Docker部署实战：新手入门教程

本文详细介绍了Docker部署实战的相关知识，包括Docker的基础概念和安装方法，以及如何进行镜像管理、容器操作和网络设置等。通过实战案例，展示了如何部署Web应用、数据库服务和小型项目。希望帮助读者快速掌握Docker部署实战技巧。Docker部署实战涵盖了从基础到高级的各个方面，适合新手入门。

什么是Docker

Docker是一个开源的应用容器引擎，它使得开发者能够将应用及其依赖打包在一个轻量级、可移植的容器中。这些容器可以在任何安装了Docker的机器上运行，无论是本地开发环境、测试环境还是生产环境。Docker的核心理念是将应用及其依赖以一种标准化的方式打包在一起，使得开发者可以专注于开发代码，而不是环境的配置。

Docker利用了Linux内核中的容器技术（例如cgroups和命名空间），使得容器可以在同一主机上彼此隔离地运行，并且可以共享主机的资源。Docker不仅支持Linux系统，还支持Windows和macOS等其他操作系统。

Docker的安装方法

安装Docker的过程因操作系统不同而有所区别。以下是针对不同操作系统的安装步骤，这里主要介绍针对Linux（Ubuntu 18.04）的安装步骤，其他操作系统的安装方法可以访问Docker官方网站获取。

Ubuntu安装Docker

1. 更新并升级系统包：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get upgrade

2. 安装所需的软件包：

   sudo apt-get install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common

3. 添加Docker官方的GPG密钥：

   curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

4. 设置Docker APT源：

   sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

5. 安装Docker CE：

   sudo apt-get update
   sudo apt-get install -y docker-ce

6. 验证Docker是否安装成功：

   sudo docker --version

7. 设置Docker启动时自启：

   sudo systemctl enable docker

Docker的常用命令

• docker version：查看Docker版本信息。
• docker info：显示系统信息。
• docker images：列出本地镜像。
• docker ps：列出正在运行的容器。
• docker ps -a：列出所有容器。
• docker run：运行一个新的容器。
• docker start：启动一个已经停止的容器。
• docker stop：停止一个正在运行的容器。
• docker rm：删除一个或多个容器。
• docker rmi：删除一个或多个镜像。
• docker exec：在运行的容器中执行命令。
• docker logs：查看容器运行日志。

Docker常用命令详解

• docker run -it --name my-apache-container my-apache-app：启动一个名为my-apache-container的容器，使用镜像my-apache-app，进入交互模式。
• docker ps：列出所有正在运行的容器。
• docker ps -a：列出所有容器（包括停止的）。
• docker start my-apache-container：启动名为my-apache-container的容器。
• docker stop my-apache-container：停止名为my-apache-container的容器。
• docker rm my-apache-container：删除名为my-apache-container的容器。

搜索与下载镜像

Docker镜像是一个容器的模板，包含了运行一个容器所需的所有文件。用户可以从Docker Hub搜索和下载镜像。例如，为了下载官方的Ubuntu镜像，可以执行以下命令：

docker pull ubuntu

下载完成后，可以通过docker images命令查看镜像列表，如下：

docker images

输出示例：

REPOSITORY    TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
ubuntu        latest    d9df9820878c   2 weeks ago  55.2MB

构建Docker镜像

用户可以根据需要构建自己的镜像。构建镜像通常需要一个Dockerfile文件，该文件包含了构建镜像所需的命令。以下是一个简单的Dockerfile示例：

# 使用官方的Ubuntu镜像作为基础镜像
FROM ubuntu:latest

# 更新软件包列表并安装Apache2
RUN apt-get update && apt-get install -y apache2

# 将容器的80端口映射到主机的8080端口
EXPOSE 80

# 设置容器启动时运行的命令
CMD ["apache2ctl", "start"]

使用以下命令构建镜像：

docker build -t my-apache-app .

镜像的保存与上传

Docker镜像不仅可以从Docker Hub下载，也可以上传到Docker Hub或者本地保存。

1. 保存Docker镜像到本地文件

   docker save -o my-apache-app.tar my-apache-app

   这将创建一个名为my-apache-app.tar的文件，其中包含了镜像。

2. 上传Docker镜像到Docker Hub

   首先需要登录Docker Hub：

   docker login

   然后可以使用docker push命令上传镜像：

   docker tag my-apache-app <用户名>/<仓库名>:<标签>
   docker push <用户名>/<仓库名>:<标签>

创建与运行容器

可以使用docker run命令来创建并运行一个新的容器。例如：

docker run -it --name my-apache-container my-apache-app

这里，-it表示以交互模式运行容器，--name用于指定容器的名字。容器运行后，可以通过以下命令查看运行中的容器：

docker ps

容器的启动、停止、删除

• 启动容器

  如果容器已经停止，可以使用docker start命令来启动它：

  docker start my-apache-container

• 停止容器

  使用docker stop命令来停止一个正在运行的容器：

  docker stop my-apache-container

• 删除容器

  使用docker rm命令删除一个容器。如果容器还在运行，请先停止它：

  docker rm my-apache-container

容器的配置与环境变量设置

可以通过环境变量来配置容器。环境变量可以使用-e选项来设置。例如，下面的命令启动一个设置了环境变量MY_ENV_VAR为my-value的容器：

docker run -e MY_ENV_VAR=my-value -it --name my-apache-env my-apache-app

Docker网络类型详解

Docker支持多种网络类型，如桥接网络（bridge）、主机网络（host）、容器网络（container）、无连接网络（none）等。每种网络类型都有其特定的功能和用途。

• 桥接网络（bridge）：这是默认的网络模式，每个容器都会被分配一个独立的网络接口和IP地址。
• 主机网络（host）：容器共享主机的网络栈，容器中没有自己的网络命名空间，这使得容器可以直接使用主机的网络接口。
• 容器网络（container）：容器可以连接到另一个容器的网络栈。
• 无连接网络（none）：容器不会连接到任何网络栈，这意味着容器不会被分配IP地址或网卡设备。

服务间通信与端口映射

容器之间可以通过网络进行通信。如果容器需要访问外部网络，可以通过端口映射来实现。例如，将容器的80端口映射到主机的8080端口：

docker run -p 8080:80 -it --name my-apache-container my-apache-app

自定义网络设置

Docker允许创建自定义网络，这样可以在多个容器之间定义网络连接。例如，创建一个桥接网络：

docker network create my-net

然后启动容器时，可以将容器连接到这个网络：

docker run -d --name my-apache-app --network my-net my-apache-app

数据卷的作用与创建

数据卷是Docker容器间共享数据的一种机制，它可以在容器之间共享或重新映射。数据卷的数据完全独立于容器，因此在容器被删除或重新构建时，数据卷中的数据仍然存在。这使得数据卷非常适合用于持久化存储和共享数据。

创建数据卷时可以使用docker volume create命令，例如：

docker volume create my-vol

数据卷容器与持久化存储

数据卷容器（也称为数据容器）的主要功能是持久化存储数据，可以被多个其他容器共享。例如，创建一个数据容器：

docker run -d -v /mydata --name my-data-container busybox

然后，创建另一个容器，将数据容器中的数据挂载到该容器：

docker run -it --name my-app-container --volumes-from my-data-container busybox

数据卷的备份与恢复

数据卷的备份可以通过存档文件来实现，创建一个数据卷的备份：

docker run --rm --volumes-from my-app-container -v /mybackup:/backup busybox tar cvf /backup/mybackup.tar /mydata

恢复备份数据时，只需将存档文件解压到数据卷中：

docker run --rm --volumes-from my-app-container -v /mybackup:/backup busybox tar xvf /backup/mybackup.tar -C /mydata

Web应用部署实战

使用Docker部署Web应用，例如Apache，步骤如下：

构建Docker镜像

编写并构建Dockerfile：

FROM ubuntu:latest

RUN apt-get update && apt-get install -y apache2

EXPOSE 80

CMD ["apache2ctl", "start"]

使用命令构建镜像：

docker build -t my-web-app .

运行容器

启动容器并映射端口：

docker run -p 8080:80 -d --name my-web-container my-web-app

访问http://localhost:8080，可以看到Apache的默认页面。

数据库服务部署实战

使用Docker部署数据库服务，例如MySQL，步骤如下：

构建Docker镜像

编写并构建Dockerfile：

FROM mysql:5.7

ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=rootpassword
ENV MYSQL_DATABASE=mydatabase
ENV MYSQL_USER=myuser
ENV MYSQL_PASSWORD=mypassword

EXPOSE 3306

使用命令构建镜像：

docker build -t my-mysql-db .

运行容器

启动容器：

docker run -p 3306:3306 -d --name my-mysql-container my-mysql-db

连接到MySQL数据库并执行SQL命令：

docker exec -it my-mysql-container mysql -u myuser -p

小型项目部署实战

假设要部署一个简单的Web应用，包含前端和后端服务。前端服务使用Nginx，后端服务使用Python Flask。

构建Docker镜像

创建两个Dockerfile，一个用于Nginx，一个用于Flask。

Dockerfile for Nginx:

FROM nginx:latest

COPY ./dist /usr/share/nginx/html

Dockerfile for Flask:

FROM python:3.7-slim

WORKDIR /app
COPY ./app /app
RUN pip install -r requirements.txt

EXPOSE 5000
CMD ["python", "app.py"]

使用命令构建镜像：

docker build -t my-nginx-app ./nginx
docker build -t my-flask-app ./flask

运行容器

启动Nginx容器：

docker run -p 8080:80 -d --name my-nginx-container my-nginx-app

启动Flask容器：

docker run -p 5000:5000 -d --name my-flask-container my-flask-app

通过浏览器访问http://localhost:8080，可以看到前端页面，通过访问http://localhost:5000，可以看到后端服务提供的接口。

以上是Docker部署的基础概念、安装、常用命令，以及如何进行镜像管理、容器操作、网络设置、数据卷管理、实战案例等内容。希望本文能帮助你快速掌握Docker的基本操作和部署方法，并应用于实际的开发环境中。