2 核心技术
2.1 Docker镜像
2.1.1 Docker镜像
-
Docker镜像就像停止运行的容器
-
可以从镜像仓库服务中拉取镜像，拉取操作会将镜像下载到本地Docker主机
-
使用镜像可以启动多个容器
-
镜像由很多层组成，每层叠加之后，在外部看就像一个独立的对象。
-
镜像内部是一个精简的操作系统，其中包含应用运行所必须的文件和依赖包
2.1.2 镜像与容器
-
镜像可以启动一个或多个容器
-
一旦容器从镜像启动后，二者就是相互依赖的，并且在镜像上启动的容器全部停止之前，镜像是无法被删除的
2.1.3 镜像通常较小
-
镜像中包含了应用/服务运行时必须的操作系统和应用文件
-
构建镜像时通常要剪裁掉不必要的部分，保持较小的体积
-
镜像不包含内核，共享操作系统内核
2.1.4 镜像拉取和镜像仓库
-
通过
docker pull可将镜像拉取到本地主机 -
Docker镜像存储在镜像仓库服务中。镜像仓库服务包含了多个镜像仓库。同样，一个镜像仓库包含多个镜像
-
官方仓库中的镜像是安全可靠的，大多数流行的操作系统和应用在Docker Hub的官方仓库中都有其对应得镜像
2.1.5 镜像命名和标签
-
只需要给出镜像的名字和标签，就可以从官方仓库定位一个镜像，例如
alpine:latest -
从非官方仓库拉取镜像，需要在仓库名称面前加上对应作者Docker Hub的用户名，例如:
tough/test:v1
2.1.6 镜像与分层
-
Docker镜像由一些松耦合的只读镜像层组成
-
Docker负责堆叠这些镜像层，并且表示为单个统一的对象
-
所有的Docker镜像都起始于一个基础镜像层，当进行修改或增加新的内容时，就会在当前的镜像层之上创建新的镜像层，如下图所示
-
docker通过存储引擎的方式来实现镜像层堆叠，并对外展示为统一的文件系统
2.1.7 共享镜像层
-
Docker可以识别出要拉取的镜像中，哪几层已经在本地存在了，然后共享这几层，可以有效节省空间并提升性能
-
每个存储引擎都有自己的镜像分层、镜像层共享以及写时复制
2.1.8 镜像散列值(摘要)
-
内容散列: 散列值与镜像中所有文件的内容有关，修改镜像的配置或者修改任意的镜像层，都会导致加密散列值的变化
-
内容寻址模型极大提升了安全性，提供了一种方式来保证镜像和镜像层数据是一致的
2.2 Docker容器
2.2.1 Docker容器
-
容器是镜像的运行时实例，可以从单个镜像上启动一个或多个容器
-
容器会随着其中运行应用的退出而终止
-
常用命令
- 使用
docker run命令可以启动容器 - 使用
docker stop命令可以暂停容器 - 使用
docker start命令可以重启容器 - 使用
docker rm命令可以删除容器
- 使用
2.2.2 容器vs虚拟机
-
容器和虚拟机都依赖于宿主机才能运行
-
容器模型
- 首先，OS也占用全部硬件资源
- 在OS层之上要安装容器引擎，容器引擎可以获得系统资源，
- 接着把资源分割为安全的互相隔离的资源结构，称之为容器
- 每个容器看起来像一个真实的操作系统，在其内部可以运行应用
-
更多的
- Hypervisor是硬件虚拟化(Hardware Virtualization)将硬件物理资源划分为虚拟资源
- 容器是操作系统虚拟化，将操作系统资源划分为虚拟资源
2.2.3 虚拟机的额外开销
-
每个虚拟机都有一份OS损耗，而容器只有一份OS损耗
-
虚拟机因为需要启动操作系统，启动速度慢，容器只需要启动位于下层操作系统的共享内核，启动速度快
2.2.4 容器进程
-
容器中的进程是精简的，比普通操作系统要少
-
杀死容器中的主进程，则容器也会被杀死，这个主进程一般是
pid为1的进程，但是这种进程一般是杀不死的
2.2.5 容器生命周期
生命周期
-
docker run启动容器1
$ docker run --name percy -it ubuntu:latest:/bin/bash
-
docker stop停止容器1
$ docker stop percy
-
docker start重启容器1
$ docker start percy
-
删除容器需要两步，先停止容器再删除容器
1
2$ docker stop percy
$ docker rm percy
其他
- 直到明确删除容器前，容器的数据都不会丢弃
- 就算删除了容器，如果将容器数据存储到卷中，数据也会被保存
- 尽量使用两步来删除容器，让容器有机会正常停止手头的工作
2.2.6 重启策略
-
always: 除非容器被明确停止，否则该策略会一直尝试重启处于停止状态的容器 -
unless-stopped: 哪些处于Stopped状态的容器，不会在Docker daemon 重启的时候重启 -
on-failure: 在退出容器且返回值不是0的时候，重启容器
2.2.7 docker run的一些参数
例如
1 | $ docker run -d --name webserver -p 80:8080 nige/dock |
-
-d：表示后台模式，告知容器在后台运行 -
-p将Docker主机的端口映射到容器内，这里是将Docker主机的80端口映射到容器内的8080端口，这意味着当有流量访问主机的80端口时，流量会直接映射到容器的8080端口
2.3 应用的容器化
- Docker的核心思想就是如何将应用整合到容器中，并且能在容器中实际运行，这个过程称为容器化
2.3.1 容器化简介
-
容器是为应用而生
-
容器化的步骤
- 编写应用代码
- 创建一个
Dockerfile，其中包括当前应用的描述、依赖以及该如何运行这个应用 - 对该
Dockerfile执行docker image build命令 - 等待Docker将应用程序构建到
Docker镜像中 - 运行，从镜像中产生容器
-
容器化的基本过程
2.3.2 单体应用容器化
1 获取应用代码
-
这里先介绍如何完成单节点应用的容器化，也可以使用Docker Compose完成多节点应用容器化
2 分析Docker文件
-
源码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20# Test web-app to use with Pluralsight courses and Docker Deep Dive book
# Linux x64
FROM alpine
LABEL maintainer="nigelpoulton@hotmail.com"
# Install Node and NPM
RUN apk add --update nodejs nodejs-npm
# Copy app to /src
COPY . /src
WORKDIR /src
# Install dependencies
RUN npm install
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["node", "./app.js"] -
Dockerfile通常放到构建上下文的根目录
-
Dockerfile的主要用途
- Dockerfile对当前应用及其依赖有个清晰的描述
- 可以指导Docker完成应用的容器化
-
上述docker文件的步骤
- 以alpine镜像为当前镜像基础
- 每个Dockerfile的第一行都是
FROM指令 FROM指令指定的镜像，会作为当前镜像的一个基础镜像
- 每个Dockerfile的第一行都是
- 指定维护者，使用
LABEL标签 - 安装Node.js和NPM
RUN apk add --update nodejs nodejs-npm指令使用alpine中的apk包管理器将nodejs和npm安装到当前镜像中RUN指令会在FROM指定的alpine基础镜像之上，新建一个镜像层来存储这些安装内容
- 将应用的代码复制到镜像当中
COPY . /src指令将应用相关文件从构建上下文复制到当前镜像中，并新建一个镜像层来存储
- 设置新的工作目录
- Dockerfile通过
WORKDIR命令，为Dockerfile中尚未执行的指令设置工作目录
- Dockerfile通过
- 安装依赖包
npm install用来安装当前应用的相关依赖包，并且新建镜像层来保存相关的依赖文件
- 配置应用的网络端口
EXPOSE 8080指令可以完成相应端口的设置- 这个配置信息会作为镜像的元数据保存，不会产生新的镜像层
- 将
app.js设置为默认运行的应用- 通过
ENTRYPOINT指令指定当前镜像的入口程序。 - 这个配置信息会作为镜像的元数据保存，不会产生新的镜像层
- 通过
- 以alpine镜像为当前镜像基础
3 构建镜像
-
执行如下指令
1
$ docker image build -t web:latest .
-
其中，命令最后的
.表示Docker在构建过程中，使用当前目录作为上下文
4 推送镜像到仓库
-
可以将镜像保存在一个镜像仓库服务，这样存储比较安全，且可以被其他人访问到
-
需要为镜像打标签，且置于自己用户名的二级目录下，例如
1
$ docker image tag web:latest t0ugh/web:latest
-
通过执行如下命令，将镜像推到仓库
1
$ docker image push t0ugh/web:latest
5 运行应用程序
-
运行如下指令，基于上述镜像启动容器
1
$ docker run -d --name -c1 -p 80:8080 web:latest
-
这个命令会把容器内部的8080端口映射到Docker主机的80端口
6 其他
-
Dockerfile中的注释，使用
#开头 -
除了注释之外，都是指令
-
Docker image build命令会按行解析Dockerfile中的指令并且顺序执行 -
如果指令的作用是向镜像中增添新的文件或者程序，那么这条指令就会新建镜像层；如果只是告诉Docker如何完成构建或者如何运行程序，那么只会增加镜像的元数据
-
docker image history查看构建过程中的历史 -
docker image inspect查看镜像元数据
2.3.3 生产环境中的多阶段构建
-
背景：如前所示，正常的构建过程有可能引入大量并不必须的内容，比如，下载完对应的包后，就不再需要NPM或者Maven。再比如，用webpack打包完js文件后，就不再需要node了
-
多阶段构建可以解决这个问题，让镜像的体积更小
-
它可以从之前的构建阶段中仅复制生产环境相关的应用代码，而不复制生产环境不需要的构件
2.3.4 其他
-
利用构建缓存
-
合并镜像
-
使用no-install-recommends:它可以保证使用API包管理器时，只安装核心依赖
-
不要安装MSI包
2.4 使用Docker Compose部署应用
2.4.1 简介
-
Docker Compose主要用于部署分布在多容器中的应用
-
它是一个需要在Docker主机上进行安装的Python工具，使用时需要编写定义多容器应用的
YAML文件，然后将其交给docker-compose命令处理，docker-compose会基于Docker引擎API完成应用的部署 -
还提供了一系列命令来管理应用的完整生命周期
-
可以将Docker Compose的配置文件置于版本管理系统中管理
2.4.2 在Linux上安装Docker Compose
-
使用curl命令下载二进制文件
-
使用chmod命令将其置为可运行
2.4.3 解读Compose文件
-
Docker Compose使用YAML文件来定义多服务的应用
-
示例: docker-compose.yml
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22version: "3.5"
services:
web-fe:
build: .
command: python app.py
ports:
- target: 5000
- published: 5000
networks:
- counter-net
volumes:
- type: volume
source: conter-val
target: /code
redis:
image: "redis:alpine"
networks:
counter-net:
networks:
counter-net:
volumes:
counter-vol: -
version是必须要指定的，而且要放到文件的第一行
-
services用来定义不同的应用服务
- 每个Service会部署到一个容器中
- 会使用key来作为容器名字的一部分
2.4.3 常用指令
-
docker-compose up: 用来部署一个Compose应用。默认情况下该命令会读取名为docker-compose.yml或docker-compose.yaml的文件 -
docker-compose stop命令会停止Compose应用相关的所有容器，但不会删除它们 -
docker-compose rm命令用来删除已停止的Compose应用，它会删除容器和网络，但不会删除卷和镜像 -
docker-compose restart命令会重启已停止的Compose应用。如果用户在停止之后对该应用进行了变更。变更的内容不会反映到重启后的应用中 -
docker-compose ps列出Compose应用中的各个容器。输出内容包括当前的状态、容器运行的命令以及网络端口