Docker容器技术入门与进阶实战

一、Docker概述

1、Docker是什么？

使用最广泛的开源容器引擎

一种操作系统级的虚拟化技术

依赖于Linux内核特性：Namespace（资源隔离）和Cgroups（资源限制）

一个简单的应用程序打包工具

2、Docker设计目标？

提供简单的应用程序打包工具

开发人员和运维人员职责逻辑分离

多环境保持一致性

3、Docker基本组成

Docker Client：客户端

Ddocker Daemon：守护进程

Docker Images：镜像

Docker Container：容器

Docker Registry：镜像仓库

4、容器 VS 虚拟机

5、Docker应用场景

应用程序打包和发布

应用程序隔离

持续集成

部署微服务

快速搭建测试环境

提供PaaS产品（平台即服务）

二、Linux安装Docker

1、安装依赖包

[root@localhost ~]# yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

2、添加Docker软件包源

[root@localhost ~]# yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

3、安装Docker CE

[root@localhost ~]# yum install -y docker-ce

4、启动Docker服务并设置开机启动

[root@localhost ~]# systemctl start docker.service 
[root@localhost ~]# systemctl enable docker.service

三、镜像管理

1、镜像是什么？

• 一个分层存储的文件

• 一个软件的环境

• 一个镜像可以创建N个容器

• 一种标准化的交付

• 一个不包含Linux内核而又精简的Linux操作系统

镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。我们可以通过docker history 查看镜像中各层内容及大小，每层对应着Dockerfile中的一条指令。Docker镜像默认存储在/var/lib/docker/\<storage-driver\>中。

2、镜像从哪里来？

Docker Hub是由Docker公司负责维护的公共注册中心，包含大量的容器镜像，Docker工具默认从这个公共镜像库下载镜像。地址：https://hub.docker.com/explore

配置镜像加速器：https://www.daocloud.io/mirror

curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://f1361db2.m.daocloud.io

3、镜像与容器联系

如图，容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里文件改动时，会先从镜像里要写的文件复制到容器自己的文件系统中（读写层）。

如果容器删除了，最上面的读写层也就删除了，改动也就丢失了。所以无论多少个容器共享一个镜像，所做的写操作都是从镜像的文件系统中复制过来操作的，并不会修改镜像的源文件，这种方式提高磁盘利用率。

若想持久化这些改动，可以通过docker commit 将容器保存成一个新镜像。

4、管理镜像常用命令

5、创建容器常用选项

6、容器资源限制

示例：

内存限额：

允许容器最多使用500M内存和100M的Swap，并禁用 OOM Killer：

docker run -d --name nginx03 --memory="500m" --memory-swap="600m" --oom-kill-disable nginx
docker stats --no-stream nginx03  #查看内存情况

CPU限额：

允许容器最多使用一个半的CPU：

docker run -d --name nginx04 --cpus="1.5" nginx

允许容器最多使用50%的CPU：

docker run -d --name nginx05 --cpus=".5" nginx

7、管理容器常用命令

四、管理应用程序数据

1、将数据从宿主机挂载到容器中的三种方式

• volumes：Docker管理宿主机文件系统的一部分（/var/lib/docker/volumes）。保存数据的最佳方式。

• bind mounts：将宿主机上的任意位置的文件或者目录挂载到容器中。

• tmpfs：挂载存储在主机系统的内存中，而不会写入主机的文件系统。如果不希望将数据持久存储在任何位置，可以使用 tmpfs，同时避免写入容器可写层提高性能。

Volume

管理卷

[root@localhost ~]# docker volume inspect nginx_vol
[root@localhost ~]# docker volume ls
[root@localhost ~]# docker volume inspect nginx_vol

用卷创建一个容器

[root@localhost ~]# docker run -d --name nginx02 -p 88:80 --mount src=nginx_vol,dst=/usr/share/nginx/html nginx
[root@localhost ~]# docker run -d --name nginx03 -p 89:80 -v nginx_vol:/usr/share/nginx/html nginx
两种创建方式一样

清理

[root@localhost ~]# docker stop nginx02
[root@localhost ~]# docker rm nginx02
[root@localhost ~]# docker volume rm nginx_vol

注意：

1. 如果没有指定卷，自动创建。

2. 建议使用--mount，更通用。

Bind Mounts

用卷创建一个容器

[root@localhost ~]# docker run -d --name nginx01 -p 88:80 --mount type=bind,src=/mnt/,dst=/usr/share/nginx/html nginx
[root@localhost ~]# docker exec -it nginx01 bash
root@1f5a5d245695:/# cd /usr/share/nginx/html/
root@1f5a5d245695:/usr/share/nginx/html# echo "hello nginx" >> index.html
[root@localhost ~]# docker run -d --name nginx02 -p 89:80 -v /mnt/:/usr/share/nginx/html nginx
[root@localhost ~]# docker run -d --name nginx03 -p 90:80 --mount type=bind,src=/etc,dst=/opt nginx #把宿主机目录挂载到容器中

验证绑定

[root@localhost ~]# docker inspect nginx01

清理

[root@localhost ~]# docker stop nginx01 
[root@localhost ~]# docker rm nginx01

注意：

1. 如果源文件/目录没有存在，不会自动创建，会抛出一个错误。

2. 如果挂载目标在容器中非空目录，则该目录现有内容将被隐藏。

小结

Volume特点：

• 多个运行容器之间共享数据。

• 当容器停止或被移除时，该卷依然存在。

• 多个容器可以同时挂载相同的卷。

• 当明确删除卷时，卷才会被删除。

• 将容器的数据存储在远程主机或其他存储上

• 将数据从一台Docker主机迁移到另一台时，先停止容器，然后备份卷的目录（/var/lib/docker/volumes/）

Bind Mounts特点：

• 从主机共享配置文件到容器。默认情况下，挂载主机/etc/resolv.conf到每个容器，提供DNS解析。

• 在Docker主机上的开发环境和容器之间共享源代码。例如，可以将Maven target目录挂载到容器中，每次在Docker主机上构建Maven项目时，容器都可以访问构建的项目包。

• 当Docker主机的文件或目录结构保证与容器所需的绑定挂载一致时。

五、容器网络

1、网络模式

• bridge

–net=bridge

默认网络，Docker启动后创建一个docker0网桥，默认创建的容器也是添加到这个网桥中。

• host

–net=host 容器不会获得一个独立的network namespace，而是与宿主机共用一个。这就意味着容器不会有自己的网卡信息，而是使用宿主机的。容器除了网络，其他都是隔离的。

[root@localhost ~]# docker pull busybox #下载个镜像测试用
[root@localhost ~]# docker run -it --net=host busybox

• none

–net=none

获取独立的network namespace，但不为容器进行任何网络配置，需要我们手动配置。

• container

–net=container:Name/ID

与指定的容器使用同一个network namespace，具有同样的网络配置信息，两个容器除了网络，其他都还是隔离的。

[root@localhost ~]# docker run -itd --name bs -p 99:80 busybox
[root@localhost ~]# docker run -d --name nginx01 --net=container:bs nginx  #访问99端口可以访问nginx

• 自定义网络

与默认的bridge原理一样，但自定义网络具备内部DNS发现，可以通过容器名或者主机名容器之间网络通信。

[root@localhost ~]# docker network create bs-test
[root@localhost ~]# docker run -it --name bs3 --net bs-test busybox
[root@localhost ~]# docker run -it --name bs4 --net bs-test busybox           #两个容器可以互相通

2、容器网络访问原理

3、桥接宿主机网络与配置固定IP地址

临时生效

#网桥名称
br_name=br0
#添加网桥
brctl addbr $br_name
#给网桥设置IP
ip addr add 192.168.35.6/17 dev $br_name
#删除已存在的eth0网卡配置
ip addr del 192.168.35.6/17 dev ens192
#激活网桥
ip link set $br_name up
#添加eth0到网桥
brctl addif $br_name ens192
#添加路由
ip route add default via 192.168.3.254 dev br0  #网关地址

永久生效

[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens192 
TYPE=Ethernet
DEVICE=ens192
ONBOOT=yes
BRIDGE=br0
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-br0
DEVICE=br0
TYPE=Bridge
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.35.6
NETMASK=255.255.128.0
GATEWAY=192.168.3.254
DNS1=192.168.2.5
DNS2=192.168.2.6

还需要在Docker启动时桥接这个网桥

[root@localhost ~]# vim /usr/lib/systemd/system/docker.service
ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock -b=br0
[root@localhost ~]# systemctl restart docker.service

pipework工具配置容器固定IP

[root@localhost ~]# git clone https://github.com/jpetazzo/pipework.git
[root@localhost ~]# cp pipework/pipework /usr/bin/
[root@localhost ~]# docker run -itd --name bs6 --net none busybox
[root@localhost ~]# pipework br0 bs6 192.168.35.8/17@192.168.3.254
[root@localhost ~]# docker exec -it bs6 sh

六、Dockerfile

1、 Dockerfile指令

2、Build镜像

Usage: docker build [OPTIONS] PATH | URL | - [flags]
Options:
-t, --tag list # 镜像名称
-f, --file string # 指定Dockerfile文件位置

# docker build .
# docker build -t shykes/myapp .
# docker build -t shykes/myapp -f /path/Dockerfile /path
# docker build -t shykes/myapp http://www.example.com/Dockerfile

3、构建业务基础镜像

构建Nginx基础镜像

[root@localhost ~]# mkdir dockerfile/
[root@localhost ~]# cd dockerfile/
[root@localhost dockerfile]# vim Dockerfile-nginx
FROM centos:7
MAINTAINER www.ctnrs.com
RUN cd /etc/yum.repos.d/ && \
    rm -rf *
COPY CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/ 
RUN yum clean all && \
    yum repolist     #上面为更换yum源操作，yum源能正常使用则不用更换
RUN yum install -y gcc gcc-c++ make \
    openssl-devel pcre-devel gd-devel \
    iproute net-tools telnet wget curl && \
    yum clean all && \
    rm -rf /var/cache/yum/*
RUN wget http://nginx.org/download/nginx-1.15.5.tar.gz && \
    tar zxf nginx-1.15.5.tar.gz && \
    cd nginx-1.15.5 && \
    ./configure --prefix=/usr/local/nginx \
    --with-http_ssl_module \
    --with-http_stub_status_module && \
    make -j 4 && make install && \
    rm -rf /usr/local/nginx/html/* && \
    echo "ok" >> /usr/local/nginx/html/status.html && \
    cd / && rm -rf nginx-1.12.2* && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

ENV PATH $PATH:/usr/local/nginx/sbin
#COPY nginx.conf /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
WORKDIR /usr/local/nginx
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

[root@localhost dockerfile]# docker build -t nginx:v1 -f Dockerfile-nginx .    #构建镜像
[root@localhost dockerfile]# docker run -d --name nginx01 -p 88:80 nginx:v1       #运行镜像

下面举个例子用基础镜像构建业务镜像
[root@localhost dockerfile]# vim index.html  #创建一个访问页面
[root@localhost dockerfile]# vim Dockerfile-nginx01
FROM nginx:v1
COPY index.html /usr/local/nginx/html/

[root@localhost dockerfile]# docker build -t nginx:v2 -f Dockerfile-nginx01 .
[root@localhost dockerfile]# docker run -itd --name nginx02 -p 89:80 nginx:v2

构建PHP基础镜像

FROM centos:7
MAINTAINER www.ctnrs.com
RUN cd /etc/yum.repos.d/ && \
    rm -rf *
COPY CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/
RUN yum clean all && \
    yum repolist

RUN yum install epel-release -y && \
    yum install -y gcc gcc-c++ make gd-devel libxml2-devel \
    libcurl-devel libjpeg-devel libpng-devel openssl-devel \
    libmcrypt-devel libxslt-devel libtidy-devel autoconf \
    iproute net-tools telnet wget curl && \
    yum clean all && \
    rm -rf /var/cache/yum/*

RUN wget http://docs.php.net/distributions/php-5.6.36.tar.gz && \
    tar zxf php-5.6.36.tar.gz && \
    cd php-5.6.36 && \
    ./configure --prefix=/usr/local/php \
    --with-config-file-path=/usr/local/php/etc \
    --enable-fpm --enable-opcache \
    --with-mysql --with-mysqli --with-pdo-mysql \
    --with-openssl --with-zlib --with-curl --with-gd \
    --with-jpeg-dir --with-png-dir --with-freetype-dir \
    --enable-mbstring --with-mcrypt --enable-hash && \
    make -j 4 && make install && \
    cp php.ini-production /usr/local/php/etc/php.ini && \
    cp sapi/fpm/php-fpm.conf /usr/local/php/etc/php-fpm.conf && \
    sed -i "90a \daemonize = no" /usr/local/php/etc/php-fpm.conf && \
    mkdir /usr/local/php/log && \
    cd / && rm -rf php* && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

ENV PATH $PATH:/usr/local/php/sbin:/usr/local/php/bin
COPY php.ini /usr/local/php/etc/
COPY php-fpm.conf /usr/local/php/etc/
WORKDIR /usr/local/php
EXPOSE 9000
CMD ["php-fpm"]
[root@localhost dockerfile]# docker build -t php:v1 -f Dockerfile-php .
[root@localhost dockerfile]# docker run -d --name php01 php:v1

构建Tomcat基础镜像

[root@localhost dockerfile]# vim Dockerfile-tomcat
FROM centos:7
MAINTAINER www.ctnrs.com

ENV VERSION=8.0.46

RUN cd /etc/yum.repos.d/ && \
    rm -rf *
COPY CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/
RUN yum clean all && \
    yum repolist

RUN yum install java-1.8.0-openjdk wget curl unzip iproute net-tools -y && \
    yum clean all && \
    rm -rf /var/cache/yum/*

RUN wget https://archive.apache.org/dist/tomcat/tomcat-8/v${VERSION}/bin/apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz && \
#RUN wget http://192.168.31.211/apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz && \
    tar zxf apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz && \
    mv apache-tomcat-${VERSION} /usr/local/tomcat && \
    rm -rf apache-tomcat-${VERSION}.tar.gz /usr/local/tomcat/webapps/* && \
    mkdir /usr/local/tomcat/webapps/test && \
    echo "ok" > /usr/local/tomcat/webapps/test/status.html && \
    sed -i '1a JAVA_OPTS="-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom"' /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh && \
    ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

ENV PATH $PATH:/usr/local/tomcat/bin

WORKDIR /usr/local/tomcat

EXPOSE 8080
CMD ["catalina.sh", "run"]
[root@localhost dockerfile]# docker build -t tomcat:v1 -f Dockerfile-tomcat .
[root@localhost dockerfile]# docker run -itd --name tomcat01 -p 8089:8080 tomcat:v1
用浏览器测试访问:http://192.168.35.6:8089/test/status.html

用Tomcat基础镜像构建业务镜像
[root@localhost dockerfile]# vim Dockerfile-tomcat01
FROM tomcat:v1
COPY jenkins.war /usr/local/tomcat/webapps/ROOT.war #把war包放到Tomcat目录下，提前准备好war包
[root@localhost dockerfile]# docker build -t tomcat:v2 -f Dockerfile-tomcat01 .
[root@localhost dockerfile]# docker run -itd --name tomcat02 -p 8088:8080 tomcat:v2
用浏览器测试访问：http://192.168.35.6:8088/

4、快速部署LNMP网站平台

自定义网络
[root@localhost dockerfile]# docker network create lnmp
创建Mysql容器
[root@localhost dockerfile]# docker run -d --name lnmp_mysql --net lnmp --mount src=mysql-vol,dst=/var/lib/mysql -e  MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e  MYSQL_DATABASE=wordpress mysql:5.7 --character-set-server=utf8
创建PHP容器
[root@localhost dockerfile]# docker run -d --name lnmp_php --net lnmp --mount src=wwwroot,dst=/wwwroot php:v1
创建Nginx容器
[root@localhost dockerfile]# docker run -d --name lnmp_nginx --net lnmp -p 90:80 --mount type=bind,src=$(pwd)/nginx.conf,dst=/usr/local/nginx/conf/nginx.conf --mount src=wwwroot,dst=/wwwroot nginx:v1
以wordpress博客为例
[root@localhost dockerfile]# wget https://cn.wordpress.org/wordpress-4.9.4-zh_CN.tar.gz
[root@localhost dockerfile]# tar -xf wordpress-4.9.4-zh_CN.tar.gz
[root@localhost dockerfile]# mv wordpress /var/lib/docker/volumes/wwwroot/_data/
浏览器进行访问
http://192.168.35.6:90/wordpress/

七、企业级镜像仓库Harbor

1、Harbor概述

Habor是由VMWare公司开源的容器镜像仓库。事实上，Habor是在Docker Registry上进行了相应的企业级扩展，从而获得了更加广泛的应用，这些新的企业级特性包括：管理用户界面，基于角色的访问控制，AD/LDAP集成以及审计日志等，足以满足基本企业需求。

官方地址：https://vmware.github.io/harbor/cn/

2、 Harbor部署

Harbor安装有3种方式：

• 在线安装：从Docker Hub下载Harbor相关镜像，因此安装软件包非常小

• 离线安装：安装包包含部署的相关镜像，因此安装包比较大

• OVA安装程序：当用户具有vCenter环境时，使用此安装程序，在部署OVA后启动Harbor

接下来我们使用离线安装

首先要安装docker-compose工具
https://docs.docker.com/compose/install/ 有具体安装步骤
[root@Harbor ~]# curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.24.1/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
[root@Harbor ~]# chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
[root@Harbor ~]# ln -s /usr/local/bin/docker-compose /usr/bin/docker-compose

接下来安装Harbor
https://github.com/goharbor/harbor/releases 下载Harbor地址
先修改主机名，后面配置需要填写主机名，不然安装时会报错
[root@Harbor ~]# vim /etc/hostname 
Harbor
[root@Harbor ~]# vim /etc/hosts
192.168.35.6 Harbor
修改完需要重启生效
[root@Harbor ~]# wget https://storage.googleapis.com/harbor-releases/harbor-offline-installer-v1.6.1.tgz
[root@Harbor ~]# tar -xf harbor-offline-installer-v1.6.1.tgz
[root@Harbor ~]# cd harbor/
[root@Harbor harbor]# vim harbor.cfg
hostname = Harbor   #本机的主机名
ui_url_protocol = http
harbor_admin_password = 123456  #登录密码
[root@Harbor harbor]# ./prepare
[root@Harbor harbor]# ./install.sh
[root@Harbor harbor]# docker-compose ps #列出安装的文件
浏览器访问Harbor仓库 http://192.168.35.6/   #本机IP

3、Harbor仓库基本使用

我们使用的是http访问，所以要配置配置http镜像仓库可信任

[root@Harbor harbor]# docker info  #查看是否配置
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
查看Insecure Registries内容，这样说明没有配置
[root@Harbor harbor]# vim /etc/docker/daemon.json
{ "registry-mirrors": ["http://f1361db2.m.daocloud.io"],
  "insecure-registries": ["192.168.35.6"]}
[root@Harbor harbor]# systemctl restart docker.service
[root@Harbor harbor]# docker info
 Insecure Registries:
  192.168.35.6
  127.0.0.0/8
这样说明配置成功

接下来上传镜像到harbor仓库

[root@Harbor harbor]# docker tag nginx:v1 192.168.35.6/library/nginx:v1    #给上传镜像打TAG
[root@Harbor harbor]# docker push 192.168.35.6/library/nginx #上传镜像到harbor仓库
0d7a34d5226d: Preparing 
ce0c1a98b514: Preparing 
483e513c23d3: Preparing 
296db778b4ae: Preparing 
646e665acfc2: Preparing 
877b494a9f30: Waiting 
denied: requested access to the resource is denied
这时会报错，这是因为我们没有登录，没有登录只能上传，不能下载

我们需要登录到harbor仓库创建一个用户

把新建用户加入到项目成员中

接下来我们进行登录，上传镜像到harbor仓库中

[root@Harbor harbor]# docker login 192.168.35.6  #登录harbor仓库
Username: lei
Password: 
[root@Harbor harbor]# docker push 192.168.35.6/library/nginx  #再次执行上传

我们在创建一个私有项目来测试一下

接下来对私有项目进行测试

上传镜像到私有项目
[root@Harbor harbor]# docker tag nginx:v2 192.168.35.6/progect/nginx:v2
[root@Harbor harbor]# docker push 192.168.35.6/progect/nginx
我们退出登录，分别下载公开项目和私有项目镜像试一下
[root@Harbor harbor]# docker logout 192.168.35.6
[root@Harbor harbor]# docker pull 192.168.35.6/library/nginx:v1 #下载公开项目正常
[root@Harbor harbor]# docker pull 192.168.35.6/progect/nginx:v2 #下载私有项目会报错，提示没有权限
[root@Harbor harbor]# docker login 192.168.35.6 #进行登录
[root@Harbor harbor]# docker pull 192.168.35.6/progect/nginx:v2  #登录后下载正常

八、图形页面管理

Portainer是一个开源、轻量级Docker管理用户界面，基于Docker API，可管理Docker主机或Swarm集群，支持最新版Docker和Swarm模式。

1、安装Portainer

官方安装https://www.portainer.io/installation/文档

1、创建卷
[root@Harbor ~]# docker volume create portainer_data
2、创建Portainer容器
[root@Harbor ~]# docker run -d -p 8000:8000 -p 9000:9000 -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v portainer_data:/data portainer/portainer

2、测试安装完的Portainer

访问http://192.168.35.6:9000/ 第一次登陆需要让你创建用户名密码，这里我们选择本地登录

posted @ 2019-11-20 14:43 Null° 阅读(450) 评论(0) 编辑收藏举报

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