📚读书笔记：docker入门

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1. 学习内容

课程来源：https://player.bilibili.com/player.html?bvid=BV1og4y1q7M4

2. Docker 概述

  • Docker 公司发展历程
  • 和 Google 的爱恨情仇
  • Docker 与 CNCF 的关系

3. Docker 安装

3.1. 基本组成

三大基本概念：容器、镜像、仓库

3.2. 安装方法

3.2.1. 官网文档

地址：https://docs.docker.com

3.2.2. 发行版安装

  • CentOS
文档地址 https://docs.docker.com/engine/install/centos/
  • Ubuntu
文档地址：https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/

3.3. 二进制安装

具体参考：https://docs.docker.com/engine/install/binaries/

3.4. 卸载

3.5. 阿里云安装

3.5.1. 官方脚本安装

3.5.2. 手动安装

  • CentOS
  • Ubuntu
此外，阿里云还有 镜像加速 功能，需要账号并登录。
地址：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

3.6. 安装检测

3.7. 底层原理

  • docker 为什么比 VM 快
  • docker 与虚拟机的区别

4. Docker 常用命令

4.1. 帮助命令

  • docker 命令
  • docker version
  • docker info
  • docker 命令 --help
  • 官网 https://docs.docker.com/engine/reference/commandline

4.2. 镜像命令

docker images：查看当前镜像
docker search：搜索镜像
docker pull：拉取镜像
docker rmi：删除镜像
比如：递归删除 docker 镜像 => docker rmi -f $(docker images -qa)

4.3. 容器命令

docker run：运行命令
docker ps：查看命名
docker stop：停止容器
docker rm：删除容器

4.4. 其他常用命令

docker run -d：后台运行
docker logs -t --tail n ID：获取容器日志
docker top ID：获取容器进程
docker inspect ID：获取容器元数据
docker exec -it ID /bin/bash：进入正在运行的容器并执行 bash
docker attach ID：直接进入正在运行的容器
docker cp ID:/容器内文件 /主机路径：从容器中复制文件到宿主机
docker stats：查看容器状态
docker history：查看镜像构建历史

4.5. 可视化

  • portainer
  • Rancher

4.5.1. 什么是 portainer

图形化 Docker 管理工具，提供一个后台面板供我们操作！
访问 http://localhost:8088 即可，首次访问需要注册。

5. Docker 镜像

5.1. 镜像是什么

程序以及它所需的环境、运行库一块打包。

5.2. Docker镜像加载原理

  • UnionFS（联合文件系统）
  • Docker 镜像加载原理

5.3. 分层理解

docker 镜像每一层都是只读的，当 run 起来之后，会新建一个可读写的容器层，用户所有操作都是基这个层的。

5.4. Commit 镜像

6. 容器数据卷

6.1. 概念

满足对数据持久化和同步操作需求，将容器内目录挂载到宿主机上的一种技术，容器间也是可以数据共享的。

6.2. 使用数据卷

例如，将 CentOS 的 home 目录挂载到本地 /home/ceshi 目录：

6.3. 匿名挂载

当不指定主机路径时，采用的是匿名挂载：

6.4. 具名挂载

当提供卷名而不是路径时：

6.5. 物理路径

如果没有明确指定挂载目录，默认挂载目录可以通过 inspect 查看，默认在 /var/lib/docker/volumes 下：
  • v 容器内路径:读写属性 ===>>> 匿名挂载
  • v 卷名:容器内路径:读写属性 ===>>> 具名挂载（最常用）
  • v /宿主机路径:容器内路径:读写属性 ===>>> 指定目录挂载
读写属性默认 rw，可以指定 ro；指定 ro 则数据卷必须有宿主机操作。

6.6. 数据卷容器

使用 --volumes-from 将容器的卷挂载到另一个容器上，是一个双向拷贝的过程。比如使用两个容器共享数据库：

6.7. 结论

容器之间的信息传递，数据卷容器的生命周期一直持续到没有容器使用为止。
一旦持久化到本地，将不会随容器销毁而删除。

7. Dockerfile

Dockerfile 就是构建 docker 的脚本。

7.1. 构建步骤

  1. 编写一个 dockerfile 文件，如果默认文件名为 Dockerfile，可不指定 -f 参数；
  1. docker build 成为一个镜像；
  1. docker run 运行镜像；
  1. docker push 发布镜像；

7.2. 基础知识

  1. 每个保留关键字必须大写；
  1. 执行从上到下的程序；
  1. #标识注释；
  1. 每条指令都会创建一个新的镜像层并提交；

7.3. 常用指令

  1. FROM：基础镜像
  1. MAINTAINER：维护者信息
  1. RUN：执行的操作
  1. ADD：添加内容，会自动解压
  1. WORKDIR：镜像的工作目录
  1. VOLUME：挂载的目录
  1. EXPOST：保留端口的配置
  1. CMD：启动时要运行的命令，只有最后一个生效
  1. ENTRYPOINT：启动时要运行的命令，可追加
  1. ONBUILD：当构建一个被继承的 Dockerfile 就会运行这个 ONBUILD
  1. COPY：类似 ADD，拷贝到容器中
  1. ENV：构建镜像时候的环境变量

7.4. 实战 1：简单测试

Dockerfile 名字可以随意，但是建议使用 Dockfile。

7.5. 实战 2：规范格式

尝试构建：

7.6. 实战 3：tomcat 应用

制作 Tomcat 镜像制作。
  • 准备必要文件
首先下载必要的文件，包括：apache-tomcat-9.0.22.tar.gz，jdk-8u11-linux-x64.tar.gz。
创建说明文件 readme.txt，以及 Dockerfile 文件
  • Dockerfile 文件内容
  • 构建
由于 dockerfile 文件名是 Dockerfile，所以省略 -f DOCKER_FILE_PATH 参数
  • 运行
curl localhost:9090
  • 测试
可以编写一个 index.jsp，然后输出日志。通过浏览器访问，查看是否有日志打印。

7.7. 发布镜像

  1. 注册一个自己的账号： https://hub.docker.com
  1. 有密码且可以登录
docker login -u USERNAME
  1. 推送镜像，最好带上版本号
docker push DOCKER_ID/tomcat:0.1

8. Docker 网络

8.1. docker0 网络详解

结论：
Docker 使用的是 Linux 的桥接，宿主机中是一个 Docker 容器的网桥 docker0，最多可以分配 65535 个；
Docker 使用的网卡是 veth-pair 结束，创建删除都是成对操作的；只要删除
Docker 使用的所有的网络接口都是虚拟的，转发效率高；
notion image

8.2. 自定义网络

8.2.1. 工作方式

  • host：使用宿主机
  • container：基本不使用
  • none：不使用
  • bridge：默认

8.2.2. 创建网络

测试，进入container2内部：

8.2.3. 断开链接

移除网络要求所有容器关闭或者断开与此网络的链接：

9. Docker 小结

  1. Docker 镜像，run =》容器；
  1. DockerFile 构建镜像（服务打包）；
  1. docker-compose 启动项目（编排多个服务/环境）
  1. Docker 网络

10. Docker Compose

一种通过编写 yaml 文件的方法来进行容器编排的技术。
官方指南地址为：https://docs.docker.com/compose/gettingstarted/

10.1. 安装

一般 docker desktop 中已经会携带 docker-compose 命令，如果没有可以单独安装。

10.2. 步骤

基本的 compose 包含三个步骤：
  1. 使用 Dockerfile 定义 APP 的环境，以便于可以在任何地方重建；
  1. 在 docker-compose.yml 中定义 APP 的服务，以便可以绑定在一块运行；
  1. 运行 docker-compose up，使用 compose 会运行完整的 APP；
  1. 运行 docker-compose down 停止服务；

10.3. yaml 规则

学习方法：多写多看，查看官网，学习开源项目。

10.4. 开源项目

  1. 包含下载的项目下包含 docker-compose.yml
  1. 包含需要的 Dockerfile
  1. 选择前台运行、后台运行
docker-compose up
docker-compose up -d
  1. 重新打包
docker-compose up --build

11. Swarm 集群

官方文档：https://docs.docker.com/engine/swarm/swarm-tutorial/create-swarm/

11.1. 创建主节点

11.2. 加入其他节点

生成 token，然后将输出的命令复制到其他机器执行。
  • 生成 woker 令牌
  • 生成 manager 令牌
  • 加入集群

11.3. Raft 协议

保证大多数机器的可用，至少需要 3 台主节点（manager）。
notion image

11.4. 实战示例

容器 =》服务 =》副本
只要学会创建集群、开启服务、实现扩缩容即可。

11.5. 概念总结

swarm：集群管理和编号，docker 可以初始化一个 swarm 集群，其他节点可以加入。（manager，worker）
node：就是一个 docker 节点，多个节点组成了网络集群。（manager，worker）
service：任务，可以在管理节点或者工作节点中运行，核心概念。
tasks：容器内的命令，细节任务。

12. Docker Stack

查看官网示例，基本已经被 k8s 淘汰。

13. Docker Secret

查看官网示例，基本已经被 k8s 淘汰。

14. Docker Config

查看官网示例，基本已经被 k8s 淘汰。

15. 扩展到 k8s

15.1. 云原生时代

  • 必须掌握 Go 语言
Docker，K8S，etcd 均是由 Go 语言编写。
  • CI / CD
读书笔记：rust圣经读书笔记：构建并使用第二大脑