Docker基础-不过是从头再来罢了

1.docker在Linux系统安装

1.1 配置Docker的依赖

1.Docker 要求 CentOS 系统的内核版本高于 3.10 ，查看本页面的前提条件来验证你的CentOS 版本是否支持 Docker 。

通过 cat /etc/redhat-release 命令查看CentOS版本。

cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)

通过 uname -r 命令查看你当前的内核版本。

uname -r
3.10.0-1160.el7.x86_64

2.查看是否已安装docker列表

yum list installed | grep docker

3.使用 root 权限登录 CentOS。确保 yum 包更新到最新。

sudo yum update

4.卸载旧版本(如果安装过旧版本的话)

sudo yum remove docker docker-common docker-selinux docker-engine

4.安装需要的软件包， yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依赖的

sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

1.2 安装docker

1.设置yum源

yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

上面为官方源，下面为阿里源，二选一

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

2.查看所有仓库中所有docker版本，并选择特定版本安装。

yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

查看是否已安装docker列表

yum list installed | grep docker

3.将软件包信息提前在本地缓存一份，用来提高搜索安装软件的速度

yum makecache fast

4.安装docker-ce

yum install -y docker-ce-24.0.4 docker-ce-cli-24.0.4 containerd.io

-y 表示不询问安装，直到安装成功，安装完后再次查看安装列表。

1.3 启动并加入开机启动

docker 启动

systemctl start docker

docker重启

systemctl restart docker

开机启动

systemctl enable docker

1.4 验证

验证安装是否成功(有client和service两部分表示docker安装启动都成功了)

$ docker version

输出信息为:

Client: Docker Engine - Community
 Version:           26.1.4
 API version:       1.45
 Go version:        go1.21.11
 ...

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          26.1.4
  API version:      1.45 (minimum version 1.24)
  Go version:       go1.21.11
  ...

1.5 镜像加速器

阿里云容器镜像地址

创建docker目录

sudo mkdir -p /etc/docker

编辑daemon.json

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://xxx.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF

daemon重新加载

sudo systemctl daemon-reload

docker 重启

sudo systemctl restart docker

2.Docker安装MySQL

使用Docker安装MySQL:

docker pull mysql:8.0.20

启动MySQL容器:

$ docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  mysql:8.0.20

docker run -d ：创建并运行一个容器，-d 则是让容器以后台进程运行

--name mysql : 给容器起个名字叫mysql，这个可以自定义

-p 3306:3306 : 设置端口映射。

容器是隔离环境，外界不可访问。但是可以将宿主机端口映射容器内到端口，当访问宿主机指定端口时，就是在访问容器内的端口了。

容器内端口往往是由容器内的进程决定，例如MySQL进程默认端口是3306，因此容器内端口一定是3306；而宿主机端口则可以任意指定，一般与容器内保持一致。

格式： -p 宿主机端口:容器内端口，示例中就是将宿主机的3306映射到容器内的3306端口

-e TZ=Asia/Shanghai : 配置容器内进程运行时的一些参数

格式：-e KEY=VALUE，KEY 和 VALUE 都由容器内进程决定

TZ=Asia/Shanghai 是设置时区；MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 是设置MySQL默认密码

mysql:8.0.20 : 设置镜像名称，Docker会根据这个名字搜索并下载镜像

格式：REPOSITORY:TAG，例如mysql:8.0.20，其中REPOSITORY可以理解为镜像名，TAG是版本号

在未指定TAG的情况下，默认是最新版本，也就是mysql:latest

3.命令介绍

3.1 命令表

镜像相关:

命令	说明文档
docker pull	拉取镜像
docker push	推送镜像到DockerRegistry
docker images	查看本地镜像
docker rmi	删除本地镜像
docker save	保存镜像到本地压缩文件
docker load	加载本地压缩文件到镜像

容器相关:

命令	说明文档
docker run	创建并运行容器（不能重复创建）
docker stop	停止指定容器
docker start	启动指定容器
docker restart	重新启动容器
docker rm	删除指定容器
docker ps	查看容器
docker logs	查看容器运行日志
docker exec	进入容器
docker inspect	查看容器详细信息

3.2 命令图示

3.3 命令演示

下面以 nginx 安装启动为例:

# 第1步，去DockerHub查看nginx镜像仓库及相关信息

# 第2步，拉取Nginx镜像
docker pull nginx

# 第3步，查看镜像
docker images
# 结果如下：
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
nginx        latest    605c77e624dd   16 months ago   141MB
mysql        8.0.20    be0dbf01a0f3   4 years ago     541MB

# 第4步，创建并允许Nginx容器
docker run -d --name nginx -p 80:80 nginx

# 第5步，查看运行中容器
docker ps
# 也可以加格式化方式访问，格式会更加清爽
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"

# 第6步，访问网页，地址：http://虚拟机地址
# 第6步若访问不了，请测试在虚拟机中是否可以进入，如何虚拟机中可以，外部终端不可，则需要关闭防火墙

# 第7步，停止容器
docker stop nginx
 
# 第8步，查看所有容器
docker ps -a --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"
 
# 第9步，再次启动nginx容器
docker start nginx
 
# 第10步，再次查看容器
docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"
 
# 第11步，查看容器详细信息
docker inspect nginx
 
# 第12步，进入容器,查看容器内目录
docker exec -it nginx bash
# 或者，可以进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p
 
# 第13步，删除容器
docker rm nginx
# 发现无法删除，因为容器运行中，强制删除容器
docker rm -f nginx

镜像保存与加载:

#  查看帮助命令
$ docker save --help
Usage:  docker save [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]
Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)
Aliases:
  docker image save, docker save
Options:
  -o, --output string   Write to a file, instead of STDOUT

# 使用docker save导出镜像到磁盘
$ docker save -o mysql-8.0.20.tar mysql:8.0.20

# 加载本地文件
$ docker load -i mysql-8.0.20.tar

小技巧(别名)

# 修改/root/.bashrc文件
vi /root/.bashrc
内容如下：
# .bashrc
 
# User specific aliases and functions
 
alias rm='rm -i'
alias cp='cp -i'
alias mv='mv -i'
alias dps='docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Image}}\t{{.Ports}}\t{{.Status}}\t{{.Names}}"'
alias dis='docker images'
 
# Source global definitions
if [ -f /etc/bashrc ]; then
        . /etc/bashrc
fi

执行生效:

source /root/.bashrc

4.数据卷

数据卷（volume）是一个虚拟目录，是容器内目录与宿主机目录之间映射的桥梁。

以Nginx为例，我们知道Nginx中有两个关键的目录：

html：放置一些静态资源
conf：放置配置文件

容器运行的Nginx所有的文件都在容器内部。所以我们必须利用数据卷将两个目录与宿主机目录关联，方便我们操作。

在上图中：

我们创建了两个数据卷：conf、html

Nginx容器内部的conf目录和html目录分别与两个数据卷关联。

而数据卷conf和html分别指向了宿主机的/var/lib/docker/volumes/conf/_data目录和/var/lib/docker/volumes/html/_data目录

容器内的conf和html目录就与宿主机的conf和html目录关联起来，我们称为挂载。此时，我们操作宿主机的/var/lib/docker/volumes/html/_data就是在操作容器内的/usr/share/nginx/html/_data目录。只要我们将静态资源放入宿主机对应目录，就可以被Nginx代理了。

4.1 数据卷命令

数据卷的相关命令有：

命令	说明
docker volume create	创建数据卷
docker volume ls	查看所有数据卷
docker volume rm	删除指定数据卷
docker volume inspect	查看某个数据卷的详情
docker volume prune	清除数据卷

注意：容器与数据卷的挂载要在创建容器时配置，对于创建好的容器，是不能设置数据卷的。不过创建容器的过程中，数据卷会自动创建。

演示一下nginx的html目录挂载

# 1.首先创建容器并指定数据卷，注意通过 -v 参数来指定数据卷
docker run -d --name nginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html nginx
 
# 2.然后查看数据卷
docker volume ls
# 结果
DRIVER    VOLUME NAME
local     29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f
local     html
 
# 3.查看数据卷详情
docker volume inspect html
# 结果
[
    {
        "CreatedAt": "2024-05-17T19:57:08+08:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]
 
# 4.查看/var/lib/docker/volumes/html/_data目录
ll /var/lib/docker/volumes/html/_data
# 可以看到与nginx的html目录内容一样，结果如下：
总用量 8
-rw-r--r--. 1 root root 497 12月 28 2021 50x.html
-rw-r--r--. 1 root root 615 12月 28 2021 index.html
 
# 5.进入该目录，并随意修改index.html内容
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vi index.html

# 6.打开页面，查看效果

# 7.进入容器内部，查看/usr/share/nginx/html目录内的文件是否变化
docker exec -it nginx bash

演示一下MySQL的匿名数据卷

# 1.查看MySQL容器详细信息
docker inspect mysql
# 关注其中.Config.Volumes部分和.Mounts部分

我们关注两部分内容，第一是.Config.Volumes部分：

{
  "Config": {
    // ... 略
    "Volumes": {
      "/var/lib/mysql": {}
    }
    // ... 略
  }
}

可以发现这个容器声明了一个本地目录，需要挂载数据卷，但是数据卷未定义。这就是匿名卷。

然后，我们再看结果中的.Mounts部分：

{
  "Mounts": [
    {
      "Type": "volume",
      "Name": "29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f",
      "Source": "/var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data",
      "Destination": "/var/lib/mysql",
      "Driver": "local",
    }
  ]
}

可以发现，其中有几个关键属性：

Name：数据卷名称。由于定义容器未设置容器名，这里的就是匿名卷自动生成的名字，一串hash值。
Source：宿主机目录
Destination : 容器内的目录

接下来，可以查看该目录下的MySQL的data文件：

ls -l /var/lib/docker/volumes/29524ff09715d3688eae3f99803a2796558dbd00ca584a25a4bbc193ca82459f/_data

注意：每一个不同的镜像，将来创建容器后内部有哪些目录可以挂载，可以参考DockerHub对应的页面

4.2 挂载本地目录或文件

数据卷的目录结构较深，操作数据卷目录会不方便。所以。在很多情况下，直接将容器目录与宿主机指定目录挂载。挂载语法与数据卷类似：

# 挂载本地目录
-v 本地目录:容器内目录
# 挂载本地文件
-v 本地文件:容器内文件

注意：本地目录或文件必须以 / 或 ./开头，如果直接以名字开头，会被识别为数据卷名而非本地目录名。

-v mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为一个数据卷叫mysql，运行时会自动创建这个数据卷
-v ./mysql:/var/lib/mysql # 会被识别为当前目录下的mysql目录，运行时如果不存在会创建目录

教学演示，删除并重新创建mysql容器，并完成本地目录挂载：

挂载/root/mysql/data到容器内的/var/lib/mysql目录
挂载/root/mysql/init到容器内的/docker-entrypoint-initdb.d目录（初始化的SQL脚本目录）
挂载/root/mysql/conf到容器内的/etc/mysql/conf.d目录（这个是MySQL配置文件目录）

# 1.删除原来的MySQL容器
docker rm -f mysql

# 2.进入root目录
cd ~

# 3.创建并运行新mysql容器，挂载本地目录
docker run -d \
  --name mysql \
  -p 3306:3306 \
  -e TZ=Asia/Shanghai \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 \
  -v ./mysql/data:/var/lib/mysql \
  -v ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d \
  -v ./mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d \
  mysql:8.0.20
 
# 4.查看root目录，可以发现~/mysql/data目录已经自动创建好了
ls -l mysql
# 结果：
总用量 4
drwxr-xr-x. 2 root    root   20 5月  19 15:11 conf
drwxr-xr-x. 7 polkitd root 4096 5月  19 15:11 data
drwxr-xr-x. 2 root    root   23 5月  19 15:11 init
 
# 查看data目录，会发现里面有大量数据库数据，说明数据库完成了初始化
ls -l data
 
# 5.查看MySQL容器内数据
# 5.1.进入MySQL
docker exec -it mysql mysql -uroot -p123
# 5.2.查看编码表
show variables like "%char%";
# 5.3.结果，发现编码是utf8mb4没有问题
+--------------------------+--------------------------------+
| Variable_name            | Value                          |
+--------------------------+--------------------------------+
| character_set_client     | utf8mb4                        |
| character_set_connection | utf8mb4                        |
| character_set_database   | utf8mb4                        |
| character_set_filesystem | binary                         |
| character_set_results    | utf8mb4                        |
| character_set_server     | utf8mb4                        |
| character_set_system     | utf8mb3                        |
| character_sets_dir       | /usr/share/mysql-8.0/charsets/ |
+--------------------------+--------------------------------+

5.镜像

5.1 镜像结构

镜像中包含了程序运行需要的系统函数库、环境、配置、依赖。

因此，自定义镜像本质就是依次准备好程序运行的基础环境、依赖、应用本身、运行配置等文件，并且打包而成。

举个例子，我们要从0部署一个Java应用，大概流程是这样：

准备一个linux服务（CentOS或者Ubuntu均可）
安装并配置JDK
上传Jar包
运行jar包

那因此，我们打包镜像也是分成这么几步：

准备Linux运行环境（java项目并不需要完整的操作系统，仅仅是基础运行环境即可）
安装并配置JDK
拷贝jar包
配置启动脚本

镜像文件是按照操作的步骤分层叠加而成，每一层形成的文件都会单独打包并标记一个唯一id，称为Layer（层）。

5.2 Dockerfile

Docker提供了自动打包镜像的功能。我们只需要将打包的过程，每一层要做的事情用固定的语法写下来，交给Docker去执行即可。而这种记录镜像结构的文件就称为Dockerfile，其对应的语法可以参考官方文档：

Dockerfile reference | Docker Docs

其中的语法比较多，比较常用的有：

指令	说明	示例
FROM	指定基础镜像	FROM centos:6
ENV	设置环境变量，可在后面指令使用	ENV key value
COPY	拷贝本地文件到镜像的指定目录	COPY ./xx.jar /tmp/app.jar
RUN	执行Linux的shell命令，一般是安装过程的命令	RUN yum install gcc
EXPOSE	指定容器运行时监听的端口，是给镜像使用者看的	EXPOSE 8080
ENTRYPOINT	镜像中应用的启动命令，容器运行时调用	ENTRYPOINT java -jar xx.jar

例如，要基于Ubuntu镜像来构建一个Java应用，其Dockerfile内容如下：

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录、容器内时区
ENV JAVA_DIR=/usr/local
ENV TZ=Asia/Shanghai
# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 设定时区
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 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
# 指定项目监听的端口
EXPOSE 8080
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

我们会有很多很多java项目需要打包为镜像，他们都需要Linux系统环境、JDK环境这两层，只有上面的3层不同（因为jar包不同）。如果每次制作java镜像都重复制作前两层镜像，是不是很麻烦。所以，就有人提供了基础的系统加JDK环境，我们在此基础上制作java镜像，就可以省去JDK的配置了：

# 基础镜像
FROM openjdk:11.0-jre-buster
# 设定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime && echo $TZ > /etc/timezone
# 拷贝jar包
COPY docker-demo.jar /app.jar
# 入口
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/app.jar"]

5.3 构建镜像

当Dockerfile文件写好以后，就可以利用命令来构建镜像了。

在此之前中，我们准备好了一个springboot-demo项目，并编译成docker-demo.jar及编写对应的Dockerfile。

首先，我们将docker-demo.jar包以及Dockerfile拷贝到虚拟机的/root/demo目录；

之后，执行命令，构建镜像：

# 进入镜像目录
cd /root/demo
# 开始构建
docker build -t docker-demo:1.0 .

命令说明：

docker build : 就是构建一个docker镜像
-t docker-demo:1.0 ：-t参数是指定镜像的名称（repository和tag）
. : 最后的点是指构建时Dockerfile所在路径，由于我们进入了demo目录，所以指定的是.代表当前目录，也可以直接指定Dockerfile目录：

# 直接指定Dockerfile目录
docker build -t docker-demo:1.0 /root/demo

最后,查看镜像列表，然后尝试运行该镜像：

# 1.创建并运行容器
docker run -d --name dd -p 8090:8090 docker-demo:1.0
# 2.查看容器
dps
# 结果
CONTAINER ID   IMAGE             PORTS                                                  STATUS         NAMES
78a000447b49   docker-demo:1.0   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8090->8090/tcp              Up 2 seconds   dd
f63cfead8502   mysql             0.0.0.0:3306->3306/tcp, :::3306->3306/tcp, 33060/tcp   Up 2 hours     mysql
 
# 3.访问
curl ip:8080/xxx

6.网络

docker会默认创建一个网桥(docker0)，每个容器会自动分配IP地址，此IP地址段的容器网络是可以相通的。
但是，容器的网络IP其实是一个虚拟的IP，其值并不固定与某一个容器绑定，如果我们在开发时写死某个IP，而在部署时很可能MySQL容器的IP会发生变化，连接会失败。

6.1 常见命令

命令	说明文档
docker network create	创建一个网络
docker network ls	查看所有网络
docker network rm	删除指定网络
docker network prune	清除未使用的网络
docker network connect	使指定容器连接加入某网络
docker network disconnect	使指定容器连接离开某网络
docker network inspect	查看网络详细信息

6.2 自定义网络

# 1.首先通过命令创建一个网络
docker network create zzmall
 
# 2.然后查看网络
docker network ls
# 结果：
NETWORK ID     NAME      DRIVER    SCOPE
639bc44d0a87   bridge    bridge    local
403f16ec62a2   zzmall    bridge    local
0dc0f72a0fbb   host      host      local
cd8d3e8df47b   none      null      local
# 其中，除了zzmall以外，其它都是默认的网络
 
# 3.让dd和mysql都加入该网络
docker network connect zzmall mysql 
docker network connect zzmall dd 
#注意，在加入网络时可以通过--alias给容器起别名,这样该网络内的其它容器可以用别名互相访问！
docker network connect zzmall dd --alias db
 
# 4.进入dd容器，尝试利用别名访问db
# 4.1.进入容器
docker exec -it dd bash
# 4.2.用db别名访问
ping db
# 结果
PING db (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.zzmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.070 ms
64 bytes from mysql.zzmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.056 ms
# 4.3.用容器名访问
ping mysql
# 结果：
PING mysql (172.18.0.2) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql.zzmall (172.18.0.2): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.044 ms
64 bytes from mysql.zzmall (172.18.0.2): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.054 ms

说明:

在自定义网络中，可以给容器起多个别名，默认的别名是容器名本身
在同一个自定义网络中的容器，可以通过别名互相访问

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Docker基础