Docker基础、Machine、Compose、Swarm入门

作者: 后厂村老司机 | 来源:发表于2018-07-12 16:35 被阅读64次

前言

你是否曾经和我一样，想了解一个新的中间件，如redis、kafka、zookeeper等，发现无论是单点还是集群搭建过程都异常繁琐，甚至占用了一半以上的学习时间？很多中间件都是基于linux系统的，但是你却要在windows上做文章？作为一个后端程序员，我只想学习一下中间件怎么使用，却被这种繁琐的过程限制住了手脚，抑或是半途而废？
正所谓，工欲善其事，必先利其器。Docker可以完美的解决我们以上的痛点，而且安装过程简单。
本文参照Docker官方文档https://docs.docker.com/，基于windows系统，Linux和Mac系统除了安装过程不同之外其余过程均相同。

一、安装Docker

步骤一

下载安装DockerToolBox： https://docs.docker.com/toolbox/overview/

image.png

步骤二

安装成功之后会有三个图标出现，Docker Quickstart基本上不用，常用的是另两个，打开VM更新到最新版本（因为旧版本打开Kitematic的时候容易卡死）

image.png

步骤三

打开Kitematic软件，点击hello-world-nginx的CREATE按钮，创建一个容器，如果能正常跑起来就证明安装成功了。

image.png

二、Docker Machine

经过上面过程我们已经在Windows里面成功安装了docker环境，但本质上Kitematic软件底层利用的是VirtualBox虚拟机和DockerMachine，那么什么是Docker Machine？

1、Docker Machine概念

Docker Machine就是创建Docker环境的机器，简单说就是有了Docker Machine就可以在任何系统任何平台上快速的搭建Docker环境了。

2、利用Docker Machine快速创建Docker环境

创建Docker虚拟机

打开cmd窗口，执行命令 docker-machine create --driver=virtualbox machine1
该命令以virtualbox为介质快速创建一个包含有docker环境的虚拟机。命令执行完成之后打开virtualbox界面如下：
可以看到machine1正在运行，双击进入该虚拟机可以执行docker的所有命令。
你可以利用上面的命令继续创建多个含有Docker Engine的多个虚拟机

image.png

进入Docker虚拟机

打开cmd窗口，执行命令 docker-machine ssh machine1
该命令可以通过cmd窗口进入到machine1环境，因为virtualbox的复制粘贴操作没有cmd窗口那么便捷，所以我一般复制命令的时候都使用cmd窗口ssh进入

其他Docker machine命令

docker-machine start/stop 可以删除容器关闭和不删除容器关闭虚拟机
更多命令请参考 https://docs.docker.com/machine/reference/

三、Docker Compose

1、Dcoker Compose概念

Docker Compose可以有组织的启动同属于一个服务的多个容器
换句话说当一个服务包含多个容器的时候，docker compose可以通过yaml文件预先配置，然后统一启动

2、Docker Compose安装

三步走：进入machine1、切换root用户、安装及更改compose权限
1.21.1为版本，可以到https://github.com/docker/compose/releases去查看可更换的compose版本

sudo -i
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.1/docker-compose-uname -s-uname -m -o /usr/local/bin/docker-compose
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3、Compose的使用

以三节点的zookeeper伪集群为例，最重要的就是yaml文件，这个是构建服务的蓝图
首先：随便在哪个目录下创建一个docker-compose.yml文件（注意名称必须为docker-compose），内容如下
然后：进入docker-compose.yml目录，执行docker-compose up -d -d表示后台运行，结果如图

version: '3.1'

services:
  zoo1:
    image: zookeeper
    restart: always
    hostname: zoo1
    ports:
      - 2181:2181
    environment:
      ZOO_MY_ID: 1
      ZOO_SERVERS: server.1=0.0.0.0:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

  zoo2:
    image: zookeeper
    restart: always
    hostname: zoo2
    ports:
      - 2182:2181
    environment:
      ZOO_MY_ID: 2
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=0.0.0.0:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

  zoo3:
    image: zookeeper
    restart: always
    hostname: zoo3
    ports:
      - 2183:2181
    environment:
      ZOO_MY_ID: 3
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=0.0.0.0:2888:3888

image.png

再次：检查zookeeper伪集群是否安装成功，使用docker ps 查看正在运行的容器，记下ID
然后：通过docker exec -it id /bin/bash进入zookeeper下，进入bin目录，执行zkCli.sh就可以执行zookeeper命令了！

image.png

就这样伪集群瞬间搭建好，跟谁说理去？

4、yml模板说明：

version对应compose和Engine版本

image.png
services对应多个容器
zoo1/2/3为容器名称
image表示基于的镜像为zookeeper
environment表示环境变量
ports前面的端口号表示容器宿主机的端口号，后面的端口号表示容器的端口号
其他顾名思义

4、Compose yml其他语法

https://docs.docker.com/compose/compose-file/

四、Docker Swarm

上面两位剑客完成了Docker环境搭建和容器的编排工作，swarm则用来完成多台机器（可物理可虚拟）之间容器集群的管理，Swarm是docker自带的一种模式，内嵌到docker里，不用额外安装。

1、Swarm中的重要概念

节点：NODE，一个节点本质上是一个包含Docker Engine环境的机器，可以是物理机也可以是虚拟机，我们这里可以是自己构建的docker machine。Node分为两种，一种为leader，一种为worker，前者负责分派工作，后者负责执行工作，同一个NODE可以同时有两种角色。
服务：Service，运行在节点上包含一个或者多个task的综合体，每个task都由一个容器和容器内部运行的一些命令共同代表。
负载均衡：使用内部负载均衡，访问任何节点端口都会通过负载均衡找到服务，即便当前node没有服务
image.png

2、快速搭建一个Swarm集群

步骤一：

打开cmd窗口，使用docker-compose create worker1 创建一个manager环境和两个worker环境，创建完成可以打开virtualbox查看

image.png

步骤二：

在manager节点即图中的machine1节点内，执行命令
docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.101 注意后边的IP为当前机器的IP可以通过cmd窗口的docker-machine ip machine1查看。--advertise-addr表示设置mannager

$ docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.101
Swarm initialized: current node (bvz81updecsj6wjz393c09vti) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join \
    --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-1awxwuwd3z9j1z3puu7rcgdbx \
    172.17.0.2:2377

To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.

步骤三：

上一步中其实已经给出了加入swarm的命令了，如果没记住可以在mananger节点执行docker swarm join-token worker 命令查看

docker swarm join --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-7p73s1dx5in4tatdymyhg9hu2 192.168.99.101:2377
执行完上述命令后会有成功的提示

在Manager节点执行docker node ls可以查看当前节点

image.png

步骤四：

至此Docker swarm集群搭建完成，该集群包含三个节点，一个Manager和两个worker，Manager本质上也是一个worker，都可以执行任务。

3、在Swarm上操作服务

发布：
随便在哪个节点上执行命令
docker service create
--replicas 3
--name redis
--update-delay 10s
redis:3.0.6
就可以发布一个3.0.6版本的Redis了，replicas表示有三个副本，update-delay表示当升级的时候，一个节点升级成功之后的10秒后才升级另一个节点
升级：
docker service update --image redis:3.0.7 redis
这个过程是滚动的，即一个接一个升级
查看：
docker service inspect --pretty redis
或者docker service ps redis
删除：
docker service rm redis
停止/重启节点：
docker node update --availability drain worker1
该命令停止了节点worker1，停止之后不接受新的请求，不接受manager分派
docker node update --availability active worker1
该命令重启了节点，使其恢复active状态
指定端口：
docker service create
--name my-web
--publish published=8080,target=80
--replicas 2
nginx
该命令指定了访问端口为8080，映射docker80端口，可以通过任何节点访问到如192.168.99.101:8080

4、Swarm && Compose

上面Swarm发布的Service都是单个容器的，多个容器如何操作呢？首先我们会联想到Compose，但是Comopse旧版本只支持在单个Host上发布，在集群里就需要Compose新版本了！先保证Compose是v3以上吧！
去这个网址https://github.com/docker/compose/releases/查看compose版本和compose yml版本的对应关系

image.png
Swarm发布Compose编排的Service过程：

步骤一：

编排docker-compose.yml模板文件，此处命名可以随便起，与Compose不同
下面的yml文件来自官方https://github.com/docker/labs/blob/master/beginner/chapters/votingapp.md

version必须是3及以上
该服务包含redis、db、vote服务（投票功能）、result服务（统计结果）等等

version: "3"
services:
  redis:
    image: redis:alpine
    ports:
      - "6379"
    networks:
      - frontend
    deploy:
      replicas: 2
      update_config:
        parallelism: 2
        delay: 10s
      restart_policy:
        condition: on-failure
  db:
    image: postgres:9.4
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data
    networks:
      - backend
    deploy:
      placement:
        constraints: [node.role == manager]
  vote:
    image: dockersamples/examplevotingapp_vote:before
    ports:
      - 5000:80
    networks:
      - frontend
    depends_on:
      - redis
    deploy:
      replicas: 2
      update_config:
        parallelism: 2
      restart_policy:
        condition: on-failure
  result:
    image: dockersamples/examplevotingapp_result:before
    ports:
      - 5001:80
    networks:
      - backend
    depends_on:
      - db
    deploy:
      replicas: 1
      update_config:
        parallelism: 2
        delay: 10s
      restart_policy:
        condition: on-failure

  worker:
    image: dockersamples/examplevotingapp_worker
    networks:
      - frontend
      - backend
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 1
      labels: [APP=VOTING]
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 10s
        max_attempts: 3
        window: 120s
      placement:
        constraints: [node.role == manager]

  visualizer:
    image: dockersamples/visualizer
    ports:
      - "8080:8080"
    stop_grace_period: 1m30s
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
    deploy:
      placement:
        constraints: [node.role == manager]

networks:
  frontend:
  backend:

volumes:
  db-data:

步骤二：

执行命令 docker stack deploy --compose-file docker-compose.yml vote 启动基于yml文件的名称为vote的服务
注意docker stack不支持build，需要事先指定镜像

image.png

步骤三：

这样多个容器就以服务的形式发布到集群里面了！通过192.168.99.101:5000访问即可看到页面！
docker stack services vote：可以查看服务状态
docker stack rm vote：可以删除服务

image.png
Docker-Compose所有命令参数可以参考：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

五、Docker基础

docker主要由仓库、镜像、容器三个概念组成！下图中显示了三者之间的关系

把镜像理解为软件安装包
把容器理解为使用的软件
把仓库理解为安装包下载网站

image.png

一：对于镜像：

1:增加镜像：
A：从仓库下载：docker pull NAME:TAG
A1:例子：docker pull ubuntu:latest
A2:例子：docker pull ubuntu 同上
A3:例子：docker pull ubuntu:14.04
B：创建镜像：
B1:基于已有镜像的容器创建：docker commit已经修改过的容器，如docker容器里创建了文件的镜像
B11:docker commit -m “消息” -a “作者信息” a925948cb23d（容器ID） test：0.1（标签）
B2:基于本地模板导入
B3:基于Dockerfile创建
C：存出镜像：docker save -o xxx.tar xxx:latest即可保存成tar文件
D：载入镜像：docker load < xxx.tar即可载入tar文件
2:删除镜像：
A：删除镜像：docker rmi image image可以为标签也可以为id
A1:-f强行删除
3:修改镜像：
A：给镜像打标签：docker tag ubuntu:latest myubuntu:latest

4:查看镜像：
A：列出镜像：docker images
A1:-a列出所有的镜像文件
A2:-q仅输出ID信息
B：详细信息：docker inspect ubuntu：latest
C：查看历史：docker history ubuntu：latest
5:搜索镜像：
A：搜索镜像：docker search -s 3 —automated ubuntu 搜索3星以上自动创建的ubutnu镜像
6:上传镜像：
A：先加标签：docker tag xxx：14.04 user／test：latest
再往上推：docker push user／test：latest
B：上传到docker hub里面，跟git很类似

7:Dockerfile详解：
构建：
Kind1：在dockerfile所在目录执行：docker build -t nginx：v3 .
Kind2: 直接用gitRepo构建：docker build git路径：版本
解释：BS架构，dockerfile所在目录应该为空目录，所有需要复制或者添加的文件都应该复制到该目录下，这个路径是一个上下文Context，构建过程中会把上下文发送给Docker引擎
A：FROM命令：以什么为基础，可以是已经存在的镜像，也可以是虚拟镜像scratch
B：RUN命令：与直接在容器内命令行中输入的命令一样的效果，为了减少层数，可以使用\和&&结合的方式，换行并继续的意思
C：COPY命令：COPY package.json ／usr／src／app，前者为上下文中的路径，后者可以为绝对路径，也可以为WORKDIR目录的相对路径
D：ADD命令：与COPY一至，源路径可以为url，可以为tar文件，只在自动解压缩的场合使用ADD，其余一律用RUN
E：CMD命令：制定容器启动时所要执行的命令，只能执行一次，多次会覆盖，CMD 【“可执行程序”，“param1”，“parma2”】
F：ENTRYPOINT命令：格式与RUN相同，给容器配置一个可执行程序格式与CMD相同，docker run指令不会覆盖ENTRYPOINT命令而会覆盖CMD命令，比如-i
G：ENV命令：设dockerfile的环境变量 ENV key value，之后的命令可以使用ENV定义的环境变量，容器内也可以使用
H：VOLUME命令：VOLUME ／data，匿名卷容器内的／data映射入主机了
I：EXPOSE命令：声明端口 EXPOSE 80 8080
J：WORKDIR：指定工作目录，或者成为当前目录，如果目录不存在WORKDIR会帮你创建
K：USER命令：制定当前用户

二：对于容器：
1:创建容器：
A：创建容器：docker create -it ubuntu：latest
保持标准输入打开：-i
后台运行容器：-d
分配一个伪终端：-t
B：创建并启动容器：docker run ubuntu ／bin/bash
2:删除容器：
A：docker rm命令删除：
B：删除所有：sudo docker rm $(docker ps -a -q)
3:停止容器：
A：优雅的停止：docker stop dockerID
B：直接杀死：docker kill id
4:查看容器：docker ps
A：获取容器输出信息：docker logs id
5:进入容器：
A：exec命令：docker exec -it dockerID ／bin／bash
B：nsenter工具：可以去查
6:容器互联：
A：docker run -d -P —name dockerName1 --link dockerName2:dockerName2Alias ubuntu：14.04
B：
7:启动容器：
A：docker start af（容器ID）
B：重启：docker restart id
C：启动容器会自动在镜像层外挂载一层可读写层
D：直接从镜像启动容器：docker run -i -t -d -p 8080:8080 --name myname ubuntu:latest
8:导入导出容器：
A：导出容器：docker export -o xxx.tar dockerID
B：导入容器：docker import xxx.tar - dockerName

三：对于仓库：
1:创建私有仓库：
A：创建本地／tmp／registry 位置的仓库 docker run -d -p 5000:5000 registry
B：创建制定路径仓库 docker run -d -p 5000:5000 -v ／opt／data／registry：／tmp／registry registry
2:从国内镜像下载镜像：
A：从时速云下载镜像：docker pull index.tenxcloud.com/docker_library/镜像：标签

四：对于数据：
1:数据卷：
A：容器内数据直接映射到本地主机环境
B：数据卷可以被多个容器共享和重用
C：对数据卷修改立马生效，并且更新数据卷不影响镜像
D：数据卷会一直存在，直到没有容器使用才可以安全卸载
E：挂载数据卷到容器内目录的两种方法：
E1：docker run -d -P --name web -v /webapp ubuntu:14.04 把容器的webapp目录映射到主机上
E2：挂载指定目录到容器：docker run -d -P --name web -v /src/webapp（主机目录）:/opt/webapp（容器内目录）:ro ubuntu：14.04 加上：ro后容器对锁挂在的数据卷内数据就无法修改了
E3：可以挂载单个文件到容器内目录作为数据卷，不推荐
F：删除数据卷：docker rm -v
2:数据卷容器：
A：使用特定容器维护数据卷
B：操作流程：
B1:创建数据卷容器：docker run -v ／dbdata —name dbdata ubuntu
B2:在其他容器使用—volumes-from dbdata即可挂载改容器，可以寄连挂在，也可以挂载多个数据卷容器

总结：

本篇博客涵盖了Docker自家的所有内容，从Docker基础到Docker三剑客都有解析，可以作为入门指导。
有了docker之后我们就可以随便的安装那些安装过程复杂的软件了，如果你看懂了，请给我一点鼓励哦！

Docker基础、Machine、Compose、Swarm入门

前言

一、安装Docker

步骤一

步骤二

步骤三

二、Docker Machine

1、Docker Machine概念

2、利用Docker Machine快速创建Docker环境

创建Docker虚拟机

进入Docker虚拟机

其他Docker machine命令

三、Docker Compose

1、Dcoker Compose概念

2、Docker Compose安装

3、Compose的使用

4、yml模板说明：

4、Compose yml其他语法

四、Docker Swarm

1、Swarm中的重要概念

2、快速搭建一个Swarm集群

步骤一：

步骤二：

步骤三：

步骤四：

3、在Swarm上操作服务

4、Swarm && Compose

步骤一：

步骤二：

步骤三：

五、Docker基础

总结：

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