【黑马SpringCloud(3)】Docker镜像容器操作Docker-Compose的使用

news2024/12/23 11:07:33

Docker

  • 初识Docker
  • Docker与虚拟机的区别
  • Docker架构
    • DockerHub
  • Docker镜像操作
  • Docker容器操作
  • 数据卷
  • 自定义镜像
    • 镜像结构
    • Dockerfile
    • 构建Java项目
    • 基于java:8-alpine镜像，构建java项目
  • 集群部署微服务
    • Docker-Compose
  • 镜像仓库
    • 搭建私有镜像仓库

Docker安装：https://blog.csdn.net/weixin_43994244/article/details/123111671

初识Docker

微服务的拆分通用给部署带来了很大的麻烦，比如不同组件部署的依赖冲突，出现兼容性问题，在多台服务中重复部署，开发，测试，生产环境有差异。例如一个项目中，部署时需要依赖于node.js、Redis、RabbitMQ、MySQL等，这些服务部署时所需要的函数库、依赖项各不相同，甚至会有冲突。给部署带来了极大的困难。

Docker为了解决依赖的兼容问题的，采用了两个手段：

  • 将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包
  • 将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰

解决了不同应用的兼容问题，但是开发、测试等环境会存在差异，但是操作系统版本也会有差异，还存在问题。

操作系统结构：
在这里插入图片描述
计算机硬件： 例如CPU、内存、磁盘等。
系统内核： 所有Linux发行版的内核都是Linux，例如CentOS、Ubuntu、Fedora等。内核可以与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
系统应用： 操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数库是对内核指令的封装，使用更加方便。

应用于计算机交互的流程如下：
1）用户程序基于系统函数库实现功能
2）系统应用封装内核指令为函数，便于程序员调用
3）内核与硬件交互，提供操作硬件的指令

Ubuntu和CentOSpringBoot都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供的函数库有差异，如果将一个Ubuntu版本的MySQL应用安装到CentOS系统，MySQL在调用Ubuntu函数库时，会发现找不到或者不匹配，就会报错了。

Docker如何解决不同系统环境的问题？

  • Docker将用户程序与所需要调用的系统(比如Ubuntu)函数库一起打包
  • Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，仅依赖操作系统的Linux内核来运行

Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备下列优势：

  • 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
  • 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
  • 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷

Docker与虚拟机的区别

虚拟机（virtual machine）是在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用，是在操作系统中的操作系统。
Docker仅仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统，是一个系统进程。
对比：docker体积小(MB)、启动速度快(妙级)、性能好(接近原生)；虚拟机体积大(GB)、启动速度慢(分钟)、性能一般。在这里插入图片描述

Docker架构

镜像（Image）：Docker将应用在硬盘上的文件、及其运行环境、部分系统函数库文件一起打包形成的文件包。这个文件包是只读的。
容器（Container）：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，Docker会对容器进程做隔离，对外不可见。一个镜像可以启动多次，形成多个容器进程。

一切应用最终都是代码组成，都是硬盘中的一个个的字节形成的文件。只有运行时，才会加载到内存，形成进程。

DockerHub

为了避免重复打包，将自己打包的应用镜像放在网络上，共享使用，就像GitHub的代码共享一样。

  • DockerHub：DockerHub是一个官方的Docker镜像的托管平台。这样的平台称为Docker Registry。
  • 国内也有类似于DockerHub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、阿里云镜像库等。

Docker是一个CS架构的程序，由两部分组成：

  • 服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
  • 客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令。
    在这里插入图片描述

Docker镜像操作

镜像名称组成：[repository]:[tag]，没有指定tag时，默认是latest最新版本的镜像。
在这里插入图片描述
常见的镜像操作命令：在这里插入图片描述
获取镜像：
docker build: 本地构建镜像
docker pull: 从镜像服务器拉取镜像

docker images: 查看镜像
docker rmi: 删除镜像

docker push: 推送到镜像服务器
docker save: 镜像保存为压缩包
docker load: 压缩包加载为镜像

案例：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看
1.镜像仓库搜索nginx镜像，比如DockerHub:
在这里插入图片描述
2.根据镜像名称，拉取自己需要的镜像，通过命令：docker pull nginx
在这里插入图片描述
3.通过命令：docker images 查看拉取到的镜像
在这里插入图片描述
案例：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来
1.利用docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法

docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]

在这里插入图片描述
2.使用docker save导出镜像到磁盘

docker save -o nginx.tar nginx:latest

在这里插入图片描述
3.使用docker load加载镜像

先删除本地的nginx镜像：

docker rmi nginx:latest

在这里插入图片描述
4.运行命令，加载本地文件：

docker load -i nginx.tar

在这里插入图片描述

Docker容器操作

在这里插入图片描述
容器保护三个状态：

  • 运行：进程正常运行
  • 暂停：进程暂停，CPU不再运行，并不释放内存
  • 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源

docker run：创建并运行一个容器，处于运行状态
docker pause：让一个运行的容器暂停
docker unpause：让一个容器从暂停状态恢复运行
docker stop：停止一个运行的容器
docker start：让一个停止的容器再次运行
docker exec：进入容器执行命令
docker logs：查看容器运行日志
docker ps：查看所有运行的容器及状态
docker rm：删除一个容器

案例-创建并运行nginx容器
去DockerHub查看命令：

docker run --name containerName -p 80:80 -d nginx
  • docker run ：创建并运行一个容器
  • –name : 给容器起一个名字，比如叫做mn
  • -p ：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口
    任何进入宿主机80端口的请求都会转发到容器的80端口执行，将隔离的容器暴露一个小口进行访问
  • -d：后台运行容器
  • nginx：镜像名称，例如nginx
    在这里插入图片描述
docker ps #查看容器状态 默认查看运行中的容器

在这里插入图片描述访问宿主机的82端口
在这里插入图片描述
查看日志

docker logs 容器名

docker logs -f  容器名 跟踪日志输出

在这里插入图片描述
案例-进入nginx容器，修改html文件

1.进入容器

docker exec -it mn1 bash
  • docker exec ：进入容器内部，执行一个命令
  • -it : 给当前进入的容器创建一个标准输入、输出终端，允许我们与容器交互
  • mn ：要进入的容器的名称
  • bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令

2.进入nginx的HTML所在目录 /usr/share/nginx/html
nginx的环境、配置、运行文件全部都在模拟一个独立的Linux文件系统中，包括我们要修改的html文件。查看DockerHub网站中的nginx页面，可以知道nginx的html目录位置在/usr/share/nginx/html。
进入该目录：

cd /usr/share/nginx/html

3.修改index.html的内容
容器内没有vi命令，无法直接修改，用下面的命令来替换：

sed -i -e 's#Welcome to nginx#啦啦啦欢迎您#g' -e 's#<head>#<head><meta charset="utf-8">#g' index.html

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

exit  #退出容器 
docker stop mn1 # 停掉容器

在这里插入图片描述

docker ps -a  # 查看所有容器，包括已经停止的
docker rm 容器名 #删除容器，运行的不可以删除
docker rm  -f 容器名 #强制删除容器

在这里插入图片描述

数据卷

在修改nginx的html页面时，需要进入nginx内部。并且因为没有编辑器，修改文件也很麻烦，是因为容器与数据（容器内文件）耦合。
在这里插入图片描述
要将数据与容器解耦，就要用到数据卷。
**数据卷（volume）**是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。将容器与数据分离，方便操作容器内数据，保证数据安全。
在这里插入图片描述
一旦完成数据卷挂载，对容器的一切操作都会作用在数据卷对应的宿主机目录。这样操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html目录，就等于操作容器内的/usr/share/nginx/html目录。

数据卷操作的基本语法如下：
docker volume [COMMAND] 命令是数据卷操作，根据命令后根据command来确定下一步的操作：

  • create 创建一个volume
  • inspect 显示一个或多个volume的信息
  • ls 列出所有的volume
  • prune 删除未使用的volume
  • rm 删除一个或多个指定的volume

案例-创建一个数据卷，并查看数据卷在宿主机的目录位置
1.创建数据卷

docker volume create html

2.查看所有数据

docker volume ls

3.查看数据卷详细信息卷

docker volume inspect html

在这里插入图片描述
删除数据卷

docker volume rm #删除指定数据卷
docker volume prune #删除所有未使用的数据卷

在这里插入图片描述
语法：在容器创建时挂载数据卷到容器

docker run \  #创建并运行容器
  --name mn \ #给容器起名叫mn
  -v html:/root/html \ #把html数据卷挂载到容器内的/root/html这个目录中
  -p 8080:80 # 把宿主机的8080端口映射到容器内的80端口
  nginx \ #镜像名称

案例-nginx挂载数据卷
1.创建容器并挂载数据卷到容器内的HTML目录，如果容器运行时volume不存在，会自动被创建出来

docker run --name mn -v html:/usr/share/nginx/html -p 80:80 -d nginx

在这里插入图片描述
2.进入html数据卷所在位置，并修改HTML内容

# 查看html数据卷的位置
docker volume inspect html
# 进入该目录
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 修改文件
vi index.html

在这里插入图片描述
案例-创建并运行MySQL容器，要求：
1.挂载/tmp/mysql/data到mysql容器内数据存储目录(宿主机目录挂载)
2. 挂载/tmp/mysql/conf/hmy.cnf到mysql容器的配置文件(宿主机文件挂载)
3.设置MySQL密码
需提前拉取mysql镜像，创建/tmp/mysql/data目录和/tmp/mysql/conf/hmy.cnf配置文件

docker run \
--name mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
-P 3306:3306 \
-v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
-d \
mysql:5.7.25

数据卷挂载与目录直接挂载的区别：

  • 数据卷挂载耦合度低，由docker来管理目录，但是目录较深，不好找
  • 目录挂载耦合度高，需要我们自己管理目录，不过目录容易寻找查看

自定义镜像

镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。
比如下图mysql5.7的镜像分层：
BaseImage层：包含最基本的系统函数库，环境变量，文件系统
Entrypoint：入口，是镜像中应用启动的命令
其他：在BaseImage基础上添加依赖，安装程序，完成整个应用的安装和配置

镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。
在这里插入图片描述

Dockerfile

构建自定义的镜像时，并不需要一个个文件去拷贝，打包。只需要告诉Docker镜像的组成，需要哪些BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来Docker会帮助构建镜像。

Dockerfile是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。
在这里插入图片描述
详细语法说明，参考官网文档： https://docs.docker.com/engine/reference/builder

构建Java项目

基于Ubuntu构建Java项目
1.新建一个空文件夹docker-demo，存放构建镜像的材料
2.将要构建的Java项目xx.jar放到docker-demo内
3.将jdk8.tar.gz放到docker-demo内
4.将Dockerfile放到docker-demo内，Dockerfile内容如下所示：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包重命名为app.jar
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

查看centos版本：

cat /etc/redhat-release

基于Centos构建Java项目

# 基础镜像
FROM centos:centos7.9.2009 # 这里是
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包重命名为app.jar
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

在docker-demo目录下，构建镜像：

docker build -t javaweb:1.0 .

报错：因为上次未正常退出docker，所以docker没有正常启动，在相应的/var/run/路径下找不到docker进程，解决方案：

systemctl start docker.service

在这里插入图片描述
构建成功：
在这里插入图片描述
运行镜像，并访问

docker images
docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0
docker ps

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

基于java:8-alpine镜像，构建java项目

基于centos基础镜像，添加任意自己需要的安装包，构建镜像，但是却比较麻烦。所以大多数情况下，可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。比如java项目可以在准备了JDK的基础镜像基础上构建。
其他步骤同上，修改Dockerfile文件：

# 指定基础镜像
FROM java:8-alpine
# 拷贝java项目的包
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

在这里插入图片描述

集群部署微服务

Docker-Compose

Docker Compose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器！
安装Docker-Compose
1.通过命令下载：

# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

2.修改文件权限：

chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3.Base自动补全命令：

# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如果这里出现错误，需要修改自己的hosts文件：

echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

下载失败，关掉docker服务，再执行补全命令

systemctl stop docker

部署微服务集群
1.编写docker-compose文件

version: "3.2"

# 拉取nacos镜像
services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server #基于nacos/nacos-server镜像构建
    environment: #环境变量
      MODE: standalone
    ports:#单点模式启动
      - "8848:8848" #端口映射，这里暴露了8848端口
  mysql: #数据库
    image: mysql:5.7.25 #镜像版本是mysql:5.7.25
    environment: #环境变量
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123 #设置数据库root账户的密码为123
    volumes: #环境变量 数据卷挂载，挂载mysql的data、conf目录
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice: #基于Dockerfile临时构建的
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"

每个微服务目录内包含Dockerfile文件：

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

2.修改自己的cloud-demo项目，将数据库、nacos地址都命名为docker-compose中的服务名
在这里插入图片描述
3.使用maven打包工具，将项目中的每个微服务都打包为app.jar

  <build>
        <finalName>app</finalName> //打包后的包名
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

在这里插入图片描述
4.将打包好的app.jar拷贝到cloud-demo中的每一个对应的子目录中
在这里插入图片描述
5.将cloud-demo上传至虚拟机，利用 docker-compose up -d 来部署

docker-compose up -d # 后台运行
docker-compose logs -f #查看运行日志
docker-compose restart gateway userservice orderservice # 重启微服务

在这里插入图片描述
userservice启动失败，连接nacos失败，需要重启

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
访问测试：
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

镜像仓库

镜像仓库（ Docker Registry ）有公共的和私有的两种形式：
公共仓库：例如Docker官方的 Docker Hub，国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务，比如 网易云镜像服务、DaoCloud 镜像服务、阿里云镜像服务等。
用户可以在本地搭建私有 Docker Registry。企业自己的镜像最好是采用私有Docker Registry来实现。

搭建私有镜像仓库

简化版镜像仓库
Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。命令如下：

docker run -d \
    --restart=always \
    --name registry	\
    -p 5000:5000 \
    -v registry-data:/var/lib/registry \
    registry

命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录，这是私有镜像库存放数据的目录。
访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像

图形化界面版本
1.配置docker信任地址，因为私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，所以需要做一个配置：

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.221.199:8090"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

在这里插入图片描述
修改ip为linux的ip和暴露的端口，'，'分隔
在这里插入图片描述
2.使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry
2.1新建空文件夹registry-ui

mkdir registry-ui

2.2创建docker-compose.yml文件，内容如下

touch docker-compose.yml
vim docker-compose.yml

version: '3.0'
services: #官方Docker Registr
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui: #图形化界面
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports: #暴露端口8090
      - 8090:80
    environment: #服务部署标题和registry内部访问地址
      - REGISTRY_TITLE=传智教育私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

2.3进入registry-ui运行docker-compose，日志查看

docker-compose up -d
docker-compose logs -f

在这里插入图片描述
访问8090端口查看
在这里插入图片描述
推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：

1.重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.221.199:8090/

docker tag nginx:latest 192.168.221.199:8090/nginx:1.0

2.推送镜像

docker push 192.168.221.199:8090/nginx:1.0

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
3.拉取镜像

docker pull 192.168.159.1:8090/nginx:1.0

在这里插入图片描述

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散点图可以让一大堆令人困惑的散乱数据变得通俗易懂&#xff0c;并能让你从这些庞杂数据中发现一些表面上看不到的关系&#xff0c;数据量越大&#xff0c;从散点图的分布中越能看出来一些规律。 什么是散点图 在直角坐标系中&#xff0c;用两组数据构成多个坐标点&#xff0…
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【无标题】质量管理10题

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这里写自定义目录标题欢迎使用Markdown编辑器新的改变功能快捷键合理的创建标题&#xff0c;有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个表格设定内容居中、居左、居右SmartyPants创建一个自定义列表如何创建一个注…
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使用 WSL2 进行 Go 开发

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文章目录1. 安装 WSL22. 配置 Ubuntu 环境配置 root 用户密码设置默认 root3. 配置 Go 环境下载 SDK配置环境变量配置 GOPROXY4. 使用 GoLand 进行开发由于 kitex 目前对 Windows 下自动生成代码适配不完善&#xff0c;因此使用 WSL2 进行 Go 的开发&#xff0c;在配置 WSL2 环…
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IEEE参考文献格式生成 之 谢谢你Zotero！

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谢谢你Zotero&#xff01;心酸的开始方法1&#xff08;有文献pdf&#xff09;方法2&#xff08;无文献pdf&#xff09;方法3&#xff08;自己写&#xff09;怎么找到bib文件呢&#xff1f;期刊论文会议论文书籍&#xff08;专著&#xff09;心酸的开始 一开始在看到论文模板的…
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