docker

小宏运维有点菜2024-07-05 14:18

1、docker 介绍

1、docker

Docker 是一个开源的平台，用于开发、部署和运行应用程序的容器化技术。它通过将应用程序及其所有依赖项打包到一个标准化的单元（容器）中，使得应用程序可以在任何环境中一致地运行，无论是开发环境、测试环境还是生产环境。Docker 的主要优势在于它简化了应用程序的分发和管理，提高了开发和运维的效率。

2、docker 的主要组件

Docker 引擎（Docker Engine）

  • Docker Daemon：运行在主机上的后台服务，负责管理 Docker 容器的创建、运行、停止和删除。
  • Docker Client：命令行工具，用于与 Docker Daemon 进行交互。
  • Docker API：提供编程接口，允许其他工具与 Docker 进行集成。

镜像（Images）：

  • Docker 镜像是只读的模板，用于创建容器。镜像包含了运行应用程序所需的一切，包括代码、运行时、库和配置文件。用户可以从 Docker Hub 拉取公共镜像，或者根据自己的需要创建定制镜像。

容器（Containers）：

  • 容器是运行时的实例，由镜像创建而来。每个容器是一个独立的进程空间，包含了运行应用程序所需的所有内容。容器之间相互隔离，但可以通过定义的接口进行通信。

仓库（Repositories）：

  • 仓库用于存储和分发 Docker 镜像。Docker Hub 是一个公共的镜像仓库，用户可以在上面查找和下载各种官方和社区提供的镜像。此外，用户也可以搭建私有仓库来管理自己的镜像。

3、Docker 的主要功能和优势

  • 轻量级虚拟化：

    • Docker 容器共享宿主机的操作系统内核，不需要像虚拟机那样启动一个完整的操作系统，因此启动速度快，占用资源少。

  • 一致性和可移植性：

    • Docker 容器包含了应用程序运行所需的所有依赖项，因此可以在任何环境中一致地运行，从开发环境到生产环境都能保持一致。

  • 高效的资源利用：

    • 由于容器共享操作系统内核，相比传统的虚拟机，Docker 容器更加高效地利用系统资源，能够在同样的硬件上运行更多的实例。

  • 简化的管理和部署：

    • Docker 提供了强大的工具集和生态系统，简化了应用程序的构建、打包、分发和部署。通过 Docker Compose，可以定义和运行多容器应用，使得复杂的应用管理变得更加简单。

4、docker 的应用场景

  • 微服务架构：

    • Docker 非常适合构建和部署微服务架构，每个微服务可以打包到一个独立的容器中，方便管理和扩展。

  • 持续集成和持续部署（CI/CD）：

    • Docker 可以与 CI/CD 工具集成，实现自动化构建、测试和部署流程，提高开发和运维的效率。

  • 开发和测试环境：

    • 开发人员可以使用 Docker 容器快速创建隔离的开发和测试环境，避免环境依赖问题，提高开发效率。

  • 混合云和多云部署：

    • 由于容器的可移植性，Docker 可以方便地在不同的云环境中部署应用，实现混合云和多云策略。

2、容器操作基础命令

1、拉取镜像

bash 复制代码 
# docker pull <image_name>:<tag>  # 不写<tag>，默认拉取最新版本

2、上传镜像

bash 复制代码 
# docker push <image_name>:<tag>

3、运行容器

bash 复制代码 
# docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

4、列出正在运行的容器

bash 复制代码 
# docker ps

# docker ps -a   # 所有容器，包括停止的容器

5、停止容器

bash 复制代码 
# docker stop <container_id_or_name>

6、启动已停止的容器

bash 复制代码 
# docker start <container_id_or_name>

7、重启容器

bash 复制代码 
# docker restart <container_id_or_name>

8、删除容器

bash 复制代码 
# docker rm <container_id_or_name>

9、查看容器日志

bash 复制代码 
# docker logs <container_id_or_name>

10、进入运行中的容器

bash 复制代码 
# docker exec -it <container_id_or_name> /bin/bash

11、复制文件到容器

bash 复制代码 
# docker cp <host_path> <container_id_or_name>:<container_path>

12、查看详细内容

bash 复制代码 
# docker inspect <容器ID或名称>

3、Docker****镜像制作和管理

Docker 镜像是用于创建容器的模板文件，它包含了运行应用程序所需的所有内容（代码、运行时、库、环境变量等）。

1、制作镜像

1、使用 Dockerfile 创建镜像

bash 复制代码 
# 使用官方的 Ubuntu 基础镜像
FROM ubuntu:latest

# 维护者信息
MAINTAINER Your Name <your.email@example.com>

# 更新包列表并安装一些包
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    python3 \
    python3-pip

# 复制当前目录内容到容器中的 /app 目录
COPY . /app

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 安装 Python 依赖
RUN pip3 install -r requirements.txt

# 暴露端口
EXPOSE 5000

# 定义环境变量
ENV NAME World

# 容器启动时运行的命令
CMD ["python3", "app.py"]

2、构建镜像

bash 复制代码 
# docker build -t my-python-app .

-t ：指定镜像标签（名称）。
.  ：上下文路径，当前目录。

3、使用已有容器创建镜像

bash 复制代码 
# docker run -it ubuntu:latest /bin/bash

在容器内进行修改，比如安装一些软件包。
提交容器创建镜像：
# docker commit <container_id> my_custom_ubuntu

2、管理 docker 镜像

1、列出本地镜像

bash 复制代码 
# docker images

2、删除镜像

bash 复制代码 
# docker rmi <image_id>

3、镜像打标签

bash 复制代码 
# docker push my-repo/my-image:my-tag

3、制作和管理一个简单的 Nginx 应用镜像

1、创建项目目录和文件

bash 复制代码 
# mkdir my-nginx-app
# cd my-nginx-app

2、创建 Nginx 配置文件

bash 复制代码 
# nginx.conf

events {}

http {
    server {
        listen 80;
        server_name localhost;

        location / {
            root /usr/share/nginx/html;
            index index.html;
        }
    }
}


----------------------------------------------------------------------------
不了解nginx，可以看如下完整的请求处理流程：
用户访问 http://localhost/。
Nginx 监听端口 80，匹配到 server 块，因为 server_name 是 localhost。
请求路径 / 与 location / 块匹配。
Nginx 在 root 指定的目录 /usr/share/nginx/html 中查找文件。
找到 index.html 文件，并根据 index 指令返回该文件内容。

3、创建静态文件

bash 复制代码 
# 和 nginx.conf 同一目录创建静态文件

<!-- index.html -->

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>My Nginx App</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello, Nginx!</h1>
    <p>Welcome to my Nginx application.</p>
</body>
</html>

4、创建 Dockerfile

bash 复制代码 
# Dockerfile

# 使用官方的 Nginx 镜像作为基础镜像
FROM nginx:latest

# 将自定义的 nginx.conf 文件复制到镜像中的 /etc/nginx/nginx.conf
COPY nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf

# 将 index.html 文件复制到镜像中的 /usr/share/nginx/html
COPY index.html /usr/share/nginx/html/index.html

# 暴露容器的 80 端口
EXPOSE 80

# 容器启动时自动运行 nginx
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

5、构建 Docker 镜像

bash 复制代码 
# docker build -t my-nginx-app .

6、运行容器

bash 复制代码 
# docker run -d -p 8080:80 my-nginx-app

7、访问 Nginx 应用

bash 复制代码 
打开浏览器访问 http://localhost:8080，应该能看到 index.html 中的内容。

4、Docker 数据管理

1、数据卷

数据卷是 Docker 中最常用的数据管理方式之一，它有以下特点：

  • 持久性：数据卷独立于容器生命周期，即使容器被删除，数据也可以保留。
  • 共享和重用：多个容器可以共享同一个数据卷，便于数据在不同容器间传递和共享。
# 创建一个名为 mydata 的数据卷
docker volume create mydata

# 运行一个容器并将 mydata 数据卷挂载到 /data 目录
docker run -d --name mycontainer -v mydata:/data nginx

2、绑定挂载

绑定挂载允许将主机上的特定路径挂载到容器内部，这对于开发和调试特别有用，它具有以下特点：

  • 灵活性：可以直接使用主机文件系统中的数据，无需复制到容器中。
  • 实时性：对主机文件系统的更改立即在容器内部可见。
# 将主机上的 /opt/app 数据绑定挂载到运行的容器的 /app 目录
docker run -d --name app -v /opt/app:/app myapp:latest

3、匿名挂载

匿名挂载是一种临时的数据卷，Docker 会为其分配一个随机的路径，并在容器删除时自动清理。它适合存储临时数据或不需要持久化的数据。

# 创建一个使用匿名挂载的容器
docker run -d --name tempcontainer -v /data alpine

4、数据卷容器

数据卷容器是一种通过专门的容器来管理和共享数据卷的方式，其他容器可以通过挂载这个数据卷容器来访问数据。

# 创建一个数据卷容器
docker create -v /data --name datavolume alpine /bin/true

# 使用数据卷容器在其他容器中共享数据
docker run -d --name container1 --volumes-from datavolume nginx
docker run -d --name container2 --volumes-from datavolume busybox

5、Docker 网络管理

1、none 网络模式

在 none 网络模式下，容器没有网络接口，只能使用 localhost 进行通信。适用于不需要网络功能的容器。

# 使用 none 网络模式运行容器
docker run -d --name nonet_container --network none nginx

2、bridge 网络模式

默认的桥接网络模式，为每个容器分配一个虚拟网络接口和 IP 地址，容器可以通过 IP 地址或容器名称相互通信。

# 使用默认的 bridge 网络模式运行容器
docker run -d --name bridge_container1 nginx
docker run -d --name bridge_container2 nginx

# 检查容器的 IP 地址
docker inspect bridge_container1 | grep IPAddress
docker inspect bridge_container2 | grep IPAddress

3、container 网络模式

在 container 网络模式下，新的容器共享指定容器的网络命名空间，两个容器将共享同一个 IP 地址和网络配置。

# 先运行一个容器
docker run -d --name container_net1 nginx

# 运行另一个容器，共享 container_net1 的网络命名空间
docker run -d --name container_net2 --network container:container_net1 busybox top

# 检查两个容器的网络配置
docker inspect container_net1 | grep IPAddress
docker inspect container_net2 | grep IPAddress

4、host 网络模式

在 host 网络模式下，容器直接使用主机的网络命名空间，容器和主机共享网络接口。适用于需要高网络性能的场景。

# 使用 host 网络模式运行容器
docker run -d --name host_net_container --network host nginx

5、自定义网络（network-name）

自定义网络允许用户创建和管理自己的 Docker 网络，并可以指定网络的子网、网关等配置，提供更多的灵活性和控制。

# 创建一个自定义网络 my_custom_network
docker network create my_custom_network

# 在自定义网络中运行容器
docker run -d --name custom_net_container1 --network my_custom_network nginx
docker run -d --name custom_net_container2 --network my_custom_network nginx

# 检查容器的 IP 地址
docker inspect custom_net_container1 | grep IPAddress
docker inspect custom_net_container2 | grep IPAddress

6**、Docker Compose 容器单机编排 （ Kubernetes ）**

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用的工具。通过一个 YAML 文件，您可以配置应用的服务、网络和卷，并使用简单的命令来管理整个应用的生命周期。

1、创建一个目录来存放 docker-compose.yml 文件和相关资源
# mkdir myapp
# cd myapp


2、创建一个 docker-compose.yml 文件

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    networks:
      - mynetwork

  db:
    image: mysql:latest
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
      MYSQL_DATABASE: exampledb
      MYSQL_USER: exampleuser
      MYSQL_PASSWORD: examplepass
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    networks:
      - mynetwork

volumes:
  db_data:

networks:
  mynetwork:

# 解释 docker-compose.yml
version: 指定 Docker Compose 文件的版本。
services: 定义应用中的两个服务 web 和 db。
web: 使用 Nginx 镜像，映射主机的 8080 端口到容器的 80 端口，并挂载主机目录 ./html 到容器的 /usr/share/nginx/html 目录。
db: 使用 MySQL 镜像，设置环境变量来配置数据库，并使用名为 db_data 的卷来存储数据库数据。
volumes: 定义持久化存储卷 db_data。
networks: 定义名为 mynetwork 的自定义网络，web 和 db 服务都将连接到这个网络。

3、为了使 Nginx 服务能够找到 HTML 文件，需要创建 html 目录并添加一些文件
mkdir html
echo "<h1>Hello, Docker Compose!</h1>" > html/index.html

4、启动应用
docker-compose up -d


5、查看运行中的容器
docker-compose ps

7、Docker 仓库管理

Docker 仓库（Docker Registry）管理是指使用和管理存储 Docker 镜像的仓库。Docker Hub 是最广泛使用的公共 Docker 镜像仓库，但您也可以使用私有仓库。

1、Docker Hub

1、首先，需要登录 Docker Hub：

docker login   # 输入您的 Docker Hub 用户名和密码

2、推送镜像到 Docker Hub
docker build -t <your-username>/my-app:1.0 .  # 构建
docker push <your-username>/my-app:1.0        # 推送

3、从 Docker Hub 拉取镜像
docker pull <your-username>/my-app:1.0

2、私有 Docker

如果您需要存储私有镜像，可以设置一个私有 Docker 注册表。Docker 提供一个官方的注册表镜像 registry，可以在本地或远程服务器上运行。

使用 Docker 启动一个私有注册表
docker run -d -p 5000:5000 --name my-registry registry:2

构建 Docker 镜像：
docker build -t localhost:5000/my-app:1.0 .


推送镜像到私有注册表：
docker push localhost:5000/my-app:1.0

从私有注册表拉取镜像
docker pull localhost:5000/my-app:1.0

3、Docker之分布式仓库Harbor （我用Harbor多）

Harbor ( 港口 , 海港 ) 是一个用于存储和分发 Docker 镜像的企业级 Registry 服务器，由 VMware 开源，其通过添加一些企业必需的功能特性，例如安全、标识和管理等，扩展了开源 Docker Distribution 。作为一 个企业级私有 Registry 服务器， Harbor 提供了更好的性能和安全。提升用户使用 Registry 构建和运行环 境传输镜像的效率。 Harbor 支持安装在多个 Registry 节点的镜像资源复制，镜像全部保存在私有 Registry 中， 确保数据和知识产权在公司内部网络中管控，另外， Harbor 也提供了高级的安全特性，诸 如用户管理，访问控制和活动审计等
如果想安装，可以私信我。

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