企业运维实战--Docker学习笔记1.Docker简介、安装部署、镜像构建、Dockerfile详解、镜像构建、镜像优化、本地私有仓库搭建

• 前言--Docker简介
• 一、Docker安装部署
• 二、镜像的构建
• 三、Dockerfile详解
• 四、镜像构建- -nginx
• 五、镜像优化
• 六、本地私有仓库搭建
• 笔记补充--docker常用命令补充

前言–Docker简介

Docker是一个基于Go语言的，开源的应用容器引擎，是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。Docker使得应用程序与基础架构分开来，进而实现快速交付。

其作用包括：可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、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（沙箱就是一个限制应用程序对系统资源的访问的运行环境，通常实现在虚拟机中）,更重要的是容器性能开销极低。

Docker的优点：
1.快速、一致地交付应用程序。开发人员在本地写代码，使用Docker容器与同事共享工作；使用Docker将应用程序推送到测试环境中进行测试；当出现错误时，开发人员可以在开发环境中进行修复，然后重新部署到测试环境中；测试完成后将修补程序像更新的镜像一样推送给生产环境。
2.响应式部署和扩展。Docker 是基于容器的平台，允许高度可移植的工作负载。Docker 的可移植性和轻量级的特性，还可以使您轻松地完成动态管理的工作负担，并根据业务需求指示，实时扩展或拆除应用程序和服务。
3.同一硬件上可运行更多工作负载。Docker轻巧快速，为基于虚拟机管理程序的虚拟机提供了可行、经济、高效的替代方案。因此Docker非常适合于高密度环境以及中小型部署。通俗来讲就是用更少的资源做更多的事情。

先简单介绍一下Docker的工作流程

1.Dockerfile是镜像的源代码。你可以简单理解为创建容器镜像（Images）的脚本，可以通过它创建容器的镜像。
2.获得容器的镜像后，我们可以通过镜像在本地Docker环境拉起（run）容器（Containers），也可以对其进行stop暂停、start开启、restart重启操作。容器也可以交付commit给镜像。
3.可对镜像进行备份backup.tar。
4.Docker registry 注册表就好像一个本地仓库，你可以推送（push，也可以理解为上传）和拉取（pull，也可以理解为下载）镜像。

目前的Docker主要分为社区版（CE）和企业版（EE），本章我们将使用CE版进行操作学习。

一、Docker安装部署

环境介绍：一台全新的rhel7.6虚拟机，火墙和selinux均处于关闭状态。

安装docker-ce，启动服务

yum repolist
yum install -y docker-ce

systemctl enable --now docker

查看docker信息，发现两条warning
docker info

sysctl -a | grep bridge-nf-call-iptables
vim /etc/sysctl.d/docker.conf

cat /etc/sysctl.d/docker.conf

net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1

docker服务开启自动添加docker ip

ip addr

docker服务开启会自动写入火墙策略

iptables -L

刷新内核文件，读取添加的文件

sysctl --system

再次查看发现警告已消除

docker info

测试：将2048游戏镜像添加到docker中

docker load -i game2048.tar

查看已经添加的镜像

docker images

运行容器 –name表示名称为demo 端口为真实主机的80映射到虚拟机的80端口，-d表示打入后台

docker run -d --name demo -p 80:80 game2048

docker images
docker rm -f demo

测试：网页访问172.25.9.1,可看到游戏画面，docker安装部署完成。

二、镜像的构建

注意：
ctrl+p+q 将运行的交互式容器打入后台

上传busybox镜像到docker

docker load -i busybox.tar

拉起容器busybox，-i表示交互式，-t表示打开伪终端

docker run -it --name demo busybox

查看镜像

docker images

删除demo容器重新创建

docker run -it --name demo busybox

-a查看所有进程

docker ps -a

启动已有容器

docker start demo

查看进程

docker ps

进入已存在的demo容器中

docker container attach demo

上传新的镜像，源于demo容器 demo:v1

docker commit demo demo:v1
docker images

对比查看两者层级结构

docker history demo:v1
docker history busybox:latest

删除v1容器

docker rmi demo:v1
docker images

重启读取v1中的内容

docker commit demo demo:v1
docker images

删掉demo后，不影响v1容器

docker rm demo
docker run -it --name demo demo:v1

对比层级结构查看，手动添加的容器没有解释每一层的作用，game2048里会对

docker ps
docker history game2048:latest

解决方法：
Dockerfile文件方式导入镜像v2，history可以查看具体内容，容器用busybox

mkdir docker
cd docker/
vim Dockerfile
cat Dockerfile

FROM busybox
RUN echo westos > testfile
RUN echo hello > testfile1

在当前目录文件Dockerfile下创建镜像

docker build -t demo:v2 .

查看导入的镜像，可以查到镜像内容

docker images
docker history demo:v2

可以看到层级操作的具体操作解释。

三、Dockerfile详解

详情如下：
vim Dockerfile
注意：此处为了方便解释每条语句的含义，所以才在文中直接加了中文注释，运行时请删掉注释。

FROM busybox  #镜像来源
RUN echo westos > testfile # RUN后跟shell运行语句
RUN echo hello > testfile1
COPY index.html / #COPY拷贝当前目录的index.html到容器的根目录下
ADD nginx-1.20.1.tar.gz / #ADD 解压tar包到根目录下
ENV HOSTNAME server1 #ENV 定义变量HOSTNAME为server1
EXPOSE 80 #设定端口为80
VOLUME {"/data"} #挂载目录为/data
WORKDIR /data #工作空间为 /data
ENTRYPOINT ["/bin/echo", "hello"] #强制输出不被覆盖
CMD ["world"] #输出会覆盖

创建容器demo:v5

–rm表示执行后丢弃，不保存cache

docker run -it --rm demo:v5
docker run -it --rm demo:v5 westos

docker rmi docker images |grep ^demo | awk '{print $3}'

四、镜像构建- -nginx

导入rhel7镜像，相当于使用rhel7的内核

docker load -i rhel7.tar

编写Dokcerfile创建镜像，

vim Dockerfile

FROM rhel7
COPY dvd.repo /etc/yum.repos.d/
ADD nginx-1.20.1.tar.gz /mnt
RUN rpmdb --rebuilddb
RUN yum install -y gcc pcre-devel zlib-devel make
WORKDIR /mnt/nginx-1.20.1
RUN ./configure &> /dev/null
RUN make &> /dev/null
RUN make install &> /dev/null 
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]

通过Dockerfile建立镜像v1,执行命令创建镜像rhel7:v1

docker build it rhel7:v1

查看端口

拉起容器，进程名为demo，

docker run -d --name demo rhel7:v1

查demo进程/容器信息

docker inspect demo

可以看到分配给nginx的ip为172.17.0.2
测试访问可访问到nginx主页

curl 172.17.0.2

五、镜像优化

主要优化途径包括：

• 清理镜像构建的中间产物
• 选择最精简的基础镜像
• 减少镜像的层数
• 尽量去用构建缓存
• 使用多阶段构建镜像
• 注意优化网络请求

v2镜像：减少镜像层数，合并所有RUN指令，清理镜像构建的中间产物包括编译好的安装包和缓存/mnt/nginx-1.20.1 /var/cache/*

cat Dockerfile

FROM rhel7 
EXPOSE 80
COPY dvd.repo /etc/yum.repos.d/
ADD nginx-1.20.1.tar.gz /mnt
WORKDIR /mnt/nginx-1.20.1
RUN rpmdb --rebuilddb &&  yum install -y gcc pcre-devel zlib-devel make && sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc  && ./configure &> /dev/null && make &> /dev/null &&  make install &> /dev/null && rm -fr /mnt/nginx-1.20.1 /var/cache/* 

CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]

创建镜像v2

docker build -t rhel7:v2 .

查看镜像大小

docker images rhel7

v3:尽量去用构建缓存，使用多阶段构建镜像

cat Dockerfile

FROM rhel7 as build
EXPOSE 80
COPY dvd.repo /etc/yum.repos.d/
ADD nginx-1.20.1.tar.gz /mnt
WORKDIR /mnt/nginx-1.20.1
RUN rpmdb --rebuilddb &&  yum install -y gcc pcre-devel zlib-devel make && sed -i 's/CFLAGS="$CFLAGS -g"/#CFLAGS="$CFLAGS -g"/g' auto/cc/gcc  && ./configure &> /dev/null && make &> /dev/null &&  make install &> /dev/null && rm -fr /mnt/nginx-1.20.1 /var/cache/* 
FROM rhel7
COPY --from=build /usr/local/nginx /usr/local/nginx
CMD ["/usr/local/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]

docker build -t rhel7:v3 .

查看压缩后的镜像v3大小

v4：选择最精简的基础镜像替换原有的rhel7

cat /new/Dockerfile

FROM nginx:latest as base

# https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_tz_database_time_zones
ARG TIME_ZONE

RUN mkdir -p /opt/var/cache/nginx && \
    cp -a --parents /usr/lib/nginx /opt && \
    cp -a --parents /usr/share/nginx /opt && \
    cp -a --parents /var/log/nginx /opt && \
    cp -aL --parents /var/run /opt && \
    cp -a --parents /etc/nginx /opt && \
    cp -a --parents /etc/passwd /opt && \
    cp -a --parents /etc/group /opt && \
    cp -a --parents /usr/sbin/nginx /opt && \
    cp -a --parents /usr/sbin/nginx-debug /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/ld-* /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libpcre.so.* /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libz.so.* /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libc* /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libdl* /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libpthread* /opt && \
    cp -a --parents /lib/x86_64-linux-gnu/libcrypt* /opt && \
    cp -a --parents /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libssl.so.* /opt && \
    cp -a --parents /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libcrypto.so.* /opt && \
    cp /usr/share/zoneinfo/${TIME_ZONE:-ROC} /opt/etc/localtime

FROM gcr.io/distroless/base-debian10

COPY --from=base /opt /

EXPOSE 80 443

ENTRYPOINT ["nginx", "-g", "daemon off;"]

docker build -t rhel7:v4 .

docker images  rhel7

可以看到原本的300M+的镜像被我们压缩到31.9M。

六、本地私有仓库搭建

先清理之前实验的所有镜像

docker ps -a
docker rm -f demo
docker rmi rhel7:v4
docker rmi rhel7:v3
docker rmi rhel7:v2
docker rmi rhel7:v1
docker images

镜像改名
标记原有镜像rhel7：v4 为新镜像demo:latest

docker tag rhel7:v4 demo:latest
docker images

删除rhel7:v4不影响demo的使用

docker rmi rhel7:v4
docker images rhel7
docker images demo

准备好搭建本地仓库的软件tegistry

docker pull registry
docker load -i registry2.tar

docker images

查看进程和层级结构

docker ps -a
docker history registry:2

启动本低仓库，-v表示本地 /opt/ 映射容器中的 /var/lib ，端口映射为5000

docker run -d --name registry -v /opt/registry:/var/lib/registry -p 5000:5000 registry

查看进程是否开启

docker ps

查看本地映射的仓库路径

ls /opt/registry/
cd /opt/registry/

查看端口5000是否打开

netstat -antlp

将容器中的game2048镜像标记到本地仓库中

docker tag game2048:latest localhost:5000/game2048:latest

推行上传

docker push localhost:5000/game2048

上传成功后本地路径中也产生了文件

ls /opt/registry/
docker ps -a

删除之后，重新加载，之前的内容依然存在

docker rm -f registry
docker ps -a
docker run -d --name registry -v /opt/registry:/var/lib/registry -p 5000:5000 registry
curl localhost:5000/v2/_catalog

笔记补充–docker常用命令补充

rhel8系统版本中容器为podman，使用与docker相似。

docker 常用命令
可参考：https://www.runoob.com/docker/docker-command-manual.html