0、Docker基础

1、Docker概述

1.1 docker是什么

• 使用最广泛的容器引擎
• 操作系统级别的虚拟化技术，进程级别的隔离
• 依赖于linux内核特性：namespace（资源隔离）和Cgroup（资源限制）
• 一个简单的应用打包工具

1.2 docker设计目的

• 提供简单的应用程序打包工具
• 开发和运维职责逻辑分离
• 多环境保持一致性

1.3 docker基本组成

• docker client
• docker daemon
• docker image
• docker container
• docker registry

1.4 容器VS虚拟机

1.5 docker应用场景

• 应用程序打包和发布  应用程序隔离
• 持续集成
• 部署微服务
• 快速搭建测试环境
• 提供PaaS产品（平台即服务）

2、Docker安装

2.1 docker版本

• 社区版（Community Edition，CE ）
• 企业版（Enterprise Edition，EE）

2.2 支持的平台

• Linux（CentOS,Debian,Fedora,Oracle Linux,RHEL,SUSE和Ubuntu）
• mac
• windows

2.3 安装-centos

官方文档：https://docs.docker.com

阿里云源：http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装依赖包
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 添加Docker软件包源
yum-config-manager \
--add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 安装Docker CE
yum install -y docker-ce
# 启动Docker服务并设置开机启动
systemctl start docker
systemctl enable docker

3、镜像管理

3.1 镜像？

• 一个分层存储的文件
• 一个软件的环境
• 一个镜像可以创建N个容器
• 一种标准化的交付

• 一个不包含Linux内核而又精简的Linux操作系统

  镜像不是一个单一的文件，而是有多层构成。我们可以通过docker history <imageID/name> 查看镜像中各层内容及大小，每层 对应着Dockerfile中的一条指令。Docker镜像默认存储在/var/lib/docker/<storage-driver>中。

docker官方镜像仓库 ：https://hub.docker.com/explore

3.2 镜像和容器关系

容器其实是在镜像的最上面加了一层读写层，在运行容器里文件改动时， 会先从镜像里要写的文件复制到容器自己的文件系统中（读写层）。 如果容器删除了，最上面的读写层也就删除了，改动也就丢失了。所以无论多 少个容器共享一个镜像，所做的写操作都是从镜像的文件系统中复制过来操作 的，并不会修改镜像的源文件，这种方式提高磁盘利用率。

若想持久化这些改动，可以通过docker commit 将容器保存成一个新镜像。

• 一个镜像创建多个容器
• 镜像增量式存储
• 创建的容器里面修改不会影响到镜像

3.3 镜像管理命令

4、容器管理

4.1 创建容器常用选项

4.2 资源限制选项

示例：

内存限额：

# 允许容器最多使用500M内存和100M的Swap，并禁用 OOM Killer：
docker run -d --name nginx --memory="500m" --memory-swap=“600m" --oom-kill-disable nginx

CPU限额：

# 允许容器最多使用一个半的CPU：
docker run -d --name nginx04 --cpus="1.5" nginx
# 允许容器最多使用50%的CPU：
docker run -d --name nginx05 --cpus=".5" nginx

4.3 容器管理命令

5、 管理应用程序数据

5.1 挂载数据到容器

Docker提供三种方式将数据从宿主机挂载到容器中：

• volumes：Docker管理宿主机文件系统的一部分（/var/lib/docker/volumes）。保存数据的最佳方式。
• bind mounts-：将宿主机上的任意位置的文件或者目录挂载到容器中。
• tmpfs：挂载存储在主机系统的内存中，而不会写入主机的文件系统。如果不希望将数据持久存储在任何位置，可以使用 tmpfs，同时避免写入容器可写层提高性能。

5.2 volume

# 管理卷：
docker volume create nginx-vol
docker volume ls
docker volume inspect nginx-vol
# 用卷创建一个容器：
docker run -d --name=nginx-test --mount src=nginx-vol,dst=/usr/share/nginx/html nginx
docker run -d --name=nginx-test -v nginx-vol:/usr/share/nginx/html nginx
# 清理：
docker stop nginx-test
docker rm nginx-test
docker volume rm nginx-vol

注意：

1. 如果没有指定卷，自动创建。
2. 建议使用—mount，更通用。

5.3 Bind Mounts

# 用卷创建一个容器：
docker run -d -it --name=nginx-test --mount type=bind,src=/app/wwwroot,dst=/usr/share/nginx/html nginx
docker run -d -it --name=nginx-test -v /app/wwwroot:/usr/share/nginx/html nginx
# 验证绑定：
docker inspect nginx-test
# 清理：
docker stop nginx-test
docker rm nginx-test

注意：

1. 如果源文件/目录没有存在如果挂载目标在容器中非空目录，则该目录现有内容将被隐藏。
2. 不会自动创建，会抛出一个错误。

5.4 Volume VS Bind Mounts

Volume：

• 多个运行容器之间共享数据，多个容器可以同时挂载相同的卷。
• 当容器停止或被移除时，该卷依然存在。
• 当明确删除卷时，卷才会被删除。
• 将容器的数据存储在远程主机或其他存储上（间接）
• 将数据从一台Docker主机迁移到另一台时，先停止容器，然后备份卷的目录（/var/lib/docker/volumes/）

Bind Mounts

• 从主机共享配置文件到容器。默认情况下，挂载主机/etc/resolv.conf到每个容器，提供DNS解析。
• 在Docker主机上的开发环境和容器之间共享源代码。例如，可以将Maven target目录挂载到容器中，每次在Docker主机 上构建Maven项目时，容器都可以访问构建的项目包。
• 当Docker主机的文件或目录结构保证与容器所需的绑定挂载一致时

6、容器网络

6.1 网络模式

• bridge
–net=bridge
默认网络，Docker启动后创建一个docker0网桥，默认创建的容器也是添加到这个网桥中。
• host
–net=host
容器不会获得一个独立的network namespace，而是与宿主机共用一个。这就意味着容器不会有自己的网卡信息，而是使用宿主
机的。容器除了网络，其他都是隔离的。
• none
–net=none
获取独立的network namespace，但不为容器进行任何网络配置，需要我们手动配置。
• container
–net=container:Name/ID
与指定的容器使用同一个network namespace，具有同样的网络配置信息，两个容器除了网络，其他都还是隔离的。
• 自定义网络
与默认的bridge原理一样，但自定义网络具备内部DNS发现，可以通过容器名容器之间网络通信。

7、Dockerfile

7.1 Dockerfile格式

7.2 Dockerfile指令

7.3 Build构建镜像

Usage: docker build [OPTIONS] PATH | URL | - [flags]
Options:
-t, --tag list # 镜像名称
-f, --file string # 指定Dockerfile文件位置
docker build -t shykes/myapp .
docker build -t shykes/myapp -f /path/Dockerfile /path
docker build -t shykes/myapp http://www.example.com/Dockerfile

7.4 构建业务基础镜像

https://www.yuque.com/geray-alxoc/bapt5y/we445k

7.5 部署LNMP网站平台

1、自定义网络
docker network create lnmp
2、创建Mysql容器
docker run -d \
--name lnmp_mysql \
--net lnmp \
--mount src=mysql-vol,dst=/var/lib/mysql \
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e MYSQL_DATABASE=wordpress mysql:5.7 --character-set-server=utf8
3、创建PHP容器
docker run -d --name lnmp_php --net lnmp --mount src=wwwroot,dst=/wwwroot php:v1
4、创建Nginx容器
docker run -d --name lnmp_nginx --net lnmp -p 88:80 \
--mount src=wwwroot,dst=/wwwroot nginx:v1
5、以wordpress博客为例
https://cn.wordpress.org/wordpress-4.9.4-zh_CN.tar.gz

8、Harbor镜像仓库

Habor是由VMWare公司开源的容器镜像仓库。事实上，Habor是在Docker Registry上进行了相应的 企业级扩展，从而获得了更加广泛的应用，这些新的企业级特性包括：管理用户界面，基于角色的访 问控制 ，AD/LDAP集成以及审计日志等，足以满足基本企业需求。

官方地址：https://vmware.github.io/harbor/cn/

8.1 Harbor部署

Harbor安装有3种方式：

• 在线安装：从Docker Hub下载Harbor相关镜像，因此安装软件包非常小
• 离线安装：安装包包含部署的相关镜像，因此安装包比较大
• OVA安装程序：当用户具有vCenter环境时，使用此安装程序，在部署OVA后启动Harbor

$ tar zxvf harbor-offline-installer-v1.6.1.tgz
$ cd harbor
$ vi harbor.cfg
hostname = 10.206.240.188
ui_url_protocol = http
harbor_admin_password = 123456
$ ./prepare
$ ./install.sh

8.2 Harbor基本使用

# 1、配置http镜像仓库可信任
$ vi /etc/docker/daemon.json
{"insecure-registries":["reg.ctnrs.com"]}
$ systemctl restart docker
# 2、打标签
$ docker tag centos:6 reg.ctnrs.com/library/centos:6
# 3、上传
$ docker push reg.ctnrs.com/library/centos:6
# 4、下载
$ docker pull reg.ctnrs.com/library/centos:6

9、Prometheus监控Docker主机

Prometheus（普罗米修斯）是一个最初在SoundCloud上构建的监控系统。自2012年成为社区 开源项目，拥有非常活跃的开发人员和用户社区。为强调开源及独立维护，Prometheus于2016 年加入云原生云计算基金会（CNCF），成为继Kubernetes之后的第二个托管项目。

官网地址：

https://prometheus.io/

https://github.com/prometheus

9.1 Prometheus概述

Prometheus 特点：

• 多维数据模型：由度量名称和键值对标识的时间序列数据
• PromQL：一种灵活的查询语言，可以利用多维数据完成复杂的查询
• 不依赖分布式存储，单个服务器节点可直接工作
• 基于HTTP的pull方式采集时间序列数据
• 推送时间序列数据通过PushGateway组件支持
• 通过服务发现或静态配置发现目标
• 多种图形模式及仪表盘支持（grafana）

架构图：

• Prometheus Server：收集指标和存储时间序列数据，并提供查询接口
• ClientLibrary：客户端库
• Push Gateway：短期存储指标数据。主要用于临时性的任务
• Exporters：采集已有的第三方服务监控指标并暴露metrics
• Alertmanager：告警
• Web UI：简单的Web控制台

实例：可以抓取的目标称为实例（Instances）

作业：具有相同目标的实例集合称为作业（Job）

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
    - targets: ['localhost:9090']
  - job_name: 'node'
    static_configs:
    - targets: ['192.168.1.10:9090']

9.2 Harbor部署

Docker部署：https://prometheus.io/docs/prometheus/latest/installation/

docker run -d \
--name=prometheus \
-p 9090:9090 \
-v /tmp/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \
prom/prometheus

10、Prometheus+Grafana监控Docker主机

cAdvisor（Container Advisor）用于收集正在运行的容器资源使用和性能信息。 Grafana 是一个开源的度量分析和可视化系统。

官方地址：

https://github.com/google/cadvisor

https://grafana.com/grafana/download

Docker主机监控模板：193

Linux主机监控模板：9276

Docker部署Grafana：

docker run -d \
--name=grafana \
-p 3000:3000 \
grafana/grafana

Docker部署cAdvisor：

docker run -d \
--volume=/:/rootfs:ro \
--volume=/var/run:/var/run:ro \
--volume=/sys:/sys:ro \
--volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
--volume=/dev/disk/:/dev/disk:ro \
--publish=8080:8080 \
--detach=true \
--name=cadvisor \
google/cadvisor:latest