㈠ 超值一篇分享,Docker:从入门到实战过程全记录
作者 | 天元浪子
来源 | CSDN博客
想要真正理解Docker,就不得不从虚拟化技术的发展历程说起。普遍认为虚拟化技术经历了物理机时代、虚拟机时代,目前已经进入到了容器化时代。可以说,Docker是虚拟化技术不断发展的必然结果。
那么,什么是容器呢?容器和虚拟机有什么不同?Docker和容器又是什么关系呢?搞明白这几个问题,Docker的概念就清晰了。
1.1 虚拟机和容器
借助于VMWare等软件,可以在一台计算机上创建多个虚拟机,每个虚拟机都拥有独立的操作系统,可以各自独立的运行程序。这种分身术虽然隔离度高(操作系统级),使用方便(类似物理机),但占用存储资源多(GB级)、启动速度慢(分钟级)的缺点也是显而易见的。
相较于虚拟机,容器(Container)是一种轻量型的虚拟化技术,它虚拟的是最简运行环境(类似于沙盒)而非操作系统,启动速度快(秒级)、占用存储资源少(KB级或MB级),容器间隔离度为进程级。在一台计算机上可以运行上千个容器,这是容器技术对虚拟机的碾压式优势。
1.2 容器、镜像和Docker
Docker是一个开源的应用容器引擎,可以创建容器以及基于容器运行的程序。Docker可以让开发者打包他们的应用和依赖包到一个轻量级、可移植的容器中,然后发布到任何流行的linux机器上,也可以实现虚拟化。
听起来很简单,但是在Docker和容器之间,还隐藏着一个镜像的概念,令初学者颇感困惑。本质上,Docker镜像是一个特殊的文件系统,它提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件。Docker镜像类似于一个py文件,它需要Docker的运行时(类似于python解释器)运行。镜像被运行时,即创建了一个镜像的实例,一个实例就是一个容器。
1.3 Docker 和 k8s
作为容器引擎,Docker为容器化的应用程序提供了开放的标准,使得开发者可以用管理应用程序的方式来管理基础架构,实现快速交付、测试和部署代码。随着容器的大量使用,又产生了如何协调、调度和管理容器的问题,Docker的容器编排应运而生。
k8s是Google开源的一个容器编排引擎,它支持自动化部署、大规模可伸缩、应用容器化管理,是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用,k8s的目标是让部署容器化的应用简单并且高效,k8s提供了应用部署、规划、更新、维护的一种机制。
Docker和k8sr都是以containerd(容器化标准)作为运行时,因此使用Docker创建的镜像完全可以在k8s中无障碍的使用。
2.1 在ubuntu中安装
在linux系统中安装Docker非常简单,官方为我们提供了一键安装脚本。这个方法也适用于Debian或CentOS等发行版。
安装过程如果出现超时,不要灰心,多试几次,总会成功的。安装完成后,Docker只能被root用户使用,可以使用下面的命令取消权限限制:
然后,重启docker服务:
最后,关闭当前的命令行,重新打开新的命令行就可以了。
顺便提一下,如果在CentOS下安装,可能会出现一堆类似于下面的错误:
这是由于docker和Podman冲突造成的,需要先卸载Podman:
2.2 在Win10中安装
Docker的运行,依赖linux的环境,官方提供了Docker Desktop for Windows,但是它需要安装Hyper-V,Hyper-V是微软开发的虚拟机,类似于 VMWare 或 VirtualBox,仅适用于 Windows 10。这个虚拟机一旦启用,QEMU、VirtualBox 或 VMWare Workstation 15 及以下版本将无法使用!如果你必须在电脑上使用其他虚拟机(例如开发 Android 应用必须使用的模拟器),请不要使用 Hyper-V!
我的电脑是win10家庭版,不能直接安装hyper-v,需要将下面的命令保存到cmd文件中:
然后在cmd文件上点击右键,选择使用管理员运行。执行完毕后会重启,在重启的过程中进行安装。
2.3 Hello world
docker服务启动的情况下,运行下面的命令:
此命令的含义是:
第一次运行时,因为本地没有ubuntu:20.04镜像,docker会自动从镜像服务器下载。下载过程可能需要多试几次,只要成功一次,以后执行就不再需要下载了。
docker官方还提供了一个hello-world镜像,可以直接运行:
此命令省略了镜像版本和运行参数,docker使用latest作为版本,即最新版本。
从hello world的例子中,也可以体验到,docker实例的运行是非常快的。
docker官方的镜像库比较慢,在进行镜像操作之前,需要将镜像源设置为国内的站点。
新建文件/etc/docker/daemon.json,输入如下内容:
然后重启docker的服务:
3.1 列出本地所有镜像
执行命令 docker images 可以查看
当前我本地只有刚才安装的两个镜像。
3.2 从镜像库中查找镜像
执行命令 docker search 镜像名称可以从docker镜像库中查找镜像。
最好选择官方(OFFICIAL)的镜像,这样的镜像最稳定一些。
3.3 下载新的镜像
执行命令docker pull 镜像名称:版本号即可下载新的镜像。
镜像下载后,就可以使用镜像来创建容器了。
4.1 启动容器
执行命令docker run即可启动容器,也就是创建某个镜像的实例。docker run命令非常复杂,可以先执行一个docker run --help来查看帮助:
比如我们要执行python的shell,需要添加-it参数,即:docker run -it python:3.8
4.2 将宿主机的文件挂载到容器
docker容器与宿主机是隔离的,要想让容器内的程序能访问宿主机上的文件,需要通过-v参数将宿主机的文件挂载到容器中。
比如我们在宿主机上有一个hello.py,可以打印hello,想要在python容器中执行,就需要进行挂载。-v后还需要接两个参数,分别是宿主机的目录和容器内的目录,两者使用:分隔,路径必须都是绝对路径。
我的hello.py保存在主目录的/docker_test目录中,将这个目录挂载到容器的/docker_test目录,然后在容器内执行python /docker_test/hello.py:
4.3 容器的端口映射
我们修改一下hello.py,创建一个socket服务端,并监听5000端口,当有客户端连接时,打印客户端的地址,先客户端发送hello,然后关闭连接:
在容器内执行:
接下来,尝试用telnet命令连接,结果却是失败的。原因是,127.0.0.1是宿主机的ip地址,5000是容器的端口,这与我们的习惯稍微有些不同。事实上,docker的容器是非常轻量的,它并没有自己的网络,要想访问容器的端口,需要进行端口映射,将容器的某端口映射到宿主机的端口,客户端连接时,只要与宿主机的端口进行连接就可以了。
需要注意的是,上面的代码创建的服务器,无论如何也不可能被客户端连接,因为代码中绑定了127.0.0.1的ip,在容器中运行时,需要绑定所有ip,即0.0.0.0。
然后,再使用-p参数,-p还需要三个参数,即宿主机的ip地址、宿主机的端口、容器的端口,三者之间使用:分隔。一般的,可以将宿主机的ip地址省略,只写宿主机的端口:容器的端口即可。
这样,就将容器的5000端口映射到了宿主机的5001端口,使用:
即可与容器中的服务器进行连接。
4.4 容器管理
上面的服务运行之后,可以使用docker ps命令,查看运行中的容器:
显示的内容有下面几列:
要想结束容器,可以使用docker kill 容器ID命令。
一般而言,当我们的程序开发完成后,会连同程序文件与运行环境一起制作成一个新的镜像。
要制作镜像,需要编写Dockerfile。DockeFile由多个命令组成,常用的命令有:
注意,Docker镜像中有一个层的概念,每执行一个RUN命令,就会创建一个层,层过多会导致镜像文件体积增大。尽量在RUN命令中使用&&连接多条shell命令,减少RUN命令的个数,可以有效减小镜像文件的体积。
5.1 自制显示文本文件内容镜像
编写cat.py,接收一个文件名,由python读取文件并显示文件的内容:
这个例子比较简单,缩写Dockerfile如下:
这个Dockerfile的含义是:
需要说明的是,ENTRYPOINT有两种写法:
这里采用第二种写法,是因为我们要在外部给容器传递参数。执行命令编译Docker镜像:
这个命令中,-t的含义是目标,即生成的镜像名为hello,版本号为1.0,别忘了最后那个.,这叫到上下文路径,是指 docker 在构建镜像,有时候想要使用到本机的文件(比如复制),docker build 命令得知这个路径后,会将路径下的所有内容打包。
这样,我们的第一个镜像就制作完成了,使用下面的命令执行它:
即可看到~/docker_test/cat/files/test.txt的内容。
5.2 自制web服务器镜像
我们使用tornado开发一个网站,而python的官方镜像是没有tornado库的,这就需要在制作镜像时进行安装。
测试的ws.py如下:
编写Dockerfile文件如下:
在此我们验证一下CMD与ENTRYPOINT的区别。在Dockerfile所在有目录下执行如下命令:
执行完成后,再使用docker images使用就可以看到生成的镜像了,然后使用下面的命令运行:
在浏览器中输入宿主机的ip和8000端口,就可以看到页面了。
在这个例子中,我使用的运行命令是CMD,如果在docker run中指定的其他的命令,此命令就不会被执行,如:
此时,容器中被执行的是python命令,而不是我们的服务。在更多情况下,我们希望在docker run命令中为我们的服务传参,而不是覆盖执行命令,那么,我们应该使用ENTRYPOINT而不是CMD:
上面这种写法,是不支持传递参数的,ENTRYPOINT和CMD还支持另一种写法:
使用这种写法,docker run命令中的参数才可以传递给hello.py:
这个命令中,--port=9000被作为参数传递到hello.py中,因此容器内的端口就成了9000。
在生产环境中运行时,不会使用-it选项,而是使用-d选项,让容器在后台运行:
这种方式下,即使当前的控制台被关闭,该容器也不会停止。
5.3 自制apscheler服务镜像
接下来,制作一个使用apscheler编写的服务镜像,代码如下:
Dockerfile也是信手拈来:
生成镜像:
应该可以运行了,文件复制需要两个目录,在运行时,可以使用两次-v来挂载不同的目录:
前面用到的官方python镜像大小足足882MB,在这个基础上,再安装用到的第三方库,添加项目需要的图片等资源,大小很容易就超过1个G,这么大的镜像,网络传给客户非常的不方便,因此,减小镜像的体积是非常必要的工作。
docker hub上有个一python:3.8-alpine镜像,大小只有44.5MB。之所以小,是因为alpine是一个采用了busybox架构的操作系统,一般用于嵌入式应用。我尝试使用这个镜像,发现安装一般的库还好,但如果想安装numpy等就会困难重重,甚至网上都找不到解决方案。
还是很回到基本的路线上来,主流的操作系统镜像,ubuntu的大小为72.9MB,centos的大小为209MB——这也算是我更喜欢使用ubuntu的一个重要原因吧!使用ubuntu作为基础镜像,安装python后的大小为139MB,再安装pip后的大小一下子上升到了407MB,要是再安装点其他东西,很容易就赶上或超过python官方镜像的大小了。
看来,寻常路线是很难压缩镜像文件体积了。幸好,还有一条曲线救国的路可走,这就是多阶段构建法。
多阶段构建的思想其实很简单,先构建一个大而全的镜像,然后只把镜像中有用的部分拿出来,放在一个新的镜像里。在我们的场景下,pip只在构建镜像的过程中需要,而对运行我们的程序却一点用处也没有。我们只需要安装pip,再用pip安装第三方库,然后将第三方库从这个镜像中复制到一个只有python,没有pip的镜像中,这样,pip占用的268MB空间就可以被节省出来了。
1、在ubuntu镜像的基础上安装python:
然后运行:
这样,就生成了python:3.8-ubuntu镜像。
2、在python:3.8-ubuntu的基础上安装pip:
然后运行:
这样,就生成了python:3.8-ubuntu-pip镜像。
3、多阶段构建目标镜像:
这个dockerfile需要解释一下了,因为它有两个FROM命令。
第一个是以python:3.8-ubuntu-pip镜像为基础,安装numpy,当然,在实际应用中,把所有用到的第三方库出写在这里。
第二个FROM是以FROM python:3.8-ubuntu镜像为基础,将第三方库统统复制过来,COPY命令后的–from=0的意思是从第0阶段进行复制。实际应用中再从上下文中复制程序代码,添加需要的ENTRYPOINT等。
最后,再运行:
这然,用于我们项目的镜像就做好了。比使用官方python镜像构建的版本,小了大约750MB。
到此,我们的镜像已经制作好了,可是,镜像文件在哪,如何在生产环境下运行呢?
刚才使用docker images命令时,已经看到了生成的镜像:
我们可以使用docker save命令将镜像保存到指定的文件中,保存的文件是一个.tar格式的压缩文件:
将hello.tar复制到生产环境的机器上,然后执行导入命令:
就可以使用了。
㈡ 详解Docker——你需要知道的Docker进阶知识五
Dockerfile 是一个文本文件,其中包含了构建 Docker 镜像需要执行的命令序列。使用 docker build 命令从 Dockerfile 中读取指令来构建镜像。
构建镜像时,该过程的第一件事是将 Dockerfile 文件所在目录下的所有内容发送给 Docker 守护进程。所以大多数情况下,最好创建一个新的目录,在其中保存 Dockerfile ,以及构建镜像所需的其它文件。Dockerfile 文件所在目录也被称为构建上下文(context)。
使用 FROM 指令指定一个基础镜像,后续指令将在此镜像基础上运行:
在 Dockerfile 中可以指定一个用户,后续的 RUN , CMD 以及 ENTRYPOINT 指令都会使用该用户身份去执行,该用户必须已存在。
除了指定用户之外,还可以使用 WORKDIR 指定当前工作目录(CWD), RUN , CMD , COPY , ADD 指令将在指定的工作目录中执行。
RUN 指令用于执行命令,该指令有两种形式:
例如我们执行更新命令:
CMD 的使用方式跟 RUN 类似,不过在一个 Dockerfile 文件中只能有一个 CMD 指令,如果有多个,则只有最后一个会生效。该指令指定了启动容器时要执行的命令,例如:
可以在 docker run 时指定命令来覆盖默认的 CMD 命令,比如 docker run image echo"hello shiyanlou" 。
CMD 指令还有一种特殊用法。在 Dockerfile 中,如果使用 ENTRYPOINT 指令指定了入口命令,则 CMD 指令的内容会作为 ENTRYPOINT 指令的参数:
ENTRYPOINT 指令会覆盖 CMD 指令作为容器运行时的默认指令,并且该指令不会被 docker run 时指定的指令覆盖,如下示例:
上述文件构建出来的镜像,使用 docker run image 等同于 docker run image ls-a-l 。使用 docker run image-i-s 等同于 docker run image ls-a-i-s 。即 CMD 指令的值会被当作 ENTRYPOINT 指令的参数附加到 ENTRYPOINT 指令的后面,只有 CMD 指令可以被覆盖。
COPY 和 ADD 都用于将构建上下文中的文件,目录等复制到镜像中。使用方式如下:
`` 可以指定多个,但是其路径不能超出构建上下文范围,即必须在 Dockerfile 同级或子目录中。
不需要预先存在,不存在时会自动创建,如果使用相对路径,则 为相对于工作目录的路径。塌陪
COPY 和 ADD 的不同之处在于,ADD 可伏衫或以添加远程文件,并且 `` 可以是 gzip 或 tar 等格式的压缩文件,添加时会自动进行解压。
ENV 指令用于设置环境变量:
VOLUME 指令指定要创建的挂载路径,在容器运行时,将为每个挂载路径创建一个匿名卷并挂载上去:
上述指令将会在容器运行时,创建两个匿名卷,并分别挂载到容器中的 /data1 和 /data2 路径。
学习了上面这些常见的 Dockerfile 指令之后,可以使用这些指令来构建一个镜像。如下所示,构建一个提供 ssh 服务的镜像:
构建镜像
查看镜像
启动容器
查看已经启动的容器
测试远程登录
Compose 是运行由多个容器组成的 Docker 应用的工具,使用 Compose 可以一次启动一组有关联的服务,每个服务由来自同一镜像的单个或多个容器组成。
在复杂应用中,应用一般由多个服务(service)组成,例如一个网站后台通常包含 Web 服务、数据库服务、缓存缺伍服务、消息队列服务等。
使用 Compose 的步骤如下:
目前有三种版本的 Compose 文件格式:
下载 docker-compose-Linux-x86_64
下载成功后,为了方便使用,可以将其添加到 PATH 路径下
执行完成后,就能够在终端下直接使用 docker-compose 命令了:
接下来我们将创建一个 Web 应用,该应用包含两个容器:
项目目录结构如下:
首先编辑 app/web/web.py 文件,写入下面的内容:
上述代码创建了一个简单的 Web 应用。该应用会连接 redis 服务,在访问 / 页面时,自动将变量 number 加 1。
编辑 app/web/requirements.txt 文件,输入如下内容:
requirements.txt 文件存放了 Web 应用依赖的第三方库包的名称和版本信息。
编辑 app/web/Dockerfile 文件,添加如下内容
上述 Dockerfile 定义了 Web 应用镜像,该镜像基于 python:2.7 基础镜像,在其基础上安装了应用依赖的库包,并通过 CMD 指令指定了应用的启动命令。
编辑 app/docker-compose.yml 文件:
该 docker-compose.yml 文件定义了两个服务,分别为 web 和 redis 服务,并且配置了 web 服务的端口映射和挂载目录。 depends_on 定义了依赖关系,被依赖的服会先启动。
进入 app 目录,执行 docker-compose up 命令来启动应用:
启动成功后,就可以打开网址 127.0.0.1:8001 来访问 Web 应用了。
另外一些命令:
㈢ 5分钟轻松教你学会:Docker镜像仓库的使用
镜像保存在Registry的仓库中,默认的Registry是由Docker公司运营的公共Registry服务,即Docker Hub,网址为: https://hub.docker.com/ 。可以把Docker Hub看成类似于Github一样的网址。
1、登录“docker”
命令:docker login,显示Login Succeeded说明成功,没登录的话,需要输入用户名username和密码password。
2、创建镜像
使用docker-compose来创建镜像,在yml文件中还要定义项目所依赖的容器(redis和mysql)
命令:docker-compose up -d
docker-compose.yml文件如下:
3、查看镜像
命令:docker images
说明:
REPOSITORY:该镜像所属的仓库名称
TAG:镜像的标签(见下面介绍)
IMAGE ID:镜像ID
CREATED:镜像创建的时间
SIZE:镜像的大小
4、tag标签(镜像的标签)
标签介绍
作用:一个仓库中可以有多个镜像。为了区分一个仓库中不同的镜像,Docker提供了标签(tag)的功能,每个镜像在列出来时都会带有一个标签,如:16.04、18.04、quantal或者precise等。
每个标签对组成特定镜像的一些镜像层进行标记(比如,标签16.04就是对所有ubuntu 16.04镜像的层的标记)
同一个仓库中,可以同时存在多个相同的镜像(IMAGE ID相同),只要标签(TAG)不同就可以了
命令:docker tag jeecg-boot-system:latest xiaoxiaoyuyu123/aids:jeecg-boot-system
说明:
jeecg-boot-system:latest(本地仓库名称+标签)
xiaoxiaoyuyu123/aids:jeecg-boot-system(私服仓库地址+标签)
5、上传到私有仓库
命令:docker push xiaoxiaoyuyu123/aids:jeecg-boot-system
说明:
xiaoxiaoyuyu123/aids:jeecg-boot-system(私服仓库地址+标签)
1、先登录私服地址,然后从上面pull下来镜像
命令:docker pull xiaoxiaoyuyu123/aids:jeecg-boot-system
2、上传服务器yml文件,使用docker-compose来启动镜像
命令:docker-compose -f ./docker-compose-server.yml up
docker-compose-server.yml文件如下:
好啦, 关于Docker镜像仓库的使用分享就到这啦~
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