五.docker环境搭建实例

1.安装tomcat
2.jdk安装
3.mysql安装主从复制
4.redis安装(集群模式)-哈希槽分区

一个docker的常用命令文档：
https://blog.csdn.net/qq_45392321/article/details/124218816

安装步骤：

搜索镜像
拉取镜像
查看镜像
启动镜像-服务端口映射
停止容器
移除容器

1.安装tomcat

docker hub上查找tomcat镜像（目前中国由于网络限制不可访问）
bash 复制代码
```
docker search tomcat
```
拉取tomcat镜像到本地
bash 复制代码
```
docker pull tomcat
```
查看镜像
bash 复制代码
```
docker images
```
通过镜像创建实例
bash 复制代码
```
docker run -it -p 8080:8080 tomcat 退出就停止
docker run -d -p 8080:8080 tomcat 后台运行
```
-p小写，主机端口:docker容器端口

-P大写，随机分配端口

-i:交互

t:终端

d:后台
访问

解决
- 端口未映射或未开通端口防火墙
- 将webapps.dist重命名为webapps
  
  后台运行镜像：
  bash 复制代码
```
docker run -d -p 8080:8080 tomcat
```
  进入容器终端交互：
  bash 复制代码
```
docker exec -it 10cb17c6b899 /bin/bash
```
  替换：
  
  重新访问：
为什么docker中tomcat需要执行mv webapps.dist webapps后才可正常访问？

官方 Tomcat Docker 镜像为了安全和灵活性，默认情况下：

webapps(用作部署应用的目录) 目录是空的，

实际的示例应用放在 webapps.dist 目录中，

这样做是为了避免默认部署不必要的应用

2.jdk安装

在oracle官网下载对应jdk的Linux版本：jdk-8-linux-x64.tar.gz
https://www.oracle.com/java/technologies/downloads/
通过secureCRT工具连上服务器，创建/root/programme/docker/jdk目录并上传下载好的jdk

mkdir jdk 创建jdk文件夹

rz 上传本地文件到服务器

在上传的jdk文件同级目录创建Dockerfile

vim Dockerfile 创建文件并编辑

bash 复制代码

FROM centos:7
#2、指明该镜像的作者
MAINTAINER liumingyong
#3、在构建镜像时，指定镜像的工作目录，之后的命令都是基于此工作目录，如果不存在，则会创建目录  
RUN mkdir -p /root/programme/jdk
WORKDIR /root/programme/jdk
#4、一个复制命令，把jdk安装文件复制到镜像中，语法 ADD SRC DEST ,ADD命令具有自动解压功能   
ADD jdk-8-linux-x64.tar.gz /root/programme/jdk
#5、配置环境变量，此处目录为tar.gz包解压后的名称，需提前解压知晓：    
ENV JAVA_HOME=/root/programme/jdk/jdk1.8.0_301
ENV CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
ENV PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
#6、设置启动命令     
CMD ["java","-version"]

构建jdk1.8的镜像

docker build -t jdk:jdk1.8 . 构建jdk镜像

注意:
- 构建jdk镜像docker build -t jdk1.8 .
  若在Dockerfile文件所在目录执行则后面需要有一个点(.)，否则要跟Dockerfile所在路径
查看镜像文件是否构建成功

docker images
通过镜像构建容器并后台启动，run具备create和start的功能。
bash 复制代码
```
docker run -itd --name jdk_container jdk:jdk1.8 /bin/bash
```
查看已运行容器列表

docker ps -a
查看jdk在容器内部是否生效，需进入容器内部执行
bash 复制代码
```
docker exec -it 77b1b05ca0bc /bin/bash
```
到此jdk就安装好了！

3.mysql安装主从复制

直接用docker拉去镜像

bash 复制代码

docker pull mysql:8.0.11      #写版本号，则拉取确定的版本，不写则最新

查看拉取的镜像

bash 复制代码

docker images              #查看当前所有的镜像

通过镜像构建容器并后台启动

bash 复制代码

docker run -d -p 3307:3306 --privileged=true --name mysql-master -v /usr/local/docker/mysql/log:/var/log/mysql -v /usr/local/docker/mysql/data:/var/lib/mysql -v /usr/local/docker/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root --restart=on-failure:5 mysql:8.0.11

注意：

a) 命令执行时在一行执行，否则多行执行可能会有空格执行失败

b) /usr/local/docker/mysql/conf:/etc/mysql 适用于mysql低版本镜像

/usr/local/docker/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d 适用于mysql高版本镜像

因为mysql8.0以上的配置位置在 /etc/mysql/conf.d

markup 复制代码

docker run:在docker中启动一个容器实例
-d:该容器在后台运行
-p 3306:3306：容器与主机映射端口为，主机3306，容器3306
--privileged=true：开启在容器中拥有root权限
--name mysql：容器运行后的名称
-v /root/programme/mysql/log:/var/log/mysql：将容器/var/log/mysql目录下的数据，备份到主机的 /root/programme/mysql/log目录下
-v /root/programme/mysql/data:/var/lib/mysql：将容器/var/lib/mysql目录下的数据，备份到主机的 /root/programme/mysql/data目录下
-v /root/programme/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d：将容器/etc/mysql/conf.d目录下的数据，备份到主机的 /root/programme/mysql/conf目录下
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root：设置当前mysql实例的密码为root
mysql:8.0.11:需要运行的容器名称以及版本号

切换到上述命令配置的主机/usr/local/docker/mysql/conf下创建 my.cnf文件

bash 复制代码

cd /usr/local/docker/mysql/conf
vim  my.cnf

my.cnf内容：在docker中安装的mysql默认字符集是latin1,需要改成utf8

bash 复制代码

[client]
default_character_set=utf8
[mysqld]
# 监听所有网络接口，允许来自任何 IP 地址的连接
bind-address = 0.0.0.0
collation_server = utf8_general_ci
character_set_server = utf8
## 设置server_id，同一局域网中需要唯一
server_id=101 
## 指定不需要同步的数据库名称
binlog-ignore-db=mysql  
## 开启二进制日志功能
log-bin=mall-mysql-bin  
## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
binlog_cache_size=1M  
## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
binlog_format=mixed  
## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
expire_logs_days=7  
## 跳过主从复制中遇到的所有错误或指定类型的错误，避免slave端复制中断。
## 如：1062错误是指一些主键重复，1032错误是因为主从数据库数据不一致
slave_skip_errors=1062

重启mysql容器实例，让刚才的配置文件生效
bash 复制代码
```
docker restart  mysql-master
```
查看mysql容器是否成功正常运行
bash 复制代码
```
docker ps -a
```

进入mysql-master容器

bash 复制代码

docker exec -it mysql-master /bin/bash
mysql -uroot -proot

master容器创建的用户可以用于MySQL主从复制配置中的从服务器连接

bash 复制代码

# 创建用户并使用强密码
CREATE USER 'slave'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY '123456';
# 授予复制相关权限
GRANT REPLICATION SLAVE, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'slave'@'%';
# 刷新权限使设置生效
FLUSH PRIVILEGES;

新建从服务器容器实例3308

bash 复制代码

docker run -d -p 3308:3306 --privileged=true --name mysql-slave -v /usr/local/docker/mysql-slave/log:/var/log/mysql -v /usr/local/docker/mysql-slave/data:/var/lib/mysql -v /usr/local/docker/mysql-slave/conf:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root --restart=on-failure:5 mysql:8.0.11

进入/usr/local/docker/mysql-slave/conf创建my.cnf

bash 复制代码

[client]
default_character_set=utf8
[mysqld]
collation_server = utf8_general_ci
character_set_server = utf8
## 设置server_id，同一局域网中需要唯一
server_id=102
## 指定不需要同步的数据库名称
binlog-ignore-db=mysql  
## 开启二进制日志功能，以备Slave作为其它数据库实例的Master时使用
log-bin=mall-mysql-slave1-bin  
## 设置二进制日志使用内存大小（事务）
binlog_cache_size=1M  
## 设置使用的二进制日志格式（mixed,statement,row）
binlog_format=mixed  
## 二进制日志过期清理时间。默认值为0，表示不自动清理。
expire_logs_days=7  
## 跳过主从复制中遇到的所有错误或指定类型的错误，避免slave端复制中断。
## 如：1062错误是指一些主键重复，1032错误是因为主从数据库数据不一致
slave_skip_errors=1062  
## relay_log配置中继日志
relay_log=mall-mysql-relay-bin  
## log_slave_updates表示slave将复制事件写进自己的二进制日志
log_slave_updates=1  
## slave设置为只读（具有super权限的用户除外）
read_only=1
# 添加以下行以解决认证问题
default_authentication_plugin=mysql_native_password

重启slave实例
bash 复制代码
```
docker restart mysql-slave
```
进入master数据库查看主从同步状态
bash 复制代码
```
show master status;
```

进入mysql-slave容器

bash 复制代码

docker exec -it mysql-slave /bin/bash
mysql -uroot -proot

在从数据库中配置主从复制
bash 复制代码
```
change master to master_host='192.168.31.30', master_user='slave', master_password='123456', master_port=3307, master_log_file='mall-mysql-bin.000003', master_log_pos=155, master_connect_retry=30;
```
主从复制命令参数说明：

master_host：主数据库的IP地址，一定要是宿主机ip；

master_port：主数据库的运行端口；

master_user：在主数据库创建的用于同步数据的用户账号；

master_password：在主数据库创建的用于同步数据的用户密码；

master_log_file：指定从数据库要复制数据的日志文件，通过查看主数据的状态，获取File参数；

master_log_pos：指定从数据库从哪个位置开始复制数据，通过查看主数据的状态，获取Position参数；

master_connect_retry：连接失败重试的时间间隔，单位为秒。
在从数据库中查看主从同步状态
bash 复制代码
```
show slave status \G
```
在从数据库中开启主从同步
bash 复制代码
```
start slave;
```
再次查看从数据库状态发现已经同步
主从复制测试

创建数据库：
bash 复制代码
```
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS testdb CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
```
使用库：use testdb;

创建表

数据插入

主库查询

从库查询

4.redis安装(集群模式)-哈希槽分区

1~2亿条数据需要缓存，如何设计这个存储案例？

---单机单台100%不可能，肯定是分布式存储，用redis如何落地?一般如下3种方法：

哈希取余分区

hash(key) % N个机器台数，计算出哈希值，用来决定数据映射到哪一个节点上。

优点：

简单粗暴，直接有效，只需要预估好数据规划好节点。每台服务器固定处理一部分请求（并维护这些请求的信息），起到负载均衡+分而治之的作用。

缺点：

原来规划好的节点，进行扩容或者缩容就比较麻烦。如果需要弹性扩容或故障停机的情况下，会导致hash取余全部数据重新洗牌。
一致性Hash算法分区

提出一致性Hash解决方案。目的是当服务器个数发生变动时，尽量减少影响客户端到服务器的映射关系

一致性哈希算法必然有个hash函数并按照算法产生hash值，使这些hash值首尾相连逻辑上形成一个环形空间。把这个虚拟圆环称为Hash环。

将集群中服务器的IP或主机名作为关键字进行哈希，这样每台机器就能确定其在哈希环上的位置。

当我们需要存储一个kv键值对时，将这个key使用相同的函数Hash计算出哈希值并确定此数据在环上的位置，从此位置沿环顺时针"行走"，第一台遇到的服务器就是其应该定位到的服务器。

优点：

i）容错性

如果一台服务器不可用，则受影响的数据仅仅是此服务器到其环空间中前一台服务器（即沿着逆时针方向行走遇到的第一台服务器）之间数据，其它不会受到影响。

ii）扩展性

增加一台节点NodeX，X的位置在A和B之间，那收到影响的也就是A到X之间的数据，重新把A到X的数据录入到X上即可，不会导致hash取余全部数据重新洗牌。

缺点：

节点太少时，容易因为节点分布不均匀而造成数据倾斜（被缓存的对象大部分集中缓存在某一台服务器上）问题
哈希槽分区

哈希槽实质就是一个数组，数组[0,2^14 -1]形成hash slot空间。

解决一致性哈希算法数据倾斜均匀分配的问题，在数据和节点之间又加入了一层，把这层称为哈希槽（slot），用于管理数据和节点之间的关系，现在就相当于节点上放的是槽，槽里放的是数据。

一个集群只能有16384个槽，编号0-16383（0-2^14-1）。这些槽会分配给集群中的所有主节点，分配策略没有要求。可以指定哪些编号的槽分配给哪个主节点。redis 会根据节点数量大致均等的将哈希槽映射到不同的节点。集群会记录节点和槽的对应关系。接下来就需要对key求哈希值，然后对16384取余，余数是几key就落入对应的槽里。以槽为单位移动数据，因为槽的数目是固定的，处理起来比较容易，这样数据移动问题就解决了。

3主3从redis集群配置：

1）镜像拉取
bash 复制代码
```
docker pull redis:6.2.14
```
2）创建挂载目录及配置文件

配置内容：不同节点只需改端口和集群配置文件名，集群中各个节点密码需一致
bash 复制代码
```
#端口
port 6381
#开启redis集群
cluster-enabled yes
#集群配置文件
cluster-config-file nodes-6381.conf
#节点超时时间(5秒)
cluster-node-timeout 5000
#开启持久化
appendonly yes
#客户端连接Redis时需要的密码
requirepass 123456
#从节点连接主节点时使用的密码
masterauth 123456
```
3)新建6个redis容器
bash 复制代码
```
# 启动6个节点容器
docker run -d --name redis-node-1 --net host --privileged=true --restart=on-failure:5 -v /usr/local/docker/redis/redis-node-1:/data -v /usr/local/docker/redis/configs/redis-node1.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf redis:6.2.14 /usr/local/etc/redis/redis.conf
```
4）进入容器redis-node-1并为6个节点构建集群关系
bash 复制代码
```
docker exec -it redis-node-1 /bin/bash
```
构建集群主从关系：
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster create 192.168.31.30:6381 192.168.31.30:6382 192.168.31.30:6383 192.168.31.30:6384 192.168.31.30:6385 192.168.31.30:6386 --cluster-replicas 1 -a 123456
```
--cluster-replicas 1 表示为每个master创建一个slave节点

5）链接进入6381查看集群状态
bash 复制代码
```
redis-cli -p 6381 -a 123456
cluster info
cluster nodes
```
6）数据读写存储

在 redis-cli 命令中，需加-c 参数开启集群模式自动路由

因为是集群模式哈希槽分区，进入任意节点执行命令都会路由到相应节点

查看集群信息：
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
7）主从容错切换迁移案例：

初始节点状态
bash 复制代码
```
redis-cli -p 6382 -a 123456 -c
cluster nodes
```
主机6381和对应从机切换，先停止主机6381，对应从机6385将自动切换为主机
bash 复制代码
```
quit
exit
docker stop redis-node-1
docker exec -it redis-node-2 /bin/bash
redis-cli -p 6382 -a 123456 -c
cluster nodes
```
还原之前的3主3从

先启6381，6381将成为6385从节点：
bash 复制代码
```
docker start redis-node-1
```
再停6385，6381将重新变成主节点：
bash 复制代码
```
docker stop redis-node-5
```
再启6385，6385将成为6381从节点：
bash 复制代码
```
docker start redis-node-5
```
查看集群信息：
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
8）主从扩容案例

新建6387、6388两个节点+新建后启动+查看是否8节点
bash 复制代码
```
docker run -d --name redis-node-7 --net host --privileged=true --restart=on-failure:5 -v /usr/local/docker/redis/redis-node-7:/data -v /usr/local/docker/redis/configs/redis-node7.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf redis:6.2.14 /usr/local/etc/redis/redis.conf
```
bash 复制代码
```
docker run -d --name redis-node-8 --net host --privileged=true --restart=on-failure:5 -v /usr/local/docker/redis/redis-node-8:/data -v /usr/local/docker/redis/configs/redis-node8.conf:/usr/local/etc/redis/redis.conf redis:6.2.14 /usr/local/etc/redis/redis.conf
```
进入6837容器内部
bash 复制代码
```
docker exec -it redis-node-7 /bin/bash
```
将新增的6387作为master节点加入集群

命令：

redis-cli --cluster add-node 实际IP地址:6387 实际IP地址:6381

6387 就是将要作为master的新增节点端口

6381 就是原来集群节点里面的任意节点端口
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster add-node 192.168.31.30:6387 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
查看集群情况

命令：redis-cli --cluster check 真实ip地址:6381
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
重新分派槽位

命令:redis-cli --cluster reshard IP地址:端口号
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster reshard 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
查看集群情况

命令：redis-cli --cluster check 真实ip地址:6381
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
6387的槽位是3个新的区间，之前的还是连续的原因是：重新分配成本太高，将旧主节点槽位各自匀出来一部分给6387。之前在6381set的值也随槽位移动到6387了。

为主节点6387分配从节点6388

命令：redis-cli --cluster add-node ip:新slave端口 ip:新master端口 --cluster-slave --cluster-master-id 新主节点ID
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster add-node 192.168.31.30:6388 192.168.31.30:6387 --cluster-slave --cluster-master-id 7500a80741403108f98eea7167a855c2a665f4c2 -a 123456
```
查看集群情况

命令：redis-cli --cluster check 真实ip地址:6381
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
9）主从缩容案例

缩容即将主从节点下线，如6387，6388

检查集群情况1获得6388的节点ID
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6382 -a 123456
```
从集群中将从节点6388删除

命令：redis-cli --cluster del-node ip:从机端口从机6388节点ID
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster del-node 192.168.31.30:6388 ef26aa0463455ac4d4fe6c64ce719e6b573d9cee -a 123456
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6382 -a 123456
```
将6387的槽位清空，重新分配，本例将清出来的槽号都给6381
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster reshard 192.168.31.30:6381 -a 123456
```
检查集群情况1获得6388的节点ID
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6382 -a 123456
```
将6387删除

命令：redis-cli --cluster del-node ip:端口 6387节点ID
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster del-node 192.168.31.30:6387 7500a80741403108f98eea7167a855c2a665f4c2 -a 123456
```
检查集群情况1获得6388的节点ID
bash 复制代码
```
redis-cli --cluster check 192.168.31.30:6382 -a 123456
```