，Docker daemon可以和它去交互，拖取一个image，或者push一个image，它是所有Docker玩家共享Docker镜像的服务。

　　这是一张中文版的架构图，客户端和守护进程进行操作，把命令送给守护进程，守护进程来拖取镜像、运行容器、并且和远端的镜像仓库进行交互。

　　用ubuntu这个image，在这里面运行了一个echo hello docker命令，输出就是hello docker。

　　docker run -p 8080:80 -d nginx命令返回一串字符串，这串字符串是Docker CONTAINER ID，-p是做端口映射的，是把Docker nginx本身的80端口映射到本地Host的8080端口，-d是允许这个程序直接返回，就是把这个容器做为守护进程来运行的。

　　docker ps可以看到当前正在运行的Docker容器，其中就是我们刚刚运行的CONTAINER ID 2b2eec668c76，同时还可以看到端口映射的关系，包括从什么image来的，运行什么样的命令等等，上面命令就是要本机的8080端口开启了一个nginx服务。

　　现在我在本地准备一个index.html文件，文件内容如下：

<html>
<h1>Docker is fun!</h1>
</html>

　　docker cp E:\develop\index.html b05d0bd5ecab:/usr/share/nginx/html

　　这样，Docker容器里面的一个网页已经被我们成功替换了。

　　docker stop 容器ID：停止Docker容器。

　　这时再用docker run -p 8080:80 -d nginx命令启动，再次访问localhost:8080，不再是“Docker is fun!”。因为Docker在容器内所做的改动都是暂时的，都缺省没有被保存下来的，而要保存需要做一些另外的操作。

　　docker commit命令保存了一个改动，实际上是产生了一个新的image。

　　docker rmi IMAGE ID：删除image。

　　docker stop 容器ID：停止正在运行的image。

　　docker ps：显示正在运行的容器

　　docker ps -a：列出所有的容器，包括运行过的，虽然我们把它停止了，但是它在系统里还是有一些历史，如希望把这些也去掉，用docker rm 容器ID。

　　命令小结：

　　docker pull：获取image

　　docker build：创建image

　　docker images：列出image

　　docker run：运行container

　　docker ps：列出container

　　docker rm：删除container

　　docker rmi：删除image

　　docker cp：在host和container之间拷贝文件

　　docker commit：保存改动为新的image

三.Dockerfile介绍

　　通过编写简单的文件自创docker镜像。

1.第一个Dockerfile

FROM alpine:latest
MAINTAINER bijian
CMD echo 'hello docker'

　　FROM alpine:latest：要产生的新镜像有一个Base image（基础镜像），alpine是一个专门针对Linux来做的一个极小的环境

　　MAINTAINER bijian：这个命令实际上是没有什么特别功效，在共享的时候告诉其他人这个是我写的而已

　　CMD echo 'hello docker'：运行一个命令，这个就是我们最终运行容器要产生的效果

　　docker build -t hello_docker E:\develop\docker：新产生image。

　　-t：就是给它一个标签，标签就是hello_docker，最后给出一个路径名，实际上就是把这个路径下的所有内容都送给Docker Engine，让他来产生一个image。

2.dockerfile实战

　　Dockerfile

FROM ubuntu
MAINTAINER bijian
RUN sed -i 's/http:\/\/archive.ubuntu.com\/ubuntu\//http:\/\/mirrors.163.com\/ubuntu\//g' /etc/apt/sources.list
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y nginx
COPY E:\develop\docker\index.html /var/www/html
entrypoint ["/usr/sbin/nginx","-g","daemon off;"]
EXPOSE 80

　　FROM ubuntu：基础镜像ubuntu

　　RUN sed -i 's/http:\/\/archive.ubuntu.com\/ubuntu\//http:\/\/mirrors.163.com\/ubuntu\//g' /etc/apt/sources.list：做一个加速，用sed把/etc/apt/sources.list文件做一个改动，用的是国内的一个镜像，这样会比较快一些

　　RUN apt-get update：更新apt-get库
　　RUN apt-get install -y nginx：运行apt-get命令，安装nginx，-y参数表示不要问我（提醒我）
　　COPY E:\develop\docker\index.html /var/www/html：拷贝本地一个文件到容器里面去，不同版本ubuntu这个路径是不一样的
　　entrypoint ["/usr/sbin/nginx","-g","daemon off;"]：给出一个容器入点，这里是一个数组语法，三个字符串组成的数组，最后会把这个数组展开（用空格把它隔开），当成一个命令行来执行，作用是将nginx在前台执行

　　EXPOSE 80：暴露80端口，普通http服务的监听端口

　　E:\develop\docker\index.html内容是：今天是周末！

　　用docker build -t bj/hello-nginx E:\develop\docker命令构建时，一直未成功，如下所示：

　　将命令加上--no-cache，即创建镜像的过程不使用缓存后，docker build --no-cache -t bj/hello-nginx E:\develop\docker，都不成功。

　　用加速器：

　　不用加速器：

　　如果正常将会如下所示：

　　运行容器，命令：docker run -d -p 80:80 bj/hello-nginx，其中，-d：守护进程化，-p：把端口暴露出来。

　　Dockerfile语法小结：

　　FROM：base image

　　RUN：执行命令

　　ADD：添加文件，还可以将远程服务器上的文件加到容器上去

　　COPY：拷贝文件

　　CMD：执行命令，通常可用CMD和entrypoint给容器指定一个容器执行的入口

　　EXPOSE：暴露端口

　　WORKDIR：指定路径，指定我们运行命令的路径

　　MAINTAINER：维护者

　　ENV：设定环境变量

　　ENTRYPOINT：容器入口，和CMD相似都是设定容器入口，当然它和CMD又不一样，在没有指定entrypoint的时候，就用CMD来启动，如果指定了ENTRYPOINT，CMD所指定的字符串就变成了ENTRYPOINT的参数

　　USER：指定用户，即执行该命令的用户

　　VOLUME：mount point，指定容器所挂载的卷

3.镜像分层

　　Dockerfile中的第一行都产生一个新层。

　　每一行对应一个层，每一层有一个独立的ID，每一行的Dockerfile都产生一个新层。

　　已经存在image里面的层是可读的，一旦一个image被运行成一个容器的话，将会产生一个新层，这层叫做容器层，是可读可写的，这保证我们的容器是可以被改变的。

　　分层有什么好处呢？比如我有很多很多image，image A有10层，image B有7层，它们之间可能有5层是共享的，无形中我们的存储压力就小很多。

四.存储

1.volume介绍

　　提供独立于容器之外的持久化存储。之前我们看到我们在之前运行容器的时候，在容器中的改动，缺省是不会被保存的，Volume提供了一个方便的、可以持久化存储的技巧，比如我们运行一个数据库操作，数据库的容器，数据库真正的数据应该被持久化的，Volume就可以做这个事情，并且Volume可以提供容器与容器之间共享的数据。

2.volume操作

　　a.第一种形式的数据卷

　　$docker run -v /usr/share/nginx/html nginx：运行一个nginx容器，通过-v挂载一个卷。

　　docker inspect nginx命令来检查一下，它给出了容器很多很多的信息，我们关心如下信息：

　　它是把宿主机里的/var/lib/docker/volumes/61b1dcaa2a716cbd42383e9db3a425afd31f587e62cbdab12fc3a13a891b5f3f/_data路径挂载到容器内部的/usr/share/nginx/html地址。但是，在Windows上没有/var/lib/docker/volumes/61b1dcaa2a716cbd42383e9db3a425afd31f587e62cbdab12fc3a13a891b5f3f/_data路径，Mac上也是一样没有，在Mac上还有一层，它是通过一个虚拟层运行了一个主机，在这个主机里运行的Docker，在Mac上可以通过screen就可以进去。

　　如果用的是Linux Host的话，就没有这么复杂，直接进入/var/lib/docker/volumes/61b1dcaa2a716cbd42383e9db3a425afd31f587e62cbdab12fc3a13a891b5f3f/_data路径即可，而在Windows10上，我暂时也没有精力去研究它到底如何进的，暂时先不管，先知道就好了。

　　接着上面的，如果我们进入/var/lib/docker/volumes/61b1dcaa2a716cbd42383e9db3a425afd31f587e62cbdab12fc3a13a891b5f3f/_data路径下，就可以看到nginx的50x.html、index.html两个文件。echo "it's 2019" > index.html中去，回到Docker容器里面，就会发现内容被修改了。如下命令docker exec -it nginx /bin/bash可以进入容器。

　　b.第二种形式的数据卷

　　$docker run -v $PWD/code:/var/www/html nginx：本地的一个目录挂载到容器里面的数据卷里面去。

　　实例命令：docker run -p 80:80 -d -v E:\develop\docker\html:/usr/share/nginx/html nginx，表示将宿主机的E:\develop\docker\html目录挂载到/usr/share/nginx/html目录，但是我运行时还是不成功。

　　即便我参考https://blog.csdn.net/weixin_35723062/article/details/80989662进行了盘符共享，即进入Docker of windows的Setting 中进行配置，将盘符进行共享。

　　点击“Apply”并输入开机密码后依然好像没有共享成功的样子。如果运行成功，修改本机E:\develop\docker\html下的index.html内容，访问http://localhost将会看到修改后的内容。

　　其实这是一个很好的开发环境，我把本地开发的内容和容器内的服务器结合起来，无需到容器中去改，只需要在Host上改就可以自动的在容器内反应出来。

　　c.第三种形式的数据卷

　　$docker run --volumes-from ...：创建一个仅有数据的一个容器，并将这个容器当做Volume挂载到其它容器里面去。

　　但在我本机依然无法正常共享我本地的驱动。如下是学习视频的截图，是在Mac上安装Docker进行的操作。

　　上面的命令执行后，产生了一个仅有数据的一个容器，下面我们运行一个新的容器，把上面这个容器数据卷加载到新的容器里面去，--volumes-from表示从另外一个容器挂载，volumes-from data_container表示从上面的容器挂载。而我们要运行一个容器，所以也要给出一个镜像，在这里还是给出ubuntu，而ubuntu本身是一个基础镜像，它本身没有什么服务，所以-it用交互的方式来运行，这样我们会直接进入到我们的容器里面去。

　　进入容器后，我们执行mount命令，就可以看到挂载信息。

　　在容器里进入到/var/mydata目录，新建whatever.txt，退出容器，也可以看到刚在容器中新建的whatever.txt文件，这说明数据卷的挂载是成功。实际上，这个仅有数据的容器可以被多个容器挂载，做到数据共享。

五.镜像仓库

1.registry介绍

　　registry是镜像仓库，目的是为了大家来共享镜像。

a.术语

　　host：宿主机，就是我们正在使用的这台电脑。

　　image：镜像，是可以从远端拉取或者本地构建的、可以重复使用的软件的打包

　　container：容器，它是镜像的运行

　　registry：仓库

　　daemon：守护程序

　　client：客户端，给daemon输命令的，用来操作的

b.常用操作

　　$docker search whalesay：从Registry仓库里面搜索一个我想要的一个镜像

　　$docker pull whalesay：可以从Registry仓库把镜像pull下来

　　$docker push myname/whalesay：可以把我本地制作的镜像push到仓库去

c.国内的一些仓库

　　daocloud、时速云、aliyun

　　国内加速站点：

　　https://registry.docker-cn.com
　　http://hub-mirror.c.163.com
　　https://3laho3y3.mirror.aliyuncs.com
　　http://f1361db2.m.daocloud.io
　　http://141e5461.m.daocloud.io

　　特别说明：http://141e5461.m.daocloud.io搜索下载不成功，换成https://registry.docker-cn.com后OK。

2.registry实战

　　docker search whalesay，搜索到这么多结果，按STARS排序，OFFICIAL表明是否是官方的。

　　把镜像拖下来。

　　docker images，可以看到刚pull下来的whalesay镜像，REPOSITORY表示镜像名，TAG是标签，同一个镜像可以有很多TAG，比如1.0、2.0、3.0等等，latest是缺省的TAG。

　　运行docker/whalesay

　　docker tag docker/whalesay bijian/whalesay，制作新的镜像（虽然这里和原来的docker/whalesay是一样的，在这里仅为了演示而已）

　　docker push bijian/whalesay：把本地的镜像push到Docker仓库，push成功后，就可以在服务器上看到。

六.多容器app

1.compose介绍

　　通过docker-compose工具来拉起一个多容器的应用，在这里是编写一个简单的文本文件，这个文件描述一个多容器app的结构，然后通过docker-compose工具把它拉起来。

　　docker-compose安装：Mac/Windows自带，Linux：curl https://github.com/docker/compose...

2.compose-install-linux

　　Linux下安装：curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.9.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m) > /usr/local/bin/docker-compose，$(uname -s)就是把uname -s的命令的输出加在这个地方，形成一个完整的地址。

　　用curl -L下载下来，再用管道的方式写到/usr/local/bin/docker-compose文件中。/usr/local/bin通常在我们的路径里面，可以保证我们在任何地方都可以执行compose这个命令。

3.compose实战

　　大致三个容器

　　先创建相应目录和Dockerfile文件。

　　ghost目录下的Dockerfile文件内容如下：

FROM ghost
COPY ./config.js /var/lib/ghost/config.js
EXPOSE 2368
CMD ["npm", "start", "--production"]

　　config.js内容如下：

var path = require('path'),
config;

config = {
    production: {
        url: 'http://mytestblog.com',
        mail: {},
        database: {
            client: 'mysql',
            connection: {
                host: 'db',
                user: 'ghost',
                password: 'ghost',
                database: 'ghost',
                port: '3306',
                charset: 'utf8'
            },
            debug: false
        },
        paths: {
            contentPath: path.join(process.env.GHOST_CONTENT, '/')
        },
        server: {
            host: '0.0.0.0',
            port: '2368'
        }
    }
};

module.exports = config;

　　进入到nginx目录，再创建Dockerfile文件，内容如下：

FROM nginx
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf
EXPOSE 80

　　在此目录下新建nginx.conf内容如下：

worker_processes 4;
events {worker_connections 1024;}
http {
    server {
        listen 80;
        location / {
            proxy_pass http://ghost-app:2368;
        }
    }
}

　　最后在nginx、ghost、data同级的目录下新建docker-compose.yml文件，内容如下：

version: '2'

networks:
    ghost:
services:
    ghost-app:
        build: ghost
        networks:
            - ghost
        depends_on:
            - db
        ports:
            - "2368:2368"
            
    nginx:
        build: nginx
        networks:
            - ghost
        depends_on:
            - ghost-app
        ports:
            - "80:80"

    db:
        image: "mysql:5.7.15"
        networks:
            - ghost
        environment:
            MYSQL_ROOT_PASSWORD: mysqlroot
            MYSQL_USER: ghost
            MYSQL_PASSWORD: ghost
        volumes:
            - ./data:/var/lib/mysql
        ports:
            - "3306:3306"