Docker与微服务

一、镜像

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包形成一个可交付的运行环境(包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等)，这个打包好的运行环境就是image镜像文件

1.镜像分层

以tomcat镜像为例，我们发现在pull的过程中镜像好像一层一层的在下载

（1）. Docker镜像加载原理：

docker镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统就是联合文件系统(UnionFS)

（2）. UnionFS(联合文件系统）

UnionFS(联合文件系统）：Union文件系统是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加， 同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下。Union文件系统时Docker镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像）可以制作除具体的应用镜像。

（3）. 具体细节

• bootfs(boot file sysytem)

主要包含bootloader和kernel，bootloader主要是引导加载kernel，Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层时引导文件系统bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs

• rootfs(root file system)

在bootfs之上，包含的就是典型Linux系统中的/dev, /proc, /bin,/etc等标准目录和文件，rootfs就是各种不同操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等

（4）. 镜像分层的好处

共享资源，方便复制迁移、复用

比如说多个镜像都是从相同的一份base镜像构建而来（更详细的讲 假如base镜像共有十层，而A镜像是base镜像的前三层，B镜像是base镜像的后三层），那么我们只需要在磁盘上保存一份base镜像，在内存中加载一份base镜像，就可以为所有由base镜像构建而来的镜像的实例容器服务了。

通俗来讲，大学图书馆分为好几层，如工学、文学、医学每个大的分区又可以细分多个不同的子领域，而我们全校的学生虽然专业众多，但是都可以在图书馆找到属于自己专业的书籍。这样我们就不需要因为学科领域不同也建造多个图书馆了

（5）. 容器层、镜像层

当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部，这一层通常被称为 " 容器层" ， "容器层 " 之下的都叫 " 镜像层 " 。Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的。

这个好理解，图书馆中的书可以借阅，但是图书馆地基和整体建筑肯定不能随便动

在docker上运行Ubuntu容器实例，使用vim编辑文件，发现报错了，找不到vim

原因：

这是由于镜像是简易版的Linux，仅包括Linux内核等一些重要的。

但是我们进行配置文件的修改，需要用到vim编辑器，这时候就需要镜像加强了

apt update 更新包管理工具(ubuntu)

apt install vim 下载vim

使用vim编辑器，新建文件a.txt 并写入hello docker，保存退出。读取a.txt文件

ctrl+q+p 退出容器 docker ps 查看正在运行的容器

第一个就是我们刚才使用的带vim编辑器的ubuntu容器

docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

commit 带vim编辑器的ubuntu容器到本地，查看本地镜像发现带vim的大小多了近100MB，这就是为什么镜像文件小的原因所在，只是按需下载

Docker中的镜像分层，支持通过扩展现有镜像，创建新的镜像。

2.本地镜像发布到阿里云

在阿里云控制台 -> 容器镜像服务 -> 个人实例（创建一个用于测试）

（1）. 创建命名空间

（2） 创建镜像仓库

（3） 阿里云会自动生成操作指南

（3）讲镜像推送到Registry

（4）登录

docker login --username=用户名 registry.cn-shanghai.aliyuncs.com

（5）设置镜像版本号

docker tag [ImageId] registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/xueyueqing/ubuntu:[镜像版本号]

（6）推送

docker push registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/xueyueqing/ubuntu:[镜像版本号]

（7）测试

删除本地Ubuntu1.3的镜像

（8）从阿里云Registry中拉取镜像

docker pull registry.cn-shanghai.aliyuncs.com/xueyueqing/ubuntu:[镜像版本号]

测试成功！

二、容器数据卷

1.作用

试想一下：我们的docker容器很容易被自己误删或者被别人恶意删除，那我们容器中的重要数据不就丢失了吗？

docker采用容器数据卷的方式解决此类问题。

卷就是目录或文件，存在于一个或多个容器中，由docker挂载到容器，不属于联合文件系统，可以绕过联合文件系统提供一些用于持久化和共享数据的特性。

容器数据卷设计的目的就是数据的持久化，它完全独立于容器的生存周期，因此Docker不会再容器删除时删除其挂载的数据卷

注意事项：

Docker挂载主机目录访问如果出现cannot open directory:Permission denied解决办法:在挂载目录后多加一个–privileged=true参数即可

作用： 扩大容器的权限解决挂载目录没有权限的问题，使得容器中root拥有所有权限，否则root只是外部一个普通的用户

2.特点

• 数据卷可在容器之间共享或重用数据
• 卷中的更改可以直接实时生效
• 数据卷中的更改不会包含再镜像的更新中
• 数据卷的生命周期一直持续倒没有容器使用它为止

3.测试

docker run -it --privileged=true -v/宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名

（1）. 在容器docker_data目录中创建文件

（2）. 在本地host_data目录下发现 dockerin.txt文件已共享

（3）. 在本地host_data目录下新建文件并写入数据 hello docker

（4）. 在容器docker_data目录中发现hostin.txt文件 并读取到共享过来的数据

（5）. docker inspect 容器ID 查看容器内部细节

假设容器停止，在主机新建文件能否共享吗？

（6）. 停止容器

（7）. 在主机创建文件c.txt

（8）. 重启容器

（9）. 进入容器docker_data目录下发现c.txt文件已共享

4.容器卷的读写规则

容器数据卷的读写规则默认 rw 可读可写，就如同上述的例子

ro：容器实例内部被限制，只能读取不能写

docker run -it --privileged=true -v/宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

（1）. 创建只读的Ubuntu容器实例

（2）. 在本地主机上创建a.txt文件 并写入数据 xueyueqing

（3）. 这容器中只能读文件，其他操作被限制

5.容器卷的继承

docker run -it --privileged=true --volumes-from 父类 --name u2 ubuntu

(注意：向将之前的u2容器删除，docker rm 容器ID)

（1）. u2继承u1的docker_data目录及目录下的文件

（2）. 在u2中创建文件，u1中也会共享数据

当u1停止了，u2会共享本地主机数据吗？ 会

（3）. u2容器共享了主机的数据

容器卷的继承本质是继承了容器之间的规则与容器本身没有关系，因此u1容器停止不影响u2容器与本地主机数据共享

如果启动u1容器，那么u1中会有之前本地主机创建的文件吗？ 会

三、docker上安装常用软件

总体步骤：

• 搜索镜像

• 拉取镜像

• 查看镜像

• 启动镜像

• 停止镜像

• 移除容器

补充：

netstat -tunlp | grep 端口号 查看端口使用情况

ps - ef | grep 端口号 查看端口使用情况

kill - 9 进程号 杀进程

1.Tomcat

（1）.搜索镜像 docker search tomcat

（2）.拉取镜像，一般都是使用第一个 docker pull tomcat

（3）.查看tomcat镜像是否下载成功 docker images tomcat

（4）.使用tomcat镜像创建容器实例 docker run -d -p 8080:8080 --name t1 tomcat

-p 小写，主机端口：docker容器端口 -d 后台运行

-P 大写，随机分配端口

（5）. 启动成功

（6）. 访问不到tomcat首页

首先检查防火墙端口8080是否开启，使用云服务器还需要检查云服务器安全组中的8080端口规则是否添加

检查tomcat中webapps目录下是否有tomcat首页

（7）. 进入tomcat容器，发现tomcat中webapps目录下为空

（8）. 删掉webapps，将webapps.dist 改为webapps

成功了！！！

(原因是因为新版tomcat 默认访问路径webapps目录是空的，默认配置在webapps.dist目录中 ，需要修改下)

（9）. 停止、删除容器一气呵成

2.MySQL

（1）. 简易版

• 搜索镜像 docker search mysql

• 拉取镜像，使用5.7版本的 docker pull mysql:5.7

• 查看mysql镜像是否下载成功 docker images mysql

• 使用tomcat镜像创建容器实例 docker run -d -p 8080:8080 --name t1 tomcat

先检查Linux本地主机是否启动了MySQL，防止端口冲突

• 启动容器 docker run -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7

• 进入容器，登录root用户

• 简单测试下MySQL

• 使用SQLyog测试 连接成功

** 问题一：测试中文数据，发现乱码**

问题二：mysql容器如果被误删了，那么我的数据该怎么办

解决方案：请看实战版

(2). 实战版

• 创建一个mysql目录保存数据

• 使用容器卷保存数据 docker run -d -p 3306:3306 --privileged=true -v /mysql/log:/var/log/mysql -v /mysql/data:/var/lib/mysql -v /mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 --name mysql mysql:5.7

• 在本地主机/mysql/conf目录下新建my.cnf 文件利用容器卷共享，将文件共享到mysql容器解决乱码

[client]
default_character_set=utf8
[mysqld]
collation_server = utf8_general_ci
character_set_server = utf8

• 进入容器，登录mysql

• 查看mysql编码 show variables like ‘character%’

• 测试

• 成功解决中文乱码问题

• mysql容器被删了😂😂😂

这个时候就不怕数据丢失了，因为我们之前使用容器卷保存数据了

• 再次创建mysql容器 数据卷宿主机绝对路径就是之前设置的

• 数据库中数据从本地主机共享过来了，再也不怕删库跑路了🤣🤣🤣

3.Redis

• 搜索镜像 docker search redis

• 拉取镜像， docker pull redis

• 查看tomcat镜像是否下载成功 docker images redis

• 进入容器，连接客户端

这样肯定是不行的，因为redis需要保存数据，还要修改配置文件

• 在本地主机新建目录 /app/redis

• 将一个redis.conf 文件模板拷贝进 /app/redis 目录下

• 修改redis.conf配置文件

• .将daemonize yes改为 no ，因为该设置何docker run中-d参数冲突，会导致容器一直启动失败

• 再次创建redis容器(记得先把之前6379端口停了)

docker run -p 6379:6379 --name myredis --privileged=true -v /app/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf -v /app/redis/data:/data -d redis redis-server /etc/redis/redis.conf

• 测试连接成功