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Docker安装与使用

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一、Docker概述

  • Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。
  • Docker 可以让开发者打包他们的应用以及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。
  • 容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。
  • Docker 从 17.03 版本之后分为 CE（Community Edition: 社区版） 和 EE（Enterprise Edition: 企业版），我们用社区版就可以了。
  • 基于Linux内核的Cgroup，Namespace，以及AUFS等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术，由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。
  • 最初实现是基于LXC，从0.7以后开始去除LXC，转而使用自行开发的Libcontainer，从1.1开始，则进一步演进为使用runC和Containerd。
  • Docker在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护，使得Docker技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

1、Docker的应用场景

  • Web 应用的自动化打包和发布。
  • 自动化测试和持续集成、发布。
  • 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
  • 从头编译或者扩展现有的 OpenShift 或 Cloud Foundry 平台来搭建自己的 PaaS 环境。

2、核心概念

  • Client：Client 就是Docker的客户端
  • Image：image（镜像）：是一个极度精简版的Linux程序运行环境，比如vi这种基本的工具都没有，它是需要定制化Build的一个“安装包” 。 Dockerfile 用来创建一个自定义的image,包含用户指定的软件依赖等，使用build命令进行创建。
  • Container：Container （容器）：是Image 的实例，共享系统内核
  • Daemon：Daemon（守护进程）：是创建和运行Container的Linux守护进程，可以理解为Docker Container的Container
  • Registry：Registry/Hub（镜像仓库）：你可以在Docker Hub上轻松下载大量已经容器化好的应用镜像，即拉即用，有些是Docker官方维护的，有些是开发者自发上传分享的。

二、Docker的安装

1、配置环境

  • 卸载旧版本
  • 安装yum-utils，yum-utils: 是一个软件包的集合名称，它包含了一系列有用的YUM工具，如yum-config-manager（用于管理YUM源）、yum-deprecated、yum-groups-manager（管理软件组）、yum-versionlock（锁定软件包版本）等
  • 设置docker仓库
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# 删除旧版本
sudo yum remove docker \
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                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine
                  
                  
#yum-utils 提供了 yum-config-manager ，并且 device mapper 存储驱动程序需要 device-mapper-persistent-data 和 lvm2
sudo yum install -y yum-utils

# 使用官方源地址（比较慢） 可以使用国内的源，如下：阿里云和清华大学
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

# 阿里云
$ sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
# 清华大学源
$ sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo


2、安装docker依赖

  • 安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd
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# 安装最新版本的 Docker Engine-Community 和 containerd
$ sudo yum install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

安装指定版本的docker

  • 使用yum list docker-ce --showduplicates | sort -r命令
  • 列出并排序您存储库中可用的版本
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[root@localhost ~]# yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
已加载插件：fastestmirror
已安装的软件包
可安装的软件包
 * updates: mirrors.jlu.edu.cn
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * extras: mirrors.aliyun.com
docker-ce.x86_64            3:26.1.0-1.el7                     docker-ce-stable 
docker-ce.x86_64            3:26.1.0-1.el7                     @docker-ce-stable
docker-ce.x86_64            3:26.0.2-1.el7                     docker-ce-stable 
docker-ce.x86_64            3:26.0.1-1.el7                     docker-ce-stable 
docker-ce.x86_64            3:26.0.0-1.el7                     docker-ce-stable 
docker-ce.x86_64            3:25.0.5-1.el7                     docker-ce-stable 
docker-ce.x86_64            3:25.0.4-1.el7                     docker-ce-stable 
docker-ce.x86_64            3:25.0.3-1.el7                     docker-ce-stable 

# 通过其完整的软件包名称安装特定版本，
# 该软件包名称是软件包名称（docker-ce）加上版本字符串（第二列），从第一个冒号（:）一直到第一个连字符，并用连字符（-）分隔,
# 例如：docker-ce-26.1.0
[root@localhost ~]# yum install docker-ce-<VERSION_STRING> docker-ce-cli-<VERSION_STRING> containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
  • 例如：docker-ce-26.1.0
  • 命令格式：yum install docker-ce-26.1.0 docker-ce-cli-26.1.0 containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
  • 其中：docker-ce、docker-ce-cli、和containerd.io是Docker的核心组件，
  • 分别代表Docker Community Edition、Docker命令行工具和底层容器运行时。
  • 而docker-buildx-plugin和docker-compose-plugin则是两个附加的插件
  • docker-buildx-plugin (BuildKit): Docker Buildx 是一个构建工具，它扩展了Docker的构建功能，允许你跨多架构构建容器镜像，比如同时为amd64、arm64等多种CPU架构生成镜像。
  • docker-compose-plugin: 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，你可以定义一组相关联的服务及其网络、卷等配置，然后使用一个命令来启动、停止或重建所有的服务。

3、启动docker

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# 启动docker
sudo systemctl start docker

# 开启自启动
systemctl enable docker

# 查看版本
docker version

# 查看docker 的信息
docker info

4、配置镜像加速

  • 国内从 DockerHub 拉取镜像有时会遇到困难，此时可以配置镜像加速器。
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# 配置docker镜像加速,清华大学镜像加速
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]
}
EOF


# 刷新配置 
systemctl daemon-reload

# 重启docker
systemctl restart docker

三、Docker的使用

1、常用命令

  • docker的一些常用命令
命令 详解
docker search 搜索镜像
docker pull 获取镜像
docker images 列出镜像
docker run 运行镜像
docker ps 查看后台运行的容器
docker rm 删除容器
docker rmi 删除镜像
docker cp 在host和container之间拷贝文件
docker commit 保存改动为新的镜像
docker build 构建镜像
  • 使用示例：
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# 从 Docker Hub 查找所有镜像名包含 openjdk，并且收藏数大于 1 的镜像
# -f <过滤条件>:列出收藏数不小于指定值的镜像。
# --no-trunc :显示完整的镜像描述；
# --automated :只列出 automated build类型的镜像；
docker search -f stars=1 openjdk


# 从Docker Hub下载REPOSITORY为openjdk的镜像,版本为11。
# -a :拉取所有 tagged 镜像
# --disable-content-trust :忽略镜像的校验,默认开启
docker pull openjdk:11


# 查看本地镜像列表
# -a :列出本地所有的镜像（含中间映像层，默认情况下，过滤掉中间映像层）；
# --digests :显示镜像的摘要信息；
# -f :显示满足条件的镜像；
# --no-trunc :显示完整的镜像信息；
docker images


# 使用nginx镜像,以后台模式启动一个容器,将容器的80端口映射到主机80端口,主机的目录/var/html 映射到容器的/usr/share/nginx/html/。
# -d: 后台运行容器，并返回容器ID
# -P: 随机端口映射，容器内部端口随机映射到主机的端口
# -p: 指定端口映射，格式为：主机(宿主)端口:容器端口
# --name="nginx-lb": 为容器指定一个名称；
# -e,--env   username="ritchie": 设置环境变量；
# --memory,-m :设置容器使用内存最大值；
# --cpuset="0-2" or --cpuset="0,1,2": 绑定容器到指定CPU运行；
# --net="bridge": 指定容器的网络连接类型，支持 bridge/host/none/container: 四种类型；
# --link=[]: 添加链接到另一个容器；
# -v, --volume : 绑定一个卷，格式：-v 主机地址:容器地址
# --expose=[]: 开放一个端口或一组端口；
# --restart 设置容器退出后的重启策略，如 no, on-failure, always, unless-stopped
# 默认=no,容器不会在退出后自动重启。
# on-failure=当容器因非0退出状态码退出时，Docker守护进程将尝试重启容器。
# always=不论容器的退出状态码如何，只要容器停止，Docker守护进程就会自动重启容器。
# unless-stopped=只要Docker守护进程运行，容器就会在每次停止后自动重启，除非容器被显式停止（比如通过docker stop命令）。
# --rm  当容器退出后自动删除容器。这对于创建临时容器非常有用。
# --network  指定容器加入的网络，如 bridge, host, none, 或自定义网络名
docker run -p 80:80 -v /var/html:/usr/share/nginx/html/ -d --name=mynginx nginx


# 列出容器
# -a :显示所有的容器，包括未运行的。
# -l :显示最近创建的容器。
# -n :列出最近创建的n个容器。
docker ps


#强制删除容器 db01、db02
# -f :通过 SIGKILL 信号强制删除一个运行中的容器。
docker rm -f db01 db02

# 强制删除本地镜像nginx
docker rmi -f nginx

# 将主机/www/html 目录拷贝到容器96f7f14e99ab的/www目录下。
docker cp /www/html 96f7f14e99ab:/www/

# 将容器a404c6c174a2 保存为新的镜像,并添加提交人信息和说明信息。
# -a :提交的镜像作者；
# -c :使用Dockerfile指令来创建镜像；
# -m :提交时的说明文字；
# -p :在commit时，将容器暂停。
docker commit -a "rstyro" -m "测试提交" a404c6c174a2  naginx:v2


#  通过 /path/to/a/Dockerfile 创建镜像
# -f :指定要使用的Dockerfile路径；
# --network: 默认 default。在构建期间设置RUN指令的网络模式， 等等参数
docker build -f /path/to/a/Dockerfile .


# 获取容器/镜像的元数据,语法：docker inspect [OPTIONS] NAME|ID [NAME|ID...]
# -f :指定返回值的模板文件。
# --type :为指定类型返回JSON。
docker inspect nginx


# 进入容器ID=a404c6c174a2的终端
docker exec -it  a404c6c174a2 /bin/bash

2、Dockerfile

  • Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

  • 1、FROM 指定了基础镜像

  • 2、MAINTAINER 描述这个镜像的作者，以及联系方式(可选)

  • 3、LABEL 镜像的标签信息 (可选)

  • 4、ENV 环境变量配置

  • 5、RUN 在构建镜像时，需要执行的 shel1 命令

  • 6、ADD 将主机中的指定文件复制到容器的目标位置，可以简单理解为 cp 命令

  • 7、WORKDIR 设置容器中的工作目录，如果该目录不存在，那么会自己创建

  • 8、VOLUME 镜像数据卷绑定，将主机中的指定目录挂载到容器中

  • 9、EXPOSE 设置容器启动后要暴露的端口

  • 10、CMD 作用是描述镜像构建完成后，启动容器时默认执行的脚本

  • 11、ENTRYPOINT 和CMD的指令作用一样，不同点：ENTRYPOINT不会被运行容器时指定的命令所覆盖，而CMD 会被覆盖

  • 指令示例如下：

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# 1、先指定当前镜像的基础镜像是什么
FROM openjdk:11

# 2、描述这个镜像的作者，以及联系方式(可选)
MAINTAINER rstyro

# 3、镜像的标签信息 (可选)
LABEL version="1.0"
LABEL description="这是我的第一个 Dockerfile"

# 4、环境变量配置
ENV JAVA ENV dev
ENV APP NAME test-dockerfile

# ENV JAVA ENV=dev APP NAME=test-dockerfile

#5、在构建镜像时，需要执行的 shel1 命令
RUN s -al
RUN mkdir /www/dockerfile/test

# 6、将主机中的指定文件复制到容器的目标位置，可以简单理解为 cp 命令
#ADD /wwwindex.html /www/server
ADD ["/www/index.html"，"/www/server"]


#7、设置容器中的工作目录，如果该目录不存在，那么会自己创建
WORKDIR /app
#在设置完工作目录后，执行 pwd 命令，打印的目录就是 /app
RUN pwd

# 8、镜像数据卷绑定，将主机中的指定目录挂载到容器中
VOLUME ["/www/html"] 


# 9、设置容器启动后要暴露的端口
EXPOSE 8080/tcp

# 10、CMD 和 ENTRYPOINT 选择其一即可，作用是描述镜像构建完成后，启动容器时默认执行的脚本
# CMD ping 127.0.0.1
CMD ["sh","-c" "ping 127.0.0.1"]

# 11、作用是描述镜像构建完成后，启动容器时默认执行，和CMD的区别是 ENTRYPOINT的命令执行不会被覆盖
ENTRYPONINT ping 127.0.0.1
ENTRYPONINT ["sh","-c" "ping 127.0.0.1"]


简单的springboot使用Dockerfile示例：

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# 使用java环境
FROM openjdk:8   
MAINTAINER rstyro
WORKDIR /home/java
ADD target/hello-docker-SNAPSHOT.jar /home/java/app.jar
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["java","-jar","/home/java/app.jar"]
  • Dockerfile文件配置好之后，就可以执行build命令构建镜像
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# . 表示Dockerfile所在的目录,名为Dockerfile 的文件作为 Dockerfile
docker build -t myimagename:tag .


3、安装Docker-Compose

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#!/bin/bash

# 从github下载V2.24版本的，写入到/usr/local/bin/docker-compose
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.24.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)  -o /usr/local/bin/docker-compose

# 添加可执行权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 创建软链接
ln -s /usr/local/bin/docker-compose /usr/bin/docker-compose

# 测试安装结果
docker-compose --version
  • 使用docker-compose启动nginx服务
  • 新建配置文件：docker-compose.yml编辑内容如下：
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version: "2"
services:
  nginx-demo:
    image: "nginx"
    # 如果需要扩容，不能写死容器名称
   #container_name: "mynginx_compose"
    restart: "always"
    networks:
      - custnet
    ports:
    # 如果不涉及 弹性扩容缩容，可以绑定单一端口
    #  - 80:80
    # 需要弹性扩容，暴露容器80端口，宿主机端口随机
      - 80
    volumes:
      - /var/www/html:/usr/share/nginx/html
    environment:
      app_env: dev
    dns:
      - 8.8.8.8
      - 114.114.114.114

# 自定义网络
networks:
  custnet:
    driver: bridge
    ipam:
      driver: default
      config:
        - subnet: 10.168.0.0/16
          gateway: 10.168.0.1
  • 执行：docker-compose -f docker-compose.yml config校验配置文件是否有问题
  • 没问题就可以启动服务了，docker-compose默认会找当前目录下的 docker-compose.yml
  • 所以我们的命令可以直接使用：docker-compose config
  • 然后在配置文件的同级目录执行：
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# 校验配置文件是否有问题
docker-compose config

# 启动nginx-demo服务
docker-compose up -d nginx-demo

# 启动所有服务
docker-compose up -d

# 停止 nginx-demo服务
docker-compose stop nginx-demo

# 停止所有服务
docker-compose stop

# 扩容或者缩容，扩容nginx-demo部署5个容器
docker-compose scale nginx-demo=5

四、Docker本地仓库

  • 搭建私有仓库有：registry、harbor、neuxs(除了可以作为maven仓库，也可以创建docker仓库)
  • registry是docker官方镜像，命令行版的本地私有仓库
  • harbor是在registry基础上进行封装，有可视化操作界面
  • 下面是harbor的搭建与使用

1、Harbor

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# 下载
curl -L https://github.com/goharbor/harbor/releases/download/v2.10.2/harbor-offline-installer-v2.10.2.tgz -o /opt/harbor-offline-installer-v2.10.2.tgz

# 解压
cd /opt
tar -zxvf harbor-offline-installer-v2.10.2.tgz
cd harbor

# 复制模板配置文件
cp harbor.yml.tmpl harbor.yml


# 编辑配置文件
[root@localhost harbor]# vim harbor.yml
# 没有域名，就写本机IP地址吧
hostname: 192.168.32.129
...

http:
  # 启动的端口号，默认80，我这边80已被占用，我改用8000端口
  port: 8000

 
# 注释掉https的相关配置，有https证书可以打开配置下
# https:
#   # https port for harbor, default is 443
#   port: 443
#   # The path of cert and key files for nginx
#   certificate: /your/certificate/path
#   private_key: /your/private/key/path
...
# 设置管理员(admin)密码
harbor_admin_password: 123456

# 上面修改之后，wq保持退出


# 然后执行 ./prepare 检查环境
[root@localhost harbor]# ./prepare 
prepare base dir is set to /opt/harbor
WARNING:root:WARNING: HTTP protocol is insecure. Harbor will deprecate http protocol in the future. Please make sure to upgrade to https
Generated configuration file: /config/portal/nginx.conf
Generated configuration file: /config/log/logrotate.conf
Generated configuration file: /config/log/rsyslog_docker.conf
Generated configuration file: /config/nginx/nginx.conf
Generated configuration file: /config/core/env
Generated configuration file: /config/core/app.conf
Generated configuration file: /config/registry/config.yml
Generated configuration file: /config/registryctl/env
Generated configuration file: /config/registryctl/config.yml
Generated configuration file: /config/db/env
Generated configuration file: /config/jobservice/env
Generated configuration file: /config/jobservice/config.yml
Generated and saved secret to file: /data/secret/keys/secretkey
Successfully called func: create_root_cert
Generated configuration file: /compose_location/docker-compose.yml
Clean up the input dir

# 上面出现 successfully ,之后 执行安装命令
[root@localhost harbor]# ./install.sh 

# docker-compose ps 可以看到harbor启动的情况
[root@localhost harbor]# docker-compose ps


# harbar重启，进入harbor的解压目录下
docker-compose restart
# 或者执行
docker-compose up -d
  • 网页访问：http://192.168.32.129:8000/ 输入账号密码，即可进入harbor仓库界面
  • 因为我们不是https启动的，所以修改docker的配置/etc/docker/daemon.json文件
  • insecure-registories添加我们的仓库，不需要对应证书校验
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# 我的内容比较少，我直接执行下面的命令覆盖daemon.json文件
cat <<EOF | sudo tee /etc/docker/daemon.json
{
    "registry-mirrors": ["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"],
    "insecure-registries": ["192.168.32.129:8000"]
}
EOF

# 刷新配置 
systemctl daemon-reload

# 重启docker
systemctl restart docker


# docker 登录harbor仓库
docker login -u admin 192.168.32.129:8000

# 查看镜像
[root@localhost harbor]# docker images
REPOSITORY                      TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
nginx                           latest    7383c266ef25   3 days ago    188MB
[root@localhost harbor]# 

# 打标签，其中192.168.32.129:8000/test/mynginx中的test是我自己创建的harbor的项目名
# 如果没创建项目名，可以使用默认的 library
[root@localhost harbor]# docker tag 7383c266ef25 192.168.32.129:8000/test/mynginx:1.0.0
[root@localhost harbor]# 
[root@localhost harbor]# docker images
REPOSITORY                         TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
192.168.32.129:8000/test/mynginx   1.0.0     7383c266ef25   3 days ago    188MB
nginx                              latest    7383c266ef25   3 days ago    188MB
[root@localhost harbor]# 

# 推送到harbor本地仓库
[root@localhost harbor]# docker push 192.168.32.129:8000/test/mynginx:1.0.0
The push refers to repository [192.168.32.129:8000/test/mynginx]
9fd54926bcae: Pushed 
175aa66db4cc: Pushed 
e6380a7057a5: Pushed 
1db2242fc1fa: Pushed 
b09347a1aec6: Pushed 
bbde741e108b: Pushed 
52ec5a4316fa: Pushed 
1.0.0: digest: sha256:810ca58c5f0e8e3bc8b5414028cfd09322757c74b0384e601a98a1e8c8513707 size: 1778
[root@localhost harbor]# 
# 从本地仓库拉取
[root@localhost harbor]# docker pull 192.168.32.129:8000/test/mynginx:1.0.0

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