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docker快速入门

通过大量的图片、示例介绍,能够快速、全面地从入门到实战

1. 介绍

docker是什么

Docker使用go基于linux lxc(linux containers)技术实现的开源容器,诞生于2013年年初,最开始叫dotcloud公司,13年年底改名为docker inc。

2017年下载次数达到了百亿次,估值达13亿美元,通过对应用封装(Packaging)、分发(Distribution)、部署(Deployment)、运行(Runtime)全生命周期管理,达到“一次封装,到处运行”

 

为何使用docker?

Docker直译码头工人,将各种大小和形状的物品装进船里。这对从事软件行业的人来说,听起来很熟悉,花了大量时间和精力把一个应用放在另一个应用里

 

docker出现之前,对不同环境的安装、配置、维护工作量很多,如部署,配置文件,crontab,依赖等等。

使用docker,无需关心环境,只需要一些配置就能构建镜像,而部署则用一条run命令

 

 

虚拟机 vs 容器

 

虚拟机需要有额外的虚拟机管理应用和虚拟机操作系统层,操作系统层不仅占用空间而且运行速度也相对慢

docker容器是在本机操作系统层面上实现虚拟化,因此很轻量,速度接近原生系统速度

 

虚拟机启动速度是分钟级别,性能较弱、内存和硬盘占用大,一个物理机最多跑几十个虚拟机,但它的隔离性比较好。

docker启停都是秒级实现,内存和硬盘占用非常小,单机支持上千个容器,在ibm服务器上可运行上万个容器

容器跟虚机相比,有着巨大的优势

 

 

docker优点

 

只关心应用:以往我们需要关心操作系统、软件、项目,有了docker我们可以只关心应用而不是操作系统,docker发展迅速,基于docker的paas平台也层出不穷,使得我们能更方便的使用docker

快速交付:docker可在秒级提供沙箱环境,开发,测试,运维使用完全相同的环境来部署代码

微服务:docker有助于将一个复杂系统分解,让用户用更离散的方式思考服务

离线开发:将服务编排在笔记本中移动办公,使用docker可在本机秒级别启动一个本地开发环境

降低调试成本:在测试和上线时产生无效的类、有问题的依赖、缺少的配置等问题,docker可让一个问题调试和环境重现变得更简单

CD:docker让持续交付实现变得更容易,特别是对于蓝绿部署就更简单。

第一版上线时,需要上第二版新功能,两个版本功能会有冲突,这时用docker实现蓝绿部署就非常方便了

如:可以部署两个版本同时在线,新版本测试没问题了把老版本流量切到新版本就可以了

迁移:可以很快的迁移到其他云或服务器

与传统虚拟机方式相比,容器化方式在很多场景下都是存在极为明显的优势。无论是开发、测试、运维都应该尽快掌握docker,尽早享受其带来的巨大便利

 

 

容器化方式在很多场景下都有极大的优势。无论是开发、测试、运维都应该尽快掌握docker,尽早享受其带来的巨大便利

 

 

概念

再来了解docker非常关键的概念,这样才能理解docker容器整个生命周期

 

 

概念—镜像

 

镜像(类)=文件系统+数据,我常常用开发语言中的类比作镜像,对象比作容器

镜像由多个层加上一些docker元数据组成,容器运行着由镜像定义的系统

 

 

概念—容器

容器(对象)=镜像运行实例

容器是镜像的运行实例,可以使用同一个镜像运行多个实例。如图所示,一个ubuntu docker镜像产生了三个ubuntu容器,docker利用容器运行和隔离应用

 

 

从读写角度来说,镜像是只读的,容器是在镜像上添加了一层可读写的文件系统

 

 

 

概念—层

层=文件变更集合

像传统虚机应用,每个应用都需要拷贝一份文件副本,运行成百上千上磁盘空间会迅速耗光,而docker采用写时复制来减少磁盘空间,当一个运行中的容器要写入一个文件时,它会把该文件复制到新区域来记录这次的修改,在执行docker提交时将这次修改记录下并产生一个新的层。docker分层解决大规模使用容器时碰到的磁盘和效率问题

 

概念—仓库

docker借鉴了大量git优秀的经验。docker仓库分公有库和私有库,最大的公开仓库是docker hub,国内也有很多仓库源

 

 

 

 

 

 

2. 创建第一个docker应用

通过创建一个docker应用来看看docker是怎么方便使用的

创建docker镜像方式

 

创建docker有四种方式

 

但最常用的docker命令+手工提交Dockerfile的方式

 

 

对于我们来说Dockerfile是最常用也是最有用的 “dockerfile” 

 

 

那创建一个docker应用只需要三步:编写dockerfile、构建镜像、运行容器

编写dockerfile

那我们就开始用dockerfile来创建一个应用

Dockerfile是包含一系列命令的文本文件,这个文件包含6条命令

1、FROM是使用php官方镜像,左边是镜像名字,右边是标签名字,标签名字不写默认是latest

2、声明维护人员

3、RUN运行一条linux命令,我们把php代码重定向到/tmp/index.php

4、EXPOSE声明要开放的端口

5、WORKDIR启动容器后默认目录

6、CMD容器启动后,默认执行的命令,相当于应用的入口,用php自带的webserver监听8000

 

构建镜像

使用docker build命令生成镜像,—tag指定镜像的名字,左边是名字,右边是标签,最后有个.表示在当前目录查找Dockerfile

可以看到,每个命令都会有个输入输出,输入是命令,输出是给到层的id,所以,基本上每个命令都会产生一个层

最后提示镜像构建成功,并打上镜像标签

 

运行容器

第三,使用docker run命令运行镜像,-p将容器的8000端口映射到本机8000端口,—name给容器起个名字

用curl对本机8000端口请求,服务器返回当前时间,说明我们构建的容器运行成功了

 

 

请求本地8000端口,服务器返回当前时间

 

dockerfile常用命令

其实Dockerfile常用命令就5个:from、add、run、workdir、cmd

 

创建docker应用步骤

  • 编写dockerfile

  • 构建镜像

  • 运行容器

 

使用docker应用步骤

  • 拉取镜像

  • 运行容器

dockerfile最佳实践

  • 精简镜像用途

    尽量让每个镜像的用途单一

  • 选择合适基础镜像

    选择以alpine、busybox等基础的镜像

    busybox:号称操作系统里的瑞士军刀,只有……这么大,但却有一百多常用命令

    如果你的目标是小而精,busybox是首选,因为它已经精简到没有bash,使用的是ash,一个兼容posix的shell

 

Alpine:你的目标是小但是又有一些工具的话,可以选择alpine,它是一个面向安全的轻量linux发行版,它关注安全、性能和资源效能,比busybox功能更完善,还提供apk查询和安装软件包,大小只有2-3兆

 

很多官方的镜像都有alpine的镜像,像刚刚使用的php镜像

 

  • 提供维护者信息

  • 正确使用版本

    使用明确的版本号,而非依赖于默认的latest,避免环境不一致导致的问题

  • 删除临时文件

    如安装软件后的安装包,如上图2、3步骤

  • 提高生成速度

    如内容不变的指令尽量放在前面,这样可以复用

  • 减少镜像层数

    多条命令写在一起,使生成的镜像层数少,如上图2、3步骤

  • 恰当使用multi-stage

    保证最终生成镜像最小化

 

3. 常用命令

search

想使用一个镜像,用这个命令就可以了,默认按评分排序

official如果是ok表示是官方镜像

Auto标示它是否用dickerfile进行自动化镜像构建

 

pull

一旦确定一个镜像,通过对其名称执行docker pull来下载

标签默认是latest,严格来讲,镜像的仓库名还应该添加仓库地址的,默认是registry.hub.docker.com Docker images命令查找下载的镜像

 

run

使用docker run运行一个容器,it表示用交互式方式运行,最后表示要执行的命令

 

其实更常用的方式是以后台方式来执行,这时用d参数在后台运行

运行后用exec命令进去到容器

 

 

tag

Docker tag给镜像一个新tag名字

Docker images查看centos镜像,把centos:latest打上centos:yeedomliu,这时再看会有3个centos,latest和yeedomliu的镜像id是相同的

把centos:yeedomliu删除,再查看latest还会存在,最后用rmi命令删除latest就会真正把latest镜像删除掉

如果相同镜像存在多个标签,只有最后一次的rmi命令会真正删除镜像

 

ps

Ps可以查看运行中的容器

 

rmi

删除一个镜像,同一个镜像id的不同标签的镜像,使用rmi删除最后一个镜像才会真正删除这个镜像

 

rm

删除docker容器,如果运行中的容器需要加-f

 

 

diff

容器启动后文件变化情况

 

logs

查看容器运行后的日志

 

cp

我们想从容器里面拷贝文件到宿主机,或相反的过程就可以用到cp命令

 

container prune

随着使用docker时间越长,停止状态下的容器会越来越多,这些都会占据磁盘空间

 

image prune

未被打标签的镜像可以用image prune命令清理

 

system prune/df

如果你觉得刚刚两条命令执行起来麻烦,可以用docker system prune一条命令搞定

另外用system df查看docker磁盘空间

 

4. 实战

了解了docker基础知识后,可进入相对实战的环节


  1. 本地开发

  2. 常见问题

  3. 架构

  4. 优化

  

  • 本地开发

    我们的项目使用了很多服务,如redis/mysql/mongodb等等,如果一个个运行起来,还加上配置,容易出手,也比较麻烦


 

kitematic:与使用命令行管理本地容器相比,你更想使用图形工具对容器管理,官方推出的容器管理工具,通过它可以查找镜像、创建容器、配置、启停容器等管理

 

这是配置容器端口和宿主机端口,目录,网络等映射界面



 

docker-compose

compose定位是“定义和运行多个docker容器的应用”,前身fig,目前仍然兼容fig格式的模板文件。

一条命令可以把一个复杂的应用启动起来

日常工作中,经常碰到多个容器相互完成某项任务

 

docker-compose示例1

默认模板文件名叫docker-compose.yml,结构很简单,每个顶级元素为服务名称,次级信息为配置信息

这里使用了redis/mongodb/mysql/nginx镜像,分别给它们映射了本地目录、端口、密码等信息,nginx镜像需要使用redis/mysql等服务,用links命令连接进来

 

docker-compose示例2

如果在本地开发,每个项目都可以像之前说的那样配置,这里提供了另外一种做法

我把公共的资源在一开始就启动,每个项目里只启动nginx镜像并关联其它的服务即可

公共服务compose

 

项目compose

 

  • 常见问题

    主进程:docker启动第一个进程称主进程,就是id为1的进程,这个进程退出就意味着容器退出,所以想要使docker作为服务使用,这个进程是不能退出的

    expose命令是声明暴露的端口,运行时用-P才会生效。一般ports命令是做真正的端口映射,比较常用


  • 架构

    安装了docker的主机,一般在一个私有网络上

    1、调用docker客户端可以从守护进程获取信息或发送指令

    2、docker守护进程使用http协议接收来自docker客户端的请求

    3、私有docker注册中心存储docker镜像

    4、docker hub是由docker公司运营的最大的公共注册中心

    互联网上也存在其他公共的注册中心

 

调用 Docker客户端可以从守护进程获取信息或给它发送指令。守护进程是一个服务器,它使用 HTTP协议接收来自客户端的请求并返回响应。相应地,它会向其他服务发起请求来发送和接收镜像,使用的同样是 HTTP协议。该服务器将接收来自命令行客户端或被授权连接的任何人的请求。守护进程还负责在幕后处理用户的镜像和容器,而客户端充当的是用户与 REST风格 API之间的媒介。

 

理解这张图的关键在于,当用户在自己的机器上运行 Docker时,与其进行交互的可能是自己机器上的另一个进程,或者甚至是运行在内部网络或互联网上的服务。

  • 优化

    使用小镜像:一般来说,使用小的镜像都相对比较优秀,如官方的镜像基本上都有基于alpine的镜像

    事后清理:删除镜像里软件包或一些临时文件,减小镜像大小

    命令写一行:多个命令尽量写在一起有助于减少层数,也会减少镜像的大小

    脚本安装:使用脚本进行初始化时,可以有效减少dockerfile的命令,同时带来另外的问题,可读性不好并且构建镜像时缓存不了

    扁平化镜像:构建镜像过程中,可能会涉及到一些敏感信息,或者用了上面的办法镜像依然很大,可以试试这个办法

    docker export 容器名或容器id | docker import - 镜像标签

    multi-stage:从docker 17.05版本开始,docker支持multi-stage(多阶段构建),特别适合编译型语言,如我在一个镜像下编译,在另外一个很小的系统运行,如下图,go项目在golang环境下编译,在alpine环境下运行

 

 

 


最后一次编辑于  03-27  (未经腾讯允许,不得转载)
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12 个评论

  • 外星间谍
    外星间谍
    03-27

    什么情况,小程序的地盘,这都出来

    03-27
    赞同 3
    回复 1
    • 刘懿东
      刘懿东
      03-28

      小程序后端服务可用docker部署哈,给小程序提供更加稳定的服务^_^

      03-28
      1
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  • 🌞
    🌞
    03-27

    😋楼主一看就是一个热爱折腾的程序员

    03-27
    赞同 2
    回复 3
    • 殇!
      殇!
      03-28

      1

      03-28
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    • 殇!
      殇!
      03-28

      +1

      03-28
      1
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    • 刘懿东
      刘懿东
      03-28

      感觉你也是同类人^_^

      03-28
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  • aholy
    aholy
    04-11

    刚开始折腾docker,就出k8s

    04-11
    赞同 2
    回复 2
    • 刘懿东
      刘懿东
      05-02

      这两个东西合作起来使用威力更大,docker是容器,k8s是容器操作系统,都是非常值得学的东西

      05-02
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    • aholy
      aholy
      05-03回复刘懿东

      我是开发,运维的非常值得学学

      05-03
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  • smile
    smile
    03-27

    小程序 和Docker什么关系?!

    03-27
    赞同 1
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    • 刘懿东
      刘懿东
      03-28

      小程序后端服务可用docker部署哈,给小程序提供更加稳定的服务^_^

      03-28
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    • smile
      smile
      03-29

      这样啊

      03-29
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