循序渐进学Docker

服务器

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2020-5-31

AD:资源代下载服务

docker基本用法

  • 卸载
 sudo yum remove docker \
                 docker-client \
                 docker-client-latest \
                 docker-common \
                 docker-latest \
                 docker-latest-logrotate \
                 docker-logrotate \
                 docker-engine
  • 安装
sudo yum install -y yum-utils \
 device-mapper-persistent-data \
 lvm2
 
- 设置稳定的仓库
 
  sudo yum-config-manager \
   --add-repo \
   https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
	
	
 #安装docker
 sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  • 镜像加速器
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
 "registry-mirrors": ["https://vxdxcg5s.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
  • 查看镜像
docker images
  • 拉取
 ## 默认会拉取最新的,不过可以指定tags的方式拉取对应的镜像
dokcer pull hello-world(镜像名)
  • 运行
docker run --name hellodocker(别名) hello-world
  • 查看运行状态
docker ps -a
  • 删除
docker rmi -f imageId

docker rmi -f $(docker images)

## 删除容器
docker rmi -f $(docker ps -aq)
  • tomcat
# -d 后台运行
# --name 指定一个名称
# -p 将默认的8080端口映射为一个新的端口
docker run -d --name mytomcat  -p 8888:8080 tomcat

# 进入到镜像中
# 可以是containerId或者是names
docker exec -it 7940b96bcca6 /bin/bash
  • mysql
docker run -d --name mysql01 -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 --privileged mysql
### 连接不上的问题排查
docker exec -it mysql /bin/bash
mysql -uroot -p
Enter password: 
mysql> select host,user,plugin,authentication_string from mysql.user;
#host为 % 表示不限制ip localhost表示本机使用 plugin非mysql_native_password 则需要修改密码

mysql> use mysql;
mysql> alter user 'root'@'%' identified with mysql_native_password by '123';
mysql> flush privileges;
mysql> select host,user,plugin,authentication_string from mysql.user;
  • image怎么制作的
  1. Dockerfile > https://github.com/docker-library 每一个image都是根据Dockerfile配置生成的

验证

> 将官网上的mogodb的Dockerfile放入到我们的物理主机上,
并执行。
#mogodb-my 起个别名
docker build -t mogodb-my .
  1. 根据container生成image
docker commit mycentos vim-centos

通过Dockerfile可以追踪image生成的过程便于排查问题,而container的方式看不到生成的细节,所以不推荐使用,可以适当使用。

  • 查看docker占用的系统资源
docker top mytomcat
docker stats mytomcat
#限制系统资源的使用(否者会无限制消耗系统的资源)
#--memory 100M 限制内存
#--cpu-shares 10 限制CPU资源占比,例如两个container一个配置10,一个配置20那么他们两个的CPU占比应该后者是前者的两倍 即1:2
docker run -d --name mytomcat02 --memory 100M --cpu-shares 10  -p 8000:8080 tomcat
Spring Boot 项目做成image
FROM openjdk:8
MAINTAINER Bellamy.XIAO
LABEL name="demo" version="1.0" author="Bellamy.XIAO"
COPY demo-0.0.1-SNAPSHOT.jar demo-image.jar
CMD ["java","-jar","demo-image.jar"]
## build
docker build -t spring-boot-demo .
## query
docker images
## run
docker run -d --name demo -p 9000:8080 spring-boot-demo
## log
docker logs containerId
推送到远端仓库
# 生成tag:
docker tag spring-boot-demo  7634xxx/spring-boot:v1.0
# 官方仓库: https://hub.docker.com
登录: docker login
tag: docker tag ImageId  7634xxx/spring-boot :v1.0
push: docker push   7634xxx/spring-boot:v1.0

# 阿里云仓库
登录: sudo docker login --username=xxxx  registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

tag:  sudo docker tag ImageId registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker-namesapce/docker-repository:version

push : sudo docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker-namesapce/docker-repository:version

# 私服[harbor]: https://github.com/goharbor/harbor
系统资源监控平台[weaveworks/scope]
#下载
sudo curl -L git.io/scope -o /usr/local/bin/scope  
#授权
sudo chmod a+x /usr/local/bin/scope
#启动(可以有多个ip)
scope launch 192.0.0.1
#停止
scope stop

Docker核心部分->从网络说起网络

  • Linux中的网络

    • namespace 之间的连通性

    namespace 是 Linux 2.6.x 内核版本之后支持的特性,主要用于资源的隔离。有了 namespace,一个 Linux 系统就可以抽象出多个网络子系统,各子系统间都有自己的网络设备,协议栈等,彼此之间互不影响。

    • namespace 间通信

      • 基础部分
    	####### 网卡基本操作 #######
    	# 查看网卡信息
    	ip link show
    	#或者
    	ip a
    	# 网卡配置目录
    	cd /etc/sysconfig/network-scripts/
    	#给网卡添加临时ip
    	ip addr add 192.168.xxx.xxx/24 dev eth0
    	#删除ip
    	ip addr delete 192.168.xxx.xxx/24 dev eth0
    	-------------------------------------------
    	####### 将网卡进行隔离 ######
    	# 创建 network namespace
    	ip netns add ns1
    	#查看
    	ip netns list
    	# 查看当前namespace的网卡信息
    	ip netns exec ns1 ip a
    	# 启动网卡
    	ip netns exec ns1 ifup  lo
    	---------------------------------------------
    
    不得不说的veth pair技术(virtual Ethernet Pair)

    eth-pair 就是一对的虚拟设备接口,和 tap/tun 设备不同的是,它都是成对出现的。一端连着协议栈,一端彼此相连着。正因为有这个特性,它常常充当着一个桥梁,连接着各种虚拟网络设备,典型的例子像“两个 namespace 之间的连接”,“Bridge、OVS 之间的连接”,“Docker 容器之间的连接” 等等,以此构建出非常复杂的虚拟网络结构。

    	# 通过以下方式发现隔离的两个namespace间可以通信了
    	ip link add veth-ns1 type veth peer name veth-ns2
    	#绑定network namespace
    	ip link set veth-ns1 netns ns1
    	# 给网卡添加ip
    	ip netns exec ns1 ip addr add 192.xxx.xxx.10/24 dev veth-ns1
    	# 启动网卡
    	ip netns exec ns1 ip link set veth-ns1 up
    	# ns2同理可得,略
    	# ns1 ping ns2
    	ip netns exec ns1 ping 192.168.xxx.xxx
    	----------------------------------------------------
    

    通过如上结论来看docker是否类似

    • 启动2个docker容器(验证容器与容器之间为什么可以相互通信)

      	docker run -d tomcat01 -p 8001:8080 tomcat
      	docker run -d tomcat02 -p 8002:8080 tomcat
      	# 通过上述方式查看物理主机信息
      	#内容如下
      	8: veth131fbae@if7: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default  
      	inet6 aaaa::aaaa:aaaa:aaaa:aaaa/64 scope link 
      valid_lft forever preferred_lft forever
      
      10: veth61cf0b5@if9: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue master docker0 state UP group default 
      inet6 aaaa::aaaa:aaaa:aaa:aaa/64 scope link 
      valid_lft forever preferred_lft forever
      

      通过上述信息我们可以发现,(veth131fbae@if7和veth61cf0b5@if9),@if7和@f9,通过数字发现7和9,中间像是跳过了一个8

    • 进入到容器一探究竟

    	# 分别进入到docker 容器中,得到如下内容
    	7: eth0@if8: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default 
    inet 172.xxx.xxx.2/16 brd 172.xxx.255.255 scope global eth0
      valid_lft forever preferred_lft forever
    
    	  9: eth0@if10: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default 
    link/ether 02:42:ac:11:00:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff link-netnsid 0
    inet 172.xxx.xxx.3/16 brd 172.xxx.255.255 scope global eth0
      valid_lft forever preferred_lft forever
    

    eth0@if8 和eth0@if10,由此我们发现了一些端倪, 可以看的出docker中的container和物理主机中确实是成对出现了这样的网卡信息。 veth131fbae@if7 <–> eth0@if8veth61cf0b5@if9 <—> eth0@if10,那么也意味着docker中的网络是按照namespace类似的思想做到资源隔离的

Docker 中的网络模式
#通过如下命令查看
docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER               SCOPE
15ea9d89d616        bridge              bridge               local
1c62b0fd4212        host                host                 local
375f1ab17a8b        none                null                 local
  1. bridge
  • 默认使用的方式 2.host
  • 访问容器不需要进行映射直接可以访问
  1. none
  • 只有一个本地网卡信息
#创建,默认为bridge
docker network create  net01

#通过如下命令可以得到具体信息
docker network inspect net01

信息如下:
[
   {
       "Name": "net01",
       "Id": "b9fee626fdee",
       "Created": "2019-12-19T10:50:59.641869093Z",
       "Scope": "local",
       "Driver": "bridge",
       "EnableIPv6": false,
       "IPAM": {
           "Driver": "default",
           "Options": {},
           "Config": [
               {
                   "Subnet": "x.0.0.0/16",
                   "Gateway": "x.x.x.x" #网关信息
               }
           ]
       },
       "Internal": false,
       "Attachable": false,
       "Ingress": false,
       "ConfigFrom": {
           "Network": ""
       },
       "ConfigOnly": false,
       "Containers": { # 容器信息
           "c0f8db51792b9b394b": {
               "Name": "tomcat03",
               "EndpointID": "9a966183a87",
               "MacAddress": "",
               "IPv4Address": "x.x.x.x/16",
               "IPv6Address": ""
           }
       },
       "Options": {},
       "Labels": {}
   }
]

这是否意味着我们可以通过上述三种方式自定义网络

# 重新启动一个容器,命令如下
docker run -d --name tomcat03 --network net01 -p 8082:8080 tomcat
#可以对比容器使用network参数与未使用的ip变化

神奇的是在tomcat03中此刻却无法ping通使用了docker默认的network创建的tomcat01容器。 原因在于自定义的网络跟docker0不在同一个网段所以无法ping通(tomcat03使用的是自定义网络,而tomcat01使用的则是默认的网络),那么tomcat03和tomcat01当然无法ping通。

# 查看当前docker默认的bridge
docker inspect bridge
[
   {
       "Name": "bridge",
       "Id": "15ea9d89d6165304b561b",
       "Created": "2019-12-19T10:43:46.750789678Z",
       "Scope": "local",
       "Driver": "bridge",
       "EnableIPv6": false,
       "IPAM": {
           "Driver": "default",
           "Options": null,
           "Config": [
               {
                   "Subnet": "x.x.0.0/16",
                   "Gateway": "x.x.x.x"
               }
           ]
       },
       "Internal": false,
       "Attachable": false,
       "Ingress": false,
       "ConfigFrom": {
           "Network": ""
       },
       "ConfigOnly": false,
       "Containers": { #可以看到默认网络的容器信息
           "44371744ca1a": {
               "Name": "tomcat01",
               "EndpointID": "7005e8d9f9aab442",
               "MacAddress": "",
               "IPv4Address": "x.x.x.x/16",
               "IPv6Address": ""
           }
       },
       "Options": {
           "com.docker.network.bridge.default_bridge": "true",
           "com.docker.network.bridge.enable_icc": "true",
           "com.docker.network.bridge.enable_ip_masquerade": "true",
           "com.docker.network.bridge.host_binding_ipv4": "0.0.0.0",
           "com.docker.network.bridge.name": "docker0",
           "com.docker.network.driver.mtu": "1500"
       },
       "Labels": {}
   }
]

# 将tomcat01也加入到自定义网络中
docker network connect net01 tomcat01
#再次查看net01发现tomcat01也在当中了

# 通过如下命令查看tomcat01的网络信息发现tomcat01中的网络此时多了一个ip地址
docker inspect tomcat01
#此时tomcat01和tomcat03因为有同网段的ip地址,所以又可以互通

结论: 为什么容器之间能够相互连通,是因为docker会创建这种桥接模式,而桥接模式实际上是使用了veth-pair技术,所以容器之间可以进行通信。

container之间是否可以通过名称互通

如果真的可以那么就不需要担心ip地址的变化了,就像微服务一样,服务与服务之间的调用通过注册咋注册中心上的服务名字即可调用。遗憾的是我们在使用默认的docker网络是无法用名字的方式ping通

#增加link的方式进行指定
docker run -d --name tomcat05 --link tomcat01 -p 8085:8080 tomcat
	 
# 自定义网络的方式是可以互通的

多机通信overlay网络

  • Swarm中实现
# 创建一个overlay网络
docker network create -d overlay o-net

#创建mysql
docker service create --name mysql -v v1:/var/lib/mysql  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 -e MYSQL_DATABASE=db_wordpress --network o-net mysql:5.6

#创建wordpress
docker service create --name wordpress -e WORDPRESS_DB_USER=root -e WORDPRESS_DB_PASSWORD=123 -e WORDPRESS_DB_HOST=mysql:3306 -e WORDPRESS_DB_NAME=db_wordpress -p 8080:80 --network o-net wordpress

#查看网络信息
docker network inspect o-net
[
    {
        "Name": "o-net",
        "Id": "45x28fm6",
        "Scope": "swarm",
        "Driver": "overlay",
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Config": [
                {
                    "Subnet": 
                    "Gateway": 
                }
            ]
        },
        "Containers": {
            "64cf17fd1f0": {
                "Name": "mysql.1.s1hfbsju",
                "EndpointID": 
                "MacAddress": 
                "IPv4Address":
            },
            "lb-overlay-net": {
                "Name": "overlay-net-endpoint",
                "EndpointID": ,
                "MacAddress":,
                "IPv4Address": ,
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {
            "com.docker.network.driver.overlay.vxlanid_list": "4097"
        },
        "Labels": {},
        "Peers": [
            {
                "Name": 
                "IP": 
            },
            {
                "Name":
                "IP": 
            }
        ]
    }
]

docker持久化

  • volume
 # 查看,创建容器的时候会自动生成一个默认的volume
 docker volume ls
 
 DRIVER              VOLUME NAME
local               1deb0814c8723496c03aacecbe0535e47f39e1131286f3c0d1090eb8717617e8
local               3a7e9642878f96afe5b307b39dc184aad6f0ea379e53592b989e2d513a44c6b9
local               6f4e05e55601c866a614dd60b05386763e8081b93465472adbdceef5a1a2c60a

如上所示 VOLUME NAME太长不容易记忆
在创建容器的时候可以指定 -v
docker run -d --name mysql -v mysql:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123  mysql

DRIVER             VOLUME NAME
local               mysql

# 查看详情
docker volume inspect mysql
[
   {
       "CreatedAt": "2019-12-23T06:40:53Z",
       "Driver": "local",
       "Labels": null,
       "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/mysql/_data",
       "Name": "mysql",
       "Options": null,
       "Scope": "local"
   }
]

# 测试是否能够持久化
1.创建一个数据库tester
2. 退出容器并删除容器
3.查看volume发现,volume并不会随着容器的删除而删除
4.执行命令:docker run -d --name mysql -v mysql:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123  mysql(volume属性指向之前创建的volume->mysql)
docker run -d --name mysql -p 3306:3306 -v mysql:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123 --net net-cluster  mysql:latest --log-bin=mysql-bin --binlog-format=ROW --server_id=101(甚至可以直接修改my.cnf)
5.进入mysql并show databases;发现之前创建的数据库还在。
  • Bind Mounts
# 1. 创建一个文件 /usr/local/web/1.html
内容: <h1>hello</h1>

#2. 挂载并运行:docker run -d --name tomcat -p 8888:8080 -v 
/usr/local/web/:/usr/local/tomcat/webapps/web/ tomcat
或者
docker run -d --name tomcat02 -p 9000:8080 --mount type=bind,source=/usr/local/web/,target=/usr/local/tomcat/webapps/web/  tomcat

#3.访问http://ip:8888/web/1.html查看内容

#4.进入到Tomcat中查看,会发现有个一样的目录和文件。

#5.再次修改物理机中的1.html
加入内容<h2>Docker</h2>
#6.重新访问浏览器会发现内容的变化

Docker容器管理

如果使用命令行的方式,需要每次先创建自定义网路、挂载等再一个个的启动运行容器相对来说比较麻烦,下面来看看Docker容器管理。

  • 单机版多容器管理
    • docker-compose
    安装
    	sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.25.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
    
    	sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose 
    
    	docker-compose --version
    
    版本
    	https://github.com/docker/compose/releases
    
    命令
    	https://docs.docker.com/compose/reference/envvars/
    
    示例
    	#打印访问次数
    	# application.py
    	import time
    	import redis
    	from flask import Flask
    	app = Flask(__name__)
    	cache = redis.Redis(host='redis', port=6379)
    
    	def get_hit_count():
    	retries = 5
    	while True:
    	 try:
        return cache.incr('hits')
    	 except redis.exceptions.ConnectionError as exc:	
    	    if retries == 0:
    		  raise exc
    	    retries -= 1
        time.sleep(0.5)
    
    	@app.route('/')
    	def hello():
    	   count = get_hit_count()
    	   return 'Hello World! I have been seen {} times.\n'.format(count)
    	  ----------------------
    	  requirements.txt:
    	  flask
    	  redis
    	  -------------------------------
    	  Dockerfile:
    	  FROM python:3.7-alpine
    	  WORKDIR /code
    	  ENV FLASK_APP application.py
    	  ENV FLASK_RUN_HOST 0.0.0.0
    	  RUN apk add --no-cache gcc musl-dev linux-headers
    	  COPY requirements.txt requirements.txt
    	  RUN pip install -r requirements.txt
    	  COPY . .
    	  CMD ["flask", "run"]
    	  ---------------------------------------------
    	  docker-compose.yml:
    	  version: '3'
    	  services:
    	     web:
    		build: .
    		ports:
    		  - "5000:5000"
            volumes: 
              - /web
             networks:
              - compose-net
          redis:
              image: "redis:alpine"
              volumes: 
                - /redis
    	           networks:
                 - compose-net  
    	   volumes:
         web:
         redis:
       networks:
         compose-net
    

    注意:如果不指定网络,docker-compose会生成一个默认的网络

  • 集群版多容器管理
    • docker swarm
    示例(1个manager,2个work)

    manager:

    	docker swarm init --advertise-addr= ip
    	# 日志输出:
    	Swarm initialized: current node (k2bfj4ipf63u) is now a manager.
    

    work(2个):

    	$ docker swarm join --token SWMTKN-1-k2bfj4ipf63u192.0.0.1:2377
    	日志输出:
    	This node joined a swarm as a worker.
    
查看集群信息
docker node ls

ID                        HOSTNAME     STATUS    AVAILABILITY  MANAGER STATUS      ENGINE VERSION
k2bfj4ipf63u *   node1      Ready      Active    Leader         19.03.4
lf9i7sj17u5b     node2      Ready      Active                   19.03.4
69tfr9cq6j61     node3      Ready      Active                   19.03.4
节点升/降级
#示例命令:
docker node promote node2

docker node demote  node2
创建一个Tomcat
 docker service create --name tomcat -p 8080:8080  tomcat
查看swarm的services
#命令:
docker service ls

ID                  NAME                MODE                REPLICAS            IMAGE               PORTS
qy870rkl            tomcat              replicated          1/1                 tomcat:latest       *:8080->8080/tcp
查看service的启动日志
docker service logs tomcat
查看在哪个node中运行
docker service ps tomcat
扩展service
docker service scale tomcat=3
自动恢复
# 删除其中一个容器
docker rm -f bfaxc6smw
#查看
$ docker service ps tomcat
ID                  NAME                IMAGE               NODE                DESIRED STATE       CURRENT STATE            ERROR                         PORTS
50000saiypxh        tomcat.1            tomcat:latest       node2               Running             Running 30 minutes ago                                 
3x4bfaxc6smw        tomcat.2            tomcat:latest       node3               Running             Running 19 minutes ago                                 
vicrsu2aebud         \_ tomcat.2        tomcat:latest       node3               Shutdown            Failed 19 minutes ago    "task: non-zero exit (137)"   
ot50dhj0b1at        tomcat.3            tomcat:latest       node1               Running             Running 23 minutes ago   
删除service
docker service rm tomcat
# 再次查看
docker service ls

作者:技术界小学生