项目部署问题

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Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题?

  • Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包形成可移植镜像

  • Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离

Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题?

  • Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行

一、Docker架构

1.1 基本概念

镜像：Docker将应用程序及其所需要的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。

容器：镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器做隔离 ，对外不可见。

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DockerHub：DockerHub是一个DockerHub镜像托管平台。这样的平台称为Docker Registry。

1.2 架构

Docker是一个CS架构，由两部分组成：

服务端（server）：Docker守护进程，负责处理Docker命令，管理镜像、容器等。

客户端（client）：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送命令。可以在本地或远程向服务器发送指令。

二、CenOs安装Docker

2.1 安装Docker

Docker 分为 CE 和 EE 两大版本。CE 即社区版（免费，支持周期 7 个月），EE 即企业版，强调安全，付费使用，支持周期 24 个月。

Docker CE 分为 stable test 和 nightly 三个更新频道。

官方网站上有各种环境下的 安装指南，这里主要介绍 Docker CE 在 CentOS上的安装。

2.2 CentOS安装Docker

Docker CE 支持 64 位版本 CentOS 7，并且要求内核版本不低于 3.10， CentOS 7 满足最低内核的要求，所以我们在CentOS 7安装Docker。

2.2.1 卸载（可选）

如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载：

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yum remove docker \
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                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-selinux \
                  docker-engine-selinux \
                  docker-engine \
                  docker-ce

2.2.2 安装docker

首先需要大家虚拟机联网，安装yum工具

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yum install -y yum-utils \
           device-mapper-persistent-data \
           lvm2 --skip-broken

然后更新本地镜像源：

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# 设置docker镜像源
yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
    
sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo

yum makecache fast

然后输入命令：

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yum install -y docker-ce

docker-ce为社区免费版本。稍等片刻，docker即可安装成功。

2.2.3 启动docker

Docker应用需要用到各种端口，逐一去修改防火墙设置。非常麻烦，因此建议大家直接关闭防火墙！

启动docker前，一定要关闭防火墙后！！

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# 关闭
systemctl stop firewalld
# 禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld

通过命令启动docker：

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systemctl start docker  # 启动docker服务

systemctl stop docker  # 停止docker服务

systemctl restart docker  # 重启docker服务

然后输入命令，可以查看docker版本：

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docker -v

如图：

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2.2.4 配置镜像加速

docker官方镜像仓库网速较差，我们需要设置国内镜像服务：

参考阿里云的镜像加速文档：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors

2.3 CentOS7安装DockerCompose

2.3.1 下载

Linux下需要通过命令下载：

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# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

如果下载速度较慢，或者下载失败，可以使用课前资料提供的docker-compose文件：

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上传到/usr/local/bin/目录也可以。

2.3.2 修改文件权限

修改文件权限：

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# 修改权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

2.3.3 Base自动补全命令：

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# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如果这里出现错误，需要修改自己的hosts文件：

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echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

2.3.4 Docker镜像仓库

搭建镜像仓库可以基于Docker官方提供的DockerRegistry来实现。

官网地址：https://hub.docker.com/_/registry

2.3.5 简化版镜像仓库

Docker官方的Docker Registry是一个基础版本的Docker镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。

搭建方式比较简单，命令如下：

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docker run -d \
    --restart=always \
    --name registry	\
    -p 5000:5000 \
    -v registry-data:/var/lib/registry \
    registry

命令中挂载了一个数据卷registry-data到容器内的/var/lib/registry 目录，这是私有镜像库存放数据的目录。

访问http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像

2.3.6 配置Docker信任地址

我们的私服采用的是http协议，默认不被Docker信任，所以需要做一个配置：

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# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.150.101:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

2.3.7 带有图形化界面版本

使用DockerCompose部署带有图象界面的DockerRegistry，命令如下：

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version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=传智教育私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry
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docker-compose up -d

推送镜像到私有镜像服务必须先tag，步骤如下：

  1. 重新tag本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.150.101:8080
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docker tag nginx:latest 192.168.150.101:8080/nginx:1.0
  1. 推送镜像
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docker push 192.168.150.101:8080/nginx1.0
  1. 拉取镜像
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docker pull 192.168.150.101:8080/nginx:1.0

三、Docker基本操作

3.1 镜像命令

镜像名称一般有两部分组成：[repository]:[tag]

如果没有指定tag，默认是latest，代表最新版本的镜像

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案例

从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看。

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# 拉取一个nginx镜像
docker pull nginx
# 查看镜像
docker images

利用docker save命令将nginx镜像到处到磁盘，然后通过load加载回来

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# 打包镜像为压缩包
docker save -o nginx.tar nginx:latest
# 查看文件
ls -l
# 删除nginx镜像
docker rmi nginx:latest
# 查看是否删除
docker images
# 加载压缩包恢复成镜像
docker load -i nginx.tar
# 查看镜像
docker images

3.2 容器命令

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案例1

创建并运行一个nginx容器。

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docker run --name mynginx -p 80:80 -d nginx

  • docker run：创建并运行一个容器

  • –name：给容器起一个名称

  • -p：将宿主机端口与容器端口映射，冒号左侧是宿主机端口，右侧是容器端口。

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  • -d：后台运行

  • -e KEY=VALUE：设置环境变量

  • nginx镜像名称

    • 一般分为两部分，镜像名和版本号[repository]:[tag]，不写tag默认是最新版本
    • 例如：mysql:5.7
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# 查看容器
docker ps
# 查看日志,加上-f是持续跟踪日志
docker logs mynginx
docker logs -f mynginx

案例2

进入nginx容器，修改html文件的内容。

  1. 进入容器。
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docker exec -it mynginx bash
  • docker exec： 进入容器执行一个命令。
  • -it：给当前进入的容器创建 一个标准的输入、输出终端，允许我们与容器交互。
  • mynginx：要进入容器的名称。
  • bash：进入容器后执行的命令，bash是一个linux终端交互命令。
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cd /usr/share/nginx/html
#修改内容
sed -i 's#Welcome to nginx#huanyingni#g' index.html
# 退出容器
exit
  1. 关闭容器，启动容器，删除容器
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# 关闭容器
docker stop mynginx
# 显示所有容器，默认只显示运行中的容器，-a也展示挂掉的容器
docker ps -a
# 启动容器
docker start mynginx
# 删除容器
docker rm -f mynginx

3.3 数据卷命令

容器和数据耦合问题

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数据卷是一个虚拟目录，指向宿主机文件系统中的某个目录。

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数据卷的操作基本语法如下：

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docker volume [COMMAND]

docker volume 命令是数据卷操作，根据命令后面跟随的Command来确定下一步操作：

命令 描述
create 创建一个volume
inspect 显示一个或多个volume的信息
ls 列出所有volume
prune 删除未使用的volume
rm 删除指定的volume 
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# 创建一个数据卷
docker volume create html
# 显示数据卷的信息
docker volume inspect html
# 列出所有数据卷
docker volume ls
# 删除未使用的volume
docker volume prune
# 删除指定数据卷
docker volume rm html

3.3.1 数据卷挂载

我们在创建容器时，可以通过-v参数来挂载一个数据卷到某一个容器目录。

容器创建时，如果发现挂载的数据卷不存在时，会自动创建。

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创建一个nginx容器，修改容器内的html目录内的index.html内容。

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# 创建容器并挂载到html数据卷
docker run --name mynginx -p 80:80 -v html:/usr/share/nginx/html -d nginx
# 查看数据卷的信息，找出对应的宿主机目录
docker volume inspect html
[
    {
        "CreatedAt": "2023-08-17T00:23:29-07:00",
        "Driver": "local",
        "Labels": null,
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/html/_data",
        "Name": "html",
        "Options": null,
        "Scope": "local"
    }
]
# 进入目录修改信息:wq!保存退出
cd /var/lib/docker/volumes/html/_data
vim index.html

挂载数据卷时，如果数据卷不存在会自动创建。

3.3.2 目录挂载

目录的挂载必须以/或者./开头，不然会被识别为数据卷。

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创建并运行一个mysql容器，将宿主机目录直接挂载到容器。

  1. 在将课前资料中的mysql.tar文件上传到虚拟机，通过load命令加载为镜像
  2. 创建目录/tmp/myql/data
  3. 创建目录/tmp/myql/conf，将课前资料提供的hmy.cnf文件上传到/tmp/myql/conf
  4. 去DockerHub查阅资料，创建并运行MySQL容器，要求:
    • 挂载/tmp/myql/data到mysql容器内数据存储目录
    • 挂载/tmp/myql/conf/hmy.cnf到mysql容器的配置文件
  5. 设置MySQL密码
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# 创建目录
mkdir -p /tmp/mysql/data
mkdir -p /tmp/mysql/conf
# 通过Xftp将文件上传到/tmp目录下
cd /tmp
# 将压缩包还原成镜像
docker load -i mysql.tar
# 创建容器并挂载
docker run \
	--name Mysql \
	-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root \
	-p 3306:3306 \
	-v /tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf \
	-v /tmp/mysql/data:/var/lib/mysql \
	-d mysql:5.7.25

3.4 查看容器挂载的目录

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docker inspect containerid | grep -A 10 "Mounts"
# 需要python环境
docker inspect containerid -f '{{json.Mounts}}' | python -m json.tool

四、Dockerfile自定义镜像

镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成

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镜像是分层结构，每一层称为一个Layer

  • Baselmage层：包含级别的系统函数库、环境变量等、文件系统。
  • Entrypoint：入口，是镜像中启动应用的命令
  • 其他：在BaseImage基础上添加依赖、安装系统、完成整个应用的安装和配置。

Dockerfile

Dockerfile就是一个文本文件，其中包含一个一个的指令，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层Layer。

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mkdir -p /tmp/docker-demo
cd /tmp/docker-demo
# 利用Xftp上传Dockerfile、jdk8.tar.gz、docker-demo.jar文件到docker-demo文件夹
# 构建镜像，./是Dockerfile文件所在的目录
# -t 给镜像起一个名字
docker build -t javaweb:1.0 ./
docker images
# 构建java项目的镜像
docker run --name web -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

Dockerfile文件

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# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

案例

基于java:8-alpine镜像，将一个java项目构建为镜像。

Dockerfile

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# 指定基础镜像，java11使用 FROM openjdk:11
FROM openjdk:8-jdk-alpine
# 其他的每个java项目都是重复的，有人已经帮我们做成一个镜像了
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar
# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

将Dockerfile文件放到和jar包一个目录下面

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# ./ 是Dockerfile所在的目录，打包成一个镜像
docker build -t dd ./
docker images
# 构建java项目的镜像
docker run --name docker-demo -p 8090:8090 -d javaweb:1.0

部署前端

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# 将项目放到/root/nginx/html下，对目录和配置文件进行挂载
docker run -d --name nginx -p 18080:18080 -p 18081 -v /root/nginx/html:/usr/share/nginx/html -v /root/nginx/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf --network heima nginx

五、容器网络互联

默认情况下，所有容器都是以bridge方式连接到Docker的一个虚拟网桥上:

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加入自定义网络的容器可以通过容器名互相访问，操作命令如下：

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六、DockerCompose

DockerCompose可以基于Compose文件帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个一个创建和运行容器。

Compose文本是一个文本文件，通过指令定义集群中每个容器如何运行。

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其中hmall里面的depends_on表示依赖于mysql，到时候会先启动mysql。

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命令

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docker compose [option] [COMMAND]

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  1. 准备好docker-compose.yaml文件

  2. 第二步启动

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    docker compose up -d

  3. 其他步骤

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    docker images; # 查看镜像
    docker ps -a; # 查看所有容器，或docker compose ps 列出所有启动的容器
    # 删除,要先把所有容器删除，才能删除镜像
    docker compose down;
    docker rmi 镜像名称;

七、Docker镜像仓库

镜像仓库有公有和私有的两种形式：

公共仓库：例如Docker官方的Docker Hub，国内也有一些云服务商提供类似于Docker Hub的公开服务，比如网易云镜像服务，阿里云镜像服务等。

除了使用公开仓库外，用户还可以在本地搭建私有Docker Registry。企业自己的镜像最好采用Docker Registry来实现。