Docker环境部署项目实战：新手入门全攻略

本文详细介绍了如何进行Docker环境部署项目实战，从Docker的基础概念和安装开始，逐步深入到镜像与容器管理、网络与数据卷配置，最终通过具体案例演示了如何在实际项目中应用这些知识。文中还推荐了一些常用的Docker工具和资源，帮助读者更全面地掌握Docker环境部署项目实战。

Docker是什么

Docker 是一个开源的应用容器引擎，它让开发者可以打包应用及其依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。

Docker与虚拟机的区别

• 资源使用效率：Docker 容器不需要像虚拟机那样启动操作系统，因此使用资源更少。虚拟机启动命令示例如下：

  # 启动虚拟机
  virtualbox start <vm_name>

• 启动速度：Docker 容器可以在秒级启动，而虚拟机则需要几分钟。
• 隔离性：虚拟机通过硬件虚拟化技术来实现隔离，而Docker 则使用操作系统级别的资源隔离。
• 文件系统：虚拟机中每个应用都有各自的文件系统，而 Docker 容器则共享宿主机的文件系统。

Docker的安装步骤

1. 安装 Docker CE（企业版）

   首先，确保你的系统已经安装了 yum-utils 和 device-mapper。然后执行以下命令安装 Docker：

   sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
   sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
   sudo yum install docker-ce
   sudo systemctl start docker
   sudo systemctl enable docker

2. 安装 Docker EE（企业版）

   Docker EE 是 Docker 企业版，提供了企业级的支持服务。安装 Docker EE 需要从 Docker 官方下载并安装相关的安装包。

3. 验证安装

   使用以下命令验证 Docker 是否安装成功：

   docker --version

Docker镜像的获取与创建

Docker 镜像是一个只读模板，它定义了容器的环境、文件系统、进程等。可以通过 Docker Hub 获取预构建的镜像，也可以自己构建镜像。

# 从 Docker Hub 获取官方镜像
docker pull nginx:latest

# 构建镜像
docker build -t my-nginx .

Docker容器的启动与停止

容器是镜像的运行实例。可以使用 docker run 命令启动容器，使用 docker stop 命令停止容器。

# 启动容器
docker run -d --name my-nginx -p 8080:80 nginx:latest

# 停止容器
docker stop my-nginx

Docker常用命令详解

• docker images：列出本地所有的镜像。
• docker ps：列出正在运行的容器。
• docker ps -a：列出所有的容器，包括已经停止的。
• docker logs：查看容器的日志。
• docker exec：进入正在运行的容器的 shell。

Dockerfile基本语法

Dockerfile 是一个文本文件，包含了一系列的指令，用于构建 Docker 镜像。

# 基础镜像
FROM nginx:latest

# 设置环境变量
ENV NAME World

# 创建工作目录
WORKDIR /app

# 添加文件
ADD ./app /app

# 运行命令
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

Dockerfile编写示例

下面是一个完整的 Dockerfile 示例，用于构建一个包含 Python 环境的镜像。

# 使用官方 Python 运行时作为基础镜像
FROM python:3.8-slim

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制当前目录的内容到容器内的 /app 目录
COPY . /app

# 安装依赖
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 暴露端口
EXPOSE 8000

# 运行应用
CMD ["python", "app.py"]

构建并推送自定义镜像

1. 构建镜像

   使用 docker build 命令构建镜像。

   docker build -t my-python-app:latest .

2. 推送镜像

   使用 docker push 命令推送镜像到 Docker Hub。

   docker push my-python-app:latest

Docker网络模式介绍

Docker 提供了多种网络模式来满足不同的需求，包括 bridge、host、overlay、none 等。

• bridge：默认的网络模式，容器运行在专用的网络栈中。
• host：容器直接使用主机的网络栈。
• overlay：用于跨主机通信。
• none：容器没有网络栈。

Docker数据卷的使用

数据卷可以持久化容器中的数据，不受容器生命周期的影响。

# 创建数据卷
docker volume create my-vol

# 启动容器并挂载数据卷
docker run -d --name my-nginx -v my-vol:/usr/share/nginx/html nginx:latest

实战：网络与数据卷配置

1. 自定义网络

   创建自定义网络并启动容器。

   # 创建自定义网络
   docker network create my-net
   
   # 启动容器并连接到网络
   docker run -d --name my-nginx --network my-net nginx:latest

   使用 Docker Compose 也可以轻松配置网络：

   version: '3'
   services:
    web:
      build: .
      ports:
        - "8080:80"
      networks:
        - my-net
   networks:
    my-net:
      driver: bridge

2. 使用数据卷

   创建并挂载数据卷。

   # 创建数据卷
   docker volume create my-vol
   
   # 启动容器并挂载数据卷
   docker run -d --name my-nginx -v my-vol:/usr/share/nginx/html nginx:latest

准备阶段：项目需求分析

在部署项目之前，需要对项目需求进行详细的分析，主要包括以下几个方面：

• 应用架构：确定应用的架构，例如单体应用、微服务架构等。
• 依赖安装：确定应用所需的依赖，例如数据库、中间件等。
• 环境配置：确定应用的环境配置，例如端口、环境变量等。
• 数据持久化：确定需要持久化的数据，例如数据库、日志等。

部署步骤：容器化项目

1. 创建 Dockerfile

   编写 Dockerfile 文件，定义应用的构建和运行环境。

   # 使用官方 Python 运行时作为基础镜像
   FROM python:3.8-slim
   
   # 设置环境变量
   ENV PYTHONUNBUFFERED 1
   
   # 创建工作目录
   WORKDIR /app
   
   # 复制当前目录的内容到容器内的 /app 目录
   COPY . /app
   
   # 安装依赖
   RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
   
   # 暴露端口
   EXPOSE 8000
   
   # 启动应用
   CMD ["python", "app.py"]

2. 构建镜像

   使用 Dockerfile 文件构建镜像。

   docker build -t my-python-app:latest .

3. 启动容器

   使用构建好的镜像启动容器。

   docker run -d --name my-python-app -p 8000:8000 my-python-app:latest

启动与调试项目

1. 启动容器

   使用 docker run 命令启动容器。

   docker run -d --name my-python-app -p 8000:8000 my-python-app:latest

2. 查看日志

   使用 docker logs 命令查看容器的日志。

   docker logs my-python-app

3. 进入容器

   使用 docker exec 命令进入容器的 shell。

   docker exec -it my-python-app /bin/bash

Docker Compose简介

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用的工具。通过一个简单的配置文件（docker-compose.yml），可以使用 docker-compose 命令轻松地创建和启动复杂的 Docker 应用。

version: '3'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:8000"
  db:
    image: postgres
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: example

Docker Swarm入门

Docker Swarm 是 Docker 的原生集群管理工具，可以将多个 Docker 主机组织成一个虚拟的 Docker 主机。使用 Swarm，可以轻松地部署和管理多主机的应用。

# 初始化 Swarm
docker swarm init

# 添加节点
docker swarm join-token worker

# 部署服务
docker service create --replicas 3 --name my-nginx nginx:latest

Docker社区与资源链接

• Docker 官方文档：https://docs.docker.com/
• Docker Hub：https://hub.docker.com/
• Docker 社区论坛：https://forums.docker.com/
• Docker 在线课程：https://www.imooc.com/course/list?cId=249

通过以上内容的学习与实践，你将能够掌握 Docker 的基本概念、安装、镜像与容器管理、网络与数据卷管理、环境部署实战以及常用工具的使用，为后续的项目开发和部署打下坚实的基础。