Docker部署微服務詳解

2013年發佈至今，Docker一直廣受矚目，被認爲可能會改變軟件行業。

可是，許多人並不清楚Docker 究竟是什麼，要解決什麼問題，好處又在哪裏？今天就來詳細解釋，幫助你們理解它，還帶有簡單易懂的實例，教你如何將它用於平常開發。

 01 Docker簡介

Docker是一個開源的容器引擎，它有助於更快地交付應用。Docker可將應用程序和基礎設施層隔離，而且能將基礎設施看成程序同樣進行管理。

使用Docker可更快地打包、測試以及部署應用程序，並能夠縮短從編寫到部署運行代碼的週期。

Docker的優勢以下：

一、簡化程序

Docker讓開發者能夠打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中，而後發佈到任何流行的Linux機器上，即可以實現虛擬化。Docker改變了虛擬化的方式，使開發者能夠直接將本身的成果放入Docker中進行管理。方便快捷已是Docker的最大優點，過去須要用數天乃至數週的任務，在Docker容器的處理下，只須要數秒就能完成

二、避免選擇恐懼症

若是你有選擇恐懼症，仍是資深患者。Docker幫你打包你的糾結！好比Docker鏡像；Docker鏡像中包含了運行環境和配置，因此Docker能夠簡化部署多種應用實例工做。好比Web應用、後臺應用、數據庫應用、大數據應用好比Hadoop集羣、消息隊列等等均可以打包成一個鏡像部署。

三、節省開支

一方面，雲計算時代到來，使開發者沒必要爲了追求效果而配置高額的硬件，Docker改變了高性能必然高價格的思惟定勢。Docker與雲的結合，讓雲空間獲得更充分的利用。不只解決了硬件管理的問題，也改變了虛擬化的方式。

02 Docker的架構

Docker daemon（Docker守護進程）

Docker daemon是一個運行在宿主機（DOCKER-HOST）的後臺進程。可經過 Docker客戶端與之通訊。

Client（ Docker客戶端）

Docker客戶端是Docker的用戶界面，它能夠接受用戶命令和配置標識，並與Docker daemon通訊。圖中，docker build等都是Docker的相關命令。

Images（Docker鏡像）

Docker鏡像是一個只讀模板，它包含建立 Docker容器的說明。它和系統安裝光盤有點像，使用系統安裝光盤能夠安裝系統，同理，使用Docker鏡像能夠運行Docker鏡像中的程序。

Container（容器）

容器是鏡像的可運行實例。鏡像和容器的關係有點相似於面向對象中，類和對象的關係。可經過Docker API或者CLI命令來啓停、移動、刪除容器。

Registry

Docker Registry是一個集中存儲與分發鏡像的服務。構建完 Docker鏡像後，就可在當前宿主機上運行。但若是想要在其餘機器上運行這個鏡像，就須要手動複製。此時可藉助Docker Registry來避免鏡像的手動複製。

一個Docker Registry可包含多個Docker倉庫，每一個倉庫可包含多個鏡像標籤，每一個標籤對應一個Docker鏡像。這跟Maven的倉庫有點相似，若是把Docker Registry比做Maven倉庫的話，那麼Docker倉庫就可理解爲某jar包的路徑，而鏡像標籤則可理解爲jar包的版本號。

Docker Registry可分爲公有Docker Registry和私有Docker Registry。最經常使用的Docker Registry莫過於官方的Docker Hub，這也是默認的Docker Registry。Docker Hub上存放着大量優秀的鏡像，咱們可以使用Docker命令下載並使用。

 03 Docker 的安裝

Docker是一個開源的商業產品，有兩個版本：社區版（Community Edition，縮寫爲 CE）和企業版（Enterprise Edition，縮寫爲 EE）。企業版包含了一些收費服務，我的開發者通常用不到。下面的介紹都針對社區版。

Docker CE的安裝請參考官方文檔，咱們這裏以CentOS爲例：

一、Docker要求 CentOS 系統的內核版本高於3.10

經過uname -r 命令查看你當前的內核版本

 #uname -r

二、使用 root 權限登陸 Centos。確保 yum 包更新到最新。

 #yum -y update

三、卸載舊版本(若是安裝過舊版本的話)

#yum remove docker  docker-common docker-selinux docker-engine

四、安裝須要的軟件包，yum-util 提供yum-config-manager功能，另外兩個是devicemapper驅動依賴的

#yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

五、設置yum源，並更新 yum 的包索引

` # yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo       # yum makecache fast`

六、能夠查看全部倉庫中全部docker版本，並選擇特定版本安裝

`# yum list docker-ce --showduplicates | sort -r`

七、安裝docker

```

# yum install docker-ce  #因爲repo中默認只開啓stable倉庫，故這裏安裝的是最新穩定版18.03.1

# yum install<FQPN>  # 例如：yum -y install docker-ce-18.03.1.ce

```

八、啓動並加入開機啓動

```

# systemctl start docker 

# systemctl enable docker

```

九、驗證安裝是否成功(有client和service兩部分表示docker安裝啓動都成功了)

`# docker version`

十、卸載docker

`# yum -y remove docker-engine`

 04 Docker經常使用命令

鏡像相關命令

一、搜索鏡像

可以使用docker search命令搜索存放在Docker Hub中的鏡像。執行該命令後，Docker就會在Docker Hub中搜索含有 java這個關鍵詞的鏡像倉庫。

`# docker search java`

以上列表包含五列，含義以下：

- NAME:鏡像倉庫名稱。

- DESCRIPTION:鏡像倉庫描述。

- STARS：鏡像倉庫收藏數，表示該鏡像倉庫的受歡迎程度，相似於 GitHub的 stars0

- OFFICAL:表示是否爲官方倉庫，該列標記爲[0K]的鏡像均由各軟件的官方項目組建立和維護。

- AUTOMATED：表示是不是自動構建的鏡像倉庫。

注意：須要配置鏡像加速器

`# docker search java`

Error response from daemon: Get https://index.docker.io/v1/search?q=java: read tcp 52.200.132.201:443: i/o timeout

咱們能夠藉助阿里雲的鏡像加速器，登陸阿里雲(https://cr.console.aliyun.com/#/accelerator)

能夠看到鏡像加速地址以下圖：

`#  cd /etc/docker`

查看有沒有 daemon.json。這是docker默認的配置文件。

若是沒有新建，若是有，則修改。

```

# vim daemon.json

{

 "registry-mirrors": ["https://m9r2r2uj.mirror.aliyuncs.com"]

}

```

保存退出

重啓docker服務

```

# service docker restart

```

成功！

二、下載鏡像

使用命令docker pull命令便可從Docker Registry上下載鏡像，執行該命令後，Docker會從 Docker Hub中的 java倉庫下載最新版本的 Java鏡像。若是要下載指定版本則在java後面加冒號指定版本，例如：docker pull java:8

`# docker pull java:8`

三、列出鏡像

使用docker images命令便可列出已下載的鏡像

`# docker images`

以上列表含義以下

- REPOSITORY：鏡像所屬倉庫名稱。

- TAG:鏡像標籤。默認是 latest,表示最新。

- IMAGE ID：鏡像 ID，表示鏡像惟一標識。

- CREATED：鏡像建立時間。

- SIZE: 鏡像大小。

四、刪除本地鏡像

使用docker rmi命令便可刪除指定鏡像

`# docker rmi java`

## 0五、容器相關命令

一、新建並啓動容器

使用如下docker run命令便可新建並啓動一個容器，該命令是最經常使用的命令，它有不少選項，下面將列舉一些經常使用的選項。

-d選項：表示後臺運行

-P選項：隨機端口映射

-p選項：指定端口映射，有如下四種格式。

-- ip:hostPort:containerPort

-- ip::containerPort

-- hostPort:containerPort

-- containerPort

--net選項：指定網絡模式，該選項有如下可選參數：

--net=bridge:默認選項，表示鏈接到默認的網橋。

--net=host:容器使用宿主機的網絡。

--net=container:NAME-or-ID：告訴 Docker讓新建的容器使用已有容器的網絡配置。

--net=none：不配置該容器的網絡，用戶可自定義網絡配置。

`# docker run -d -p 91:80 nginx`

這樣就能啓動一個Nginx容器。在本例中，爲docker run添加了兩個參數，含義以下：

-d 後臺運行

-p 宿主機端口:容器端口 #開放容器端口到宿主機端口

訪問http://Docker宿主機 IP:91/，將會看到nginx的主界面以下：

須要注意的是，使用docker run命令建立容器時，會先檢查本地是否存在指定鏡像。若是本地不存在該名稱的鏡像， Docker就會自動從Docker Hub下載鏡像並啓動一個 Docker容器。

二、列出容器

用docker ps命令便可列出運行中的容器

`# docker ps`

如需列出全部容器（包括已中止的容器），可以使用-a參數。該列表包含了7列，含義以下

- CONTAINER_ID：表示容器 ID。

- IMAGE:表示鏡像名稱。

- COMMAND：表示啓動容器時運行的命令。

- CREATED：表示容器的建立時間。

- STATUS：表示容器運行的狀態。UP表示運行中， Exited表示已中止。

- PORTS:表示容器對外的端口號。

- NAMES:表示容器名稱。該名稱默認由 Docker自動生成，也可以使用 docker run命令的--name選項自行指定。

三、中止容器

使用 docker stop命令，便可中止容器

`# docker stop f0b1c8ab3633`

其中f0b1c8ab3633是容器 ID,固然也可以使用 docker stop容器名稱來中止指定容器

四、強制中止容器

可以使用 docker kill命令發送 SIGKILL信號來強制中止容器

`# docker kill f0b1c8ab3633`

五、啓動已中止的容器

使用docker run命令，便可新建並啓動一個容器。對於已中止的容器，可以使用 docker start命令來啓動

`# docker start f0b1c8ab3633`

六、查看容器全部信息

`# docker inspect f0b1c8ab3633`

七、查看容器日誌

`# docker container logs f0b1c8ab3633`

八、查看容器裏的進程

`# docker top f0b1c8ab3633`

九、進入容器

使用docker exec命令用於進入一個正在運行的docker容器。若是docker run命令運行容器的時候，沒有使用-it參數，就要用這個命令進入容器。一旦進入了容器，就能夠在容器的 Shell 執行命令了

`# docker exec -it f0b1c8ab3633 /bin/bash`

十、刪除容器

使用docker rm命令便可刪除指定容器

`# docker rm f0b1c8ab3633`

該命令只能刪除已中止的容器，如需刪除正在運行的容器，可以使用-f參數

0六、將微服務運行在docker上

Dockerfile是一個文本文件，其中包含了若干條指令，指令描述了構建鏡像的細節

先來編寫一個最簡單的Dockerfile，之前文下載的Nginx鏡像爲例，來編寫一個Dockerfile修改該Nginx鏡像的首頁

一、新建文件夾/app，在app目錄下新建一個名爲Dockerfile的文件，在裏面增長以下內容：

FROM nginx

RUN echo '<h1>This is Tuling Nginx!!!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html

該Dockerfile很是簡單，其中的 FORM、RUN都是 Dockerfile的指令。FROM指令用於指定基礎鏡像， RUN指令用於執行命令。

二、在Dockerfile所在路徑執行如下命令構建鏡像：

`# docker build -t nginx:tuling .`

其中，-t指定鏡像名字，命令最後的點（.）表示Dockerfile文件所在路徑

三、執行如下命令，便可使用該鏡像啓動一個Docker容器

`# docker run -d -p 92:80 nginx:tuling`

四、訪問http://Docker宿主機IP:92/，可看到下圖所示界面

注意：RUN命令在image文件的構建階段執行，執行結果都會打包進入image 文件；CMD命令則是在容器啓動後執行。另外，一個Dockerfile 能夠包含多個RUN命令，可是隻能有一個CMD命令。

注意，指定了CMD命令之後，docker container run命令就不能附加命令了（好比前面的/bin/bash），不然它會覆蓋CMD命令。

 0七、使用Dockerfile構建微服務鏡像

以項目05-ms-eureka-server爲例，將該微服務的可運行jar包構建成docker鏡像

一、將jar包上傳linux服務器/app/eureka目錄，在jar包所在目錄建立名爲Dockerfile的文件

二、在Dockerfile中添加如下內容

`# 基於哪一個鏡像`

From java:8

`# 複製文件到容器`

ADD microservice-eureka-server-0.0.1-SNAPSHOT.jar /app.jar

`# 聲明須要暴露的端口`

EXPOSE 8761

`# 配置容器啓動後執行的命令`

ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

三、使用docker build命令構建鏡像

```

# docker build -t microservice-eureka-server:0.0.1 .

# 格式：docker build -t 鏡像名稱:標籤 Dockerfile的相對位置

```

在這裏，使用-t選項指定了鏡像的標籤。執行該命令後，終端將會輸出以下的內容

四、啓動鏡像，加-d可在後臺啓動

`# docker run -p 8761:8761 microservice-eureka-server:0.0.1`

使用-v 能夠掛載一個主機上的目錄到容器的目錄

`# docker run -p 8761:8761 -v /tmp:/tmp microservice-eureka-server:0.0.1`

五、訪問http://Docker宿主機IP:8761/，可正常顯示Eureka Server首頁

## 0八、Docker虛擬化原理

傳統虛擬化和容器技術結構比較：傳統虛擬化技術是在硬件層面實現虛擬化，增長了系統調用鏈路的環節，有性能損耗；容器虛擬化技術以共享Kernel的方式實現，幾乎沒有性能損耗。