🗒️Docker学习笔记
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2024-9-10
2024-9-10
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Docker学习笔记

Docker 是什么

Docker 是一个应用打包、分发、部署的工具 你也可以把它理解为一个轻量的虚拟机,它只虚拟你软件需要的运行环境,多余的一点都不要, 而普通虚拟机则是一个完整而庞大的系统,包含各种不管你要不要的软件。

打包、分发、部署

打包:就是把你软件运行所需的依赖、第三方库、软件打包到一起,变成一个安装包 分发:你可以把你打包好的“安装包”上传到一个镜像仓库,其他人可以非常方便的获取和安装 部署:拿着“安装包”就可以一个命令运行起来你的应用,自动模拟出一摸一样的运行环境,不管是在 Windows/Mac/Linux。

Docker 部署的优势

常规应用开发部署方式:自己在 Windows 上开发、测试 --> 到 Linux 服务器配置运行环境部署。
问题:我机器上跑都没问题,怎么到服务器就各种问题了
用 Docker 开发部署流程:自己在 Windows 上开发、测试 --> 打包为 Docker 镜像(可以理解为软件安装包) --> 各种服务器上只需要一个命令部署好
优点:确保了不同机器上跑都是一致的运行环境,不会出现我机器上跑正常,你机器跑就有问题的情况。
例如 易文档SVNBucket 的私有化部署就是用 Docker,轻松应对客户的各种服务器。

Docker 通常用来做什么

  • 应用分发、部署,方便传播给他人安装。特别是开源软件和提供私有部署的应用
  • 快速安装测试/学习软件,用完就丢(类似小程序),不把时间浪费在安装软件上。例如 Redis / MongoDB / ElasticSearch / ELK
  • 多个版本软件共存,不污染系统,例如 Python2、Python3,Redis4.0,Redis5.0
  • Windows 上体验/学习各种 Linux 系统

重要概念:镜像、容器

镜像:可以理解为软件安装包,可以方便的进行传播和安装。 容器:软件安装后的状态,每个软件运行环境都是独立的、隔离的,称之为容器。

安装

镜像加速源

镜像加速器
镜像加速器地址
Docker 中国官方镜像
DaoCloud 镜像站
Azure 中国镜像
科大镜像站
阿里云
七牛云
网易云
腾讯云

Docker 快速安装软件

直接安装的缺点

  • 安装麻烦,可能有各种依赖,运行报错。例如:WordPress,ElasticSearch,Redis,ELK
  • 可能对 Windows 并不友好,运行有各种兼容问题,软件只支持 Linux 上跑
  • 不方便安装多版本软件,不能共存。
  • 电脑安装了一堆软件,拖慢电脑速度。
  • 不同系统和硬件,安装方式不一样

Docker 安装的优点

  • 一个命令就可以安装好,快速方便
  • 有大量的镜像,可直接使用
  • 没有系统兼容问题,Linux 专享软件也照样跑
  • 支持软件多版本共存
  • 用完就丢,不拖慢电脑速度
  • 不同系统和硬件,只要安装好 Docker 其他都一样了,一个命令搞定所有

演示 Docker 安装 Redis

Redis 官网:https://redis.io/
官网下载安装教程只有源码安装方式,没有 Windows 版本。想要自己安装 windows 版本需要去找别人编译好的安装包。
Docker 官方镜像仓库查找 Redis :https://hub.docker.com/
notion image
一个命令跑起来:docker run -d -p 6379:6379 --name redis redis:latest 命令参考:https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/run/
notion image

安装 Wordpress

docker-compose.yml

安装 ELK

内存不够解决方法 转到用户目录 cd ~,路径类似这个:C:\Users\<UserName> 创建 .wslconfig 文件填入以下内容
生效配置,命令行运行 wsl --shutdown

更多相关命令

docker ps 查看当前运行中的容器 docker images 查看镜像列表 docker rm container-id 删除指定 id 的容器 docker stop/start container-id 停止/启动指定 id 的容器 docker rmi image-id 删除指定 id 的镜像 docker volume ls 查看 volume 列表 docker network ls 查看网络列表

制作自己的镜像

为自己的 Web 项目构建镜像

示例项目代码:https://github.com/gzyunke/test-docker 这是一个 Nodejs + Koa2 写的 Web 项目,提供了简单的两个演示页面。 软件依赖:nodejs 项目依赖库:koa、log4js、koa-router

编写 Dockerfile

实用技巧: 如果你写 Dockerfile 时经常遇到一些运行错误,依赖错误等,你可以直接运行一个依赖的底,然后进入终端进行配置环境,成功后再把做过的步骤命令写道 Dockerfile 文件中,这样编写调试会快很多。 例如上面的底是node:11,我们可以运行docker run -it -d node:11 bash,跑起来后进入容器终端配置依赖的软件,然后尝试跑起来自己的软件,最后把所有做过的步骤写入到 Dockerfile 就好了。 掌握好这个技巧,你的 Dockerfile 文件编写起来就非常的得心应手了。

Build 为镜像(安装包)和运行

编译 docker build -t test:v1 .
-t 设置镜像名字和版本号 命令参考:https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/build/
运行 docker run -p 8080:8080 --name test-hello test:v1
-p 映射容器内端口到宿主机 --name 容器名字 -d 后台运行 命令参考文档:https://docs.docker.com/engine/reference/run/

目录挂载

现存问题

  • 使用 Docker 运行后,我们改了项目代码不会立刻生效,需要重新buildrun,很是麻烦。
  • 容器里面产生的数据,例如 log 文件,数据库备份文件,容器删除后就丢失了。
目录挂载解决以上问题

几种挂载方式

  • bind mount 直接把宿主机目录映射到容器内,适合挂代码目录和配置文件。可挂到多个容器上
  • volume 由容器创建和管理,创建在宿主机,所以删除容器不会丢失,官方推荐,更高效,Linux 文件系统,适合存储数据库数据。可挂到多个容器上
  • tmpfs mount 适合存储临时文件,存宿主机内存中。不可多容器共享。

目录挂载

现存问题

  • 使用 Docker 运行后,我们改了项目代码不会立刻生效,需要重新buildrun,很是麻烦。
  • 容器里面产生的数据,例如 log 文件,数据库备份文件,容器删除后就丢失了。
目录挂载解决以上问题

几种挂载方式

  • bind mount 直接把宿主机目录映射到容器内,适合挂代码目录和配置文件。可挂到多个容器上
  • volume 由容器创建和管理,创建在宿主机,所以删除容器不会丢失,官方推荐,更高效,Linux 文件系统,适合存储数据库数据。可挂到多个容器上
  • tmpfs mount 适合存储临时文件,存宿主机内存中。不可多容器共享。

目录挂载

现存问题

  • 使用 Docker 运行后,我们改了项目代码不会立刻生效,需要重新buildrun,很是麻烦。
  • 容器里面产生的数据,例如 log 文件,数据库备份文件,容器删除后就丢失了。
目录挂载解决以上问题

几种挂载方式

  • bind mount 直接把宿主机目录映射到容器内,适合挂代码目录和配置文件。可挂到多个容器上
  • volume 由容器创建和管理,创建在宿主机,所以删除容器不会丢失,官方推荐,更高效,Linux 文件系统,适合存储数据库数据。可挂到多个容器上
  • tmpfs mount 适合存储临时文件,存宿主机内存中。不可多容器共享。
notion image

挂载演示

bind mount 方式用绝对路径 -v D:/code:/app volume 方式,只需要一个名字 -v db-data:/app
示例: docker run -p 8080:8080 --name test-hello -v D:/code:/app -d test:v1
注意! 因为挂载后,容器里的代码就会替换为你本机的代码了,如果你代码目录没有node_modules目录,你需要在代码目录执行下npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org确保依赖库都已经安装,否则可能会提示“Error: Cannot find module ‘koa’” 如果你的电脑没有安装 nodejs,你需要安装一下才能执行上面的命令。

多容器通信

学习目标

项目往往都不是独立运行的,需要数据库、缓存这些东西配合运作。 这一章节我们把前面的 Web 项目增加一个 Redis 依赖,多跑一个 Redis 容器,演示如何多容器之间的通信。

创建虚拟网络

要想多容器之间互通,从 Web 容器访问 Redis 容器,我们只需要把他们放到同个网络中就可以了。

演示

创建一个名为test-net的网络:

运行 Redis 在 test-net 网络中,别名redis

修改代码中访问redis的地址为网络别名

notion image

运行 Web 项目,使用同个网络

查看数据

http://localhost:8080/redis 容器终端查看数据是否一致

Docker-Compose

现存问题

在上章节,我们运行了两个容器:Web 项目 + Redis 如果项目依赖更多的第三方软件,我们需要管理的容器就更加多,每个都要单独配置运行,指定网络。 这章节,我们使用 docker-compose 把项目的多个服务集合到一起,一键运行。

安装 Docker Compose

  • 如果你是安装的桌面版 Docker,不需要额外安装,已经包含了。
  • 如果是没图形界面的服务器版 Docker,你需要单独安装 安装文档
  • 运行docker-compose检查是否安装成功

编写脚本

要把项目依赖的多个服务集合到一起,我们需要编写一个docker-compose.yml文件,描述依赖哪些服务 参考文档:https://docs.docker.com/compose/
容器默认时间不是北京时间,增加 TZ=Asia/Shanghai 可以改为北京时间

跑起来

docker-compose.yml 文件所在目录,执行:docker-compose up就可以跑起来了。 命令参考:https://docs.docker.com/compose/reference/up/
在后台运行只需要加一个 -d 参数docker-compose up -d 查看运行状态:docker-compose ps 停止运行:docker-compose stop 重启:docker-compose restart 重启单个服务:docker-compose restart service-name 进入容器命令行:docker-compose exec service-name sh 查看容器运行log:docker-compose logs [service-name]

发布和部署

镜像仓库介绍

镜像仓库用来存储我们 build 出来的“安装包”,Docker 官方提供了一个 镜像库,里面包含了大量镜像,基本各种软件所需依赖都有,要什么直接上去搜索。
我们也可以把自己 build 出来的镜像上传到 docker 提供的镜像库中,方便传播。 当然你也可以搭建自己的私有镜像库,或者使用国内各种大厂提供的镜像托管服务,例如:阿里云、腾讯云

上传我们的镜像

  • 创建一个镜像库
notion image
  • 命令行登录账号: docker login -u username
  • 新建一个tag,名字必须跟你注册账号一样 docker tag test:v1 username/test:v1
  • 推上去 docker push username/test:v1
  • 部署试下 docker run -dp 8080:8080 username/test:v1

docker-compose 中也可以直接用这个镜像了

阿里云容器托管

docker 官方的镜像托管有时候上传和下载都太慢了,如果你想要更快的速度,可以使用阿里云的免费镜像托管 登录 阿里云
notion image

备份和迁移数据

迁移方式介绍

容器中的数据,如果没有用挂载目录,删除容器后就会丢失数据。 前面我们已经讲解了如何 挂载目录 如果你是用bind mount直接把宿主机的目录挂进去容器,那迁移数据很方便,直接复制目录就好了 如果你是用volume方式挂载的,由于数据是由容器创建和管理的,需要用特殊的方式把数据弄出来。

备份和导入 Volume 的流程

备份:
  • 运行一个 ubuntu 的容器,挂载需要备份的 volume 到容器,并且挂载宿主机目录到容器里的备份目录。
  • 运行 tar 命令把数据压缩为一个文件
  • 把备份文件复制到需要导入的机器
导入:
  • 运行 ubuntu 容器,挂载容器的 volume,并且挂载宿主机备份文件所在目录到容器里
  • 运行 tar 命令解压备份文件到指定目录

备份 MongoDB 数据演示

  • 运行一个 mongodb,创建一个名叫mongo-data的 volume 指向容器的 /data 目录 docker run -p 27018:27017 --name mongo -v mongo-data:/data -d mongo:4.4
  • 运行一个 Ubuntu 的容器,挂载mongo容器的所有 volume,映射宿主机的 backup 目录到容器里面的 /backup 目录,然后运行 tar 命令把数据压缩打包 docker run --rm --volumes-from mongo -v d:/backup:/backup ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /data/
最后你就可以拿着这个 backup.tar 文件去其他地方导入了。

恢复 Volume 数据演示

  • 运行一个 ubuntu 容器,挂载 mongo 容器的所有 volumes,然后读取 /backup 目录中的备份文件,解压到 /data/ 目录 docker run --rm --volumes-from mongo -v d:/backup:/backup ubuntu bash -c "cd /data/ && tar xvf /backup/backup.tar --strip 1"
注意,volumes-from 指定的是容器名字 strip 1 表示解压时去掉前面1层目录,因为压缩时包含了绝对路径
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