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Docker部署微服务详解

2013年发布至今,Docker一直广受瞩目,被认为可能会改变软件行业。 但是,许多人并不清楚Docker 到底是什么,要解决什么问题,好处又在哪里?今天就来详细解释,帮助大家理解它,还带有简单易懂的实例,教你如何将它用于日常开发。

01 Docker简介

Docker是一个开源的容器引擎,它有助于更快地交付应用。Docker可将应用程序和基础设施层隔离,并且能将基础设施当作程序一样进行管理。 使用Docker可更快地打包、测试以及部署应用程序,并可以缩短从编写到部署运行代码的周期。

Docker的优点如下: 1、简化程序 Docker让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的Linux机器上,便可以实现虚拟化。Docker改变了虚拟化的方式,使开发者可以直接将自己的成果放入Docker中进行管理。方便快捷已经是Docker的最大优势,过去需要用数天乃至数周的任务,在Docker容器的处理下,只需要数秒就能完成。

2、避免选择恐惧症 如果你有选择恐惧症,还是资深患者。Docker帮你打包你的纠结!比如Docker镜像;Docker镜像中包含了运行环境和配置,所以Docker可以简化部署多种应用实例工作。比如Web应用、后台应用、数据库应用、大数据应用比如Hadoop集群、消息队列等等都可以打包成一个镜像部署。

3、节省开支 一方面,云计算时代到来,使开发者不必为了追求效果而配置高额的硬件,Docker改变了高性能必然高价格的思维定势。Docker与云的结合,让云空间得到更充分的利用。不仅解决了硬件管理的问题,也改变了虚拟化的方式。

02 Docker的架构

Docker daemon(Docker守护进程) Docker daemon是一个运行在宿主机(DOCKER-HOST)的后台进程。可通过 Docker客户端与之通信。

Client( Docker客户端) Docker客户端是Docker的用户界面,它可以接受用户命令和配置标识,并与Docker daemon通信。图中,docker build等都是Docker的相关命令。

Images(Docker镜像) Docker镜像是一个只读模板,它包含创建 Docker容器的说明。它和系统安装光盘有点像,使用系统安装光盘可以安装系统,同理,使用Docker镜像可以运行Docker镜像中的程序。

Container(容器) 容器是镜像的可运行实例。镜像和容器的关系有点类似于面向对象中,类和对象的关系。可通过Docker API或者CLI命令来启停、移动、删除容器。

Registry Docker Registry是一个集中存储与分发镜像的服务。构建完 Docker镜像后,就可在当前宿主机上运行。但如果想要在其他机器上运行这个镜像,就需要手动复制。此时可借助Docker Registry来避免镜像的手动复制。

一个Docker Registry可包含多个Docker仓库,每个仓库可包含多个镜像标签,每个标签对应一个Docker镜像。这跟Maven的仓库有点类似,如果把Docker Registry比作Maven仓库的话,那么Docker仓库就可理解为某jar包的路径,而镜像标签则可理解为jar包的版本号。

Docker Registry可分为公有Docker Registry和私有Docker Registry。最常用的Docker Registry莫过于官方的Docker Hub,这也是默认的Docker Registry。Docker Hub上存放着大量优秀的镜像,我们可使用Docker命令下载并使用。

03 Docker 的安装

Docker是一个开源的商业产品,有两个版本:社区版(Community Edition,缩写为 CE)和企业版(Enterprise Edition,缩写为 EE)。企业版包含了一些收费服务,个人开发者一般用不到。下面的介绍都针对社区版。

Docker CE的安装请参考官方文档,我们这里以CentOS为例: 1、Docker要求 CentOS 系统的内核版本高于3.10 通过uname -r 命令查看你当前的内核版本 #uname -r

2、使用 root 权限登录 Centos。确保 yum 包更新到最新。 #yum -y update

3、卸载旧版本(如果安装过旧版本的话) #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 #yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

5、设置yum源,并更新 yum 的包索引 # yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo # yum makecache fast

6、可以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

7、安装docker

# yum install docker-ce  #由于repo中默认只开启stable仓库,故这里安装的是最新稳定版18.03.1
# yum install<FQPN>  # 例如:yum -y install docker-ce-18.03.1.ce
复制代码

8、启动并加入开机启动

# systemctl start docker 
# systemctl enable docker
复制代码

9、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

10、卸载docker # yum -y remove docker-engine

04 Docker常用命令

镜像相关命令 1、搜索镜像 可使用docker search命令搜索存放在Docker Hub中的镜像。执行该命令后,Docker就会在Docker Hub中搜索含有 java这个关键词的镜像仓库。 # docker search java

以上列表包含五列,含义如下:

  • NAME:镜像仓库名称。
  • DESCRIPTION:镜像仓库描述。
  • STARS:镜像仓库收藏数,表示该镜像仓库的受欢迎程度,类似于 GitHub的 stars0
  • OFFICAL:表示是否为官方仓库,该列标记为[0K]的镜像均由各软件的官方项目组创建和维护。
  • AUTOMATED:表示是否是自动构建的镜像仓库。

注意:需要配置镜像加速器 # docker search java Error response from daemon: Get index.docker.io/v1/search?q… read tcp 52.200.132.201:443: i/o timeout 我们可以借助阿里云的镜像加速器,登录阿里云(cr.console.aliyun.com/#/accelerat…) 可以看到镜像加速地址如下图:

#  cd /etc/docker 查看有没有 daemon.json。这是docker默认的配置文件。

如果没有新建,如果有,则修改。

# vim daemon.json
{
 "registry-mirrors": ["https://m9r2r2uj.mirror.aliyuncs.com"]
}
复制代码

保存退出

重启docker服务

# service docker restart
复制代码

成功!

2、下载镜像 使用命令docker pull命令即可从Docker Registry上下载镜像,执行该命令后,Docker会从 Docker Hub中的 java仓库下载最新版本的 Java镜像。如果要下载指定版本则在java后面加冒号指定版本,例如:docker pull java:8 # docker pull java:8

3、列出镜像 使用docker images命令即可列出已下载的镜像 # docker images

以上列表含义如下

  • REPOSITORY:镜像所属仓库名称。
  • TAG:镜像标签。默认是 latest,表示最新。
  • IMAGE ID:镜像 ID,表示镜像唯一标识。
  • CREATED:镜像创建时间。
  • SIZE: 镜像大小。

4、删除本地镜像 使用docker rmi命令即可删除指定镜像 # docker rmi java

05、容器相关命令

1、新建并启动容器 使用以下docker run命令即可新建并启动一个容器,该命令是最常用的命令,它有很多选项,下面将列举一些常用的选项。 -d选项:表示后台运行 -P选项:随机端口映射 -p选项:指定端口映射,有以下四种格式。 -- ip:hostPort:containerPort -- ip::containerPort -- hostPort:containerPort -- containerPort --net选项:指定网络模式,该选项有以下可选参数: --net=bridge:默认选项,表示连接到默认的网桥。 --net=host:容器使用宿主机的网络。 --net=container:NAME-or-ID:告诉 Docker让新建的容器使用已有容器的网络配置。 --net=none:不配置该容器的网络,用户可自定义网络配置。 # docker run -d -p 91:80 nginx

这样就能启动一个Nginx容器。在本例中,为docker run添加了两个参数,含义如下: -d 后台运行 -p 宿主机端口:容器端口 #开放容器端口到宿主机端口 访问http://Docker宿主机 IP:91/,将会看到nginx的主界面如下:

需要注意的是,使用docker run命令创建容器时,会先检查本地是否存在指定镜像。如果本地不存在该名称的镜像, Docker就会自动从Docker Hub下载镜像并启动一个 Docker容器。

2、列出容器 用docker ps命令即可列出运行中的容器 # docker ps

如需列出所有容器(包括已停止的容器),可使用-a参数。该列表包含了7列,含义如下

  • CONTAINER_ID:表示容器 ID。
  • IMAGE:表示镜像名称。
  • COMMAND:表示启动容器时运行的命令。
  • CREATED:表示容器的创建时间。
  • STATUS:表示容器运行的状态。UP表示运行中, Exited表示已停止。
  • PORTS:表示容器对外的端口号。
  • NAMES:表示容器名称。该名称默认由 Docker自动生成,也可使用 docker run命令的--name选项自行指定。

3、停止容器 使用 docker stop命令,即可停止容器 # docker stop f0b1c8ab3633 其中f0b1c8ab3633是容器 ID,当然也可使用 docker stop容器名称来停止指定容器

4、强制停止容器 可使用 docker kill命令发送 SIGKILL信号来强制停止容器 # docker kill f0b1c8ab3633

5、启动已停止的容器 使用docker run命令,即可新建并启动一个容器。对于已停止的容器,可使用 docker start命令来启动 # docker start f0b1c8ab3633

6、查看容器所有信息 # docker inspect f0b1c8ab3633

7、查看容器日志 # docker container logs f0b1c8ab3633

8、查看容器里的进程 # docker top f0b1c8ab3633

9、进入容器 使用docker exec命令用于进入一个正在运行的docker容器。如果docker run命令运行容器的时候,没有使用-it参数,就要用这个命令进入容器。一旦进入了容器,就可以在容器的 Shell 执行命令了 # docker exec -it f0b1c8ab3633 /bin/bash

10、删除容器 使用docker rm命令即可删除指定容器 # docker rm f0b1c8ab3633 该命令只能删除已停止的容器,如需删除正在运行的容器,可使用-f参数

06、将微服务运行在docker上

Dockerfile是一个文本文件,其中包含了若干条指令,指令描述了构建镜像的细节 先来编写一个最简单的Dockerfile,以前文下载的Nginx镜像为例,来编写一个Dockerfile修改该Nginx镜像的首页

1、新建文件夹/app,在app目录下新建一个名为Dockerfile的文件,在里面增加如下内容: FROM nginx RUN echo '

This is Tuling Nginx!!!

' > /usr/share/nginx/html/index.html

该Dockerfile非常简单,其中的 FORM、RUN都是 Dockerfile的指令。FROM指令用于指定基础镜像, RUN指令用于执行命令。

2、在Dockerfile所在路径执行以下命令构建镜像: # docker build -t nginx:tuling . 其中,-t指定镜像名字,命令最后的点(.)表示Dockerfile文件所在路径

3、执行以下命令,即可使用该镜像启动一个Docker容器 # docker run -d -p 92:80 nginx:tuling

4、访问http://Docker宿主机IP:92/,可看到下图所示界面

注意:RUN命令在image文件的构建阶段执行,执行结果都会打包进入image 文件;CMD命令则是在容器启动后执行。另外,一个Dockerfile 可以包含多个RUN命令,但是只能有一个CMD命令。

注意,指定了CMD命令以后,docker container run命令就不能附加命令了(比如前面的/bin/bash),否则它会覆盖CMD命令。

07、使用Dockerfile构建微服务镜像

以项目05-ms-eureka-server为例,将该微服务的可运行jar包构建成docker镜像

1、将jar包上传linux服务器/app/eureka目录,在jar包所在目录创建名为Dockerfile的文件

2、在Dockerfile中添加以下内容 # 基于哪个镜像 From java:8 # 复制文件到容器 ADD microservice-eureka-server-0.0.1-SNAPSHOT.jar /app.jar # 声明需要暴露的端口 EXPOSE 8761 # 配置容器启动后执行的命令 ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

3、使用docker build命令构建镜像

# docker build -t microservice-eureka-server:0.0.1 .
# 格式:docker build -t 镜像名称:标签 Dockerfile的相对位置
复制代码

在这里,使用-t选项指定了镜像的标签。执行该命令后,终端将会输出如下的内容

4、启动镜像,加-d可在后台启动 # docker run -p 8761:8761 microservice-eureka-server:0.0.1 使用-v 可以挂载一个主机上的目录到容器的目录 # docker run -p 8761:8761 -v /tmp:/tmp microservice-eureka-server:0.0.1

5、访问http://Docker宿主机IP:8761/,可正常显示Eureka Server首页

08、Docker虚拟化原理

传统虚拟化和容器技术结构比较:传统虚拟化技术是在硬件层面实现虚拟化,增加了系统调用链路的环节,有性能损耗;容器虚拟化技术以共享Kernel的方式实现,几乎没有性能损耗。

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