《虚拟化与云计算技术应用实践项目化教程》 课件 项目7 Docker技术

虚拟化与云计算应用实践

项目化教程

项目7Docker技术

学习目标知识目标了解Docker技术的基本原理；了解Dockerfile的语法规则及通过Dockerfile制作镜像的方法；了解镜像的发布。技能目标掌握Docker的安装部署；掌握Docker基本命令的使用；掌握Dockerfile的编写；掌握镜像的发布。通过本课程的学习你将可以项目引导虚拟网络配置和管理Docker是一个开源的应用容器引擎，用于开发、发布和运行应用程序的开放平台。Docker让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中。然后测试通过的容器可以批量地发布到任何流行的Linux或Windows操作系统的机器上,也可以实现虚拟化。通过Docker，可以像管理应用程序一样管理基础架构。Docker为开发者提供了快速发布、测试和部署代码的方法。本项目主要完成Docker部署及构建、发布镜像。Docker架构知识准备任务实施14Docker安装部署Docker命令行操作123Docker数据管理Dockerfile构建web镜像23Docker数据管理Dockerfile5Docker镜像发布1Docker架构Docker最初是基于dotCloud公司多年云服务技术的一次革新，于2013年3月以Apache2.0授权协议开源。Docker使用Go语言进行开发实现，从1.11开始，进一步演进为使用runC和containerd。Docker使用客户端-服务器架构。架构图如图7-1所示。图7-1Docker架构图1Docker架构1．Docker客户端（Client）2．Docker守护进程（Dockerdaemon）3．Container容器4．Image镜像5．镜像仓库（Registry）1Docker架构Docker命令功能systemctlstartdocker启动Docker服务systemctlstopdocker停止Docker服务systemctlenabledocker开机启动Dockersystemctldisabledocker禁用开机启动Dockerdockersearch镜像名称搜索指定名称的镜像dockerimages查看本地镜像列表dockerpull镜像名称下载指定名称的镜像dockerrmi镜像名称删除本地指定名称的镜像dockerbuild-t镜像名称context使用Dockerfile构建镜像context:构建的上下文dockerrun镜像名称通过镜像启动一个容器dockerrun-d镜像名称以后台运行的方式通过镜像启动一个容器docker--nametest镜像名称启动容器，并将容器命名为testdockerrun-i-t镜像名称/bin/bash通过镜像启动一个容器，然后以命令行模式进入该容器-i:交互式操作-t:终端/bin/bash：放在镜像名后的是命令，如/bin/bash，/bin/sh等dockerps-a查看所有容器状态dockerstop<容器ID>停止容器dockerrm<容器ID>删除容器，删除容器需要先停止容器dockerexec-it<容器ID>/bin/bash连接容器，以命令行模式进入容器表7-1Docker基本命令2Docker数据管理1．数据卷（Volumes）：数据卷存储在宿主机的某个目录下（一般为/var/lib/docker/volumes/），由Docker进行管理。2．挂载主机目录（Bindmounts）：当使用挂载主机目录时，宿主机上的文件或目录会挂载到容器中，文件或目录为宿主机上该目录的绝对路径。3DockerfileDockerfile是一个基于文本的指令脚本，用于创建容器映像。Docker通过读取Dockerfile中的指令自动构建镜像。Dockerfile常用指令有FROM、COPY、ADD、CMD、RUN、WORKDIR、ENV等。项目实施任务7-1Docker安装部署任务7-2Docker命令行操作任务7-3Docker数据管理任务7-4Dockerfile构建web镜像任务7-5Docker镜像发布需要完成的任务：项目实施包括5个具体任务。本项目包括Docker安装部署、

Docker命令行操作、

Docker数据管理、

Dockerfile构建web镜像、

Docker镜像发布。

Project任务实施1Docker安装部署本任务使用RHEL8进行Docker的安装和配置1，使用RHEL8本地镜像配置BaseOS和AppStream存储库（1）挂载镜像到本地操作系统。[root@RHEL8~]#mkdir/mnt/iso[root@RHEL8~]#mount-oro/dev/sr0/mnt/iso[root@RHEL8~]#ls/mnt/iso/BaseOS///列出如下内容说明仓库已准备好Packagesrepodata[root@RHEL8~]#ls/mnt//iso/AppStream///列出如下内容说明仓库已准备好Packagesrepodata（2）修改配置文件指定本地存储库。[root@RHEL8~]#cd/etc/yum.repos.d[root@RHEL8yum.repos.d]#vimlocal.repo[BaseOS]name=BaseOSbaseurl=file:///mnt/iso/BaseOSenabled=1gpgcheck=0[AppStream]name=AppStreambaseurl=file:///mnt/iso/AppStreamenabled=1gpgcheck=0任务实施1Docker安装部署2．配置docker-ceyum源仓库Docker的安装需要从docker-ceyum源仓库进行软件包的下载，这里采用阿里云的源仓库镜像地址。[root@rhel8~]#yumconfig-manager--add-repo\/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repoUpdatingSubscriptionManagementrepositories.UnabletoreadconsumeridentityThissystemisnotregisteredtoRedHatSubscriptionManagement.Youcanusesubscription-managertoregister.添加仓库自：/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo3．生成yum缓存配置好两个仓库后，生成新的缓存。[root@rhel8~]#yummakecacheUpdatingSubscriptionManagementrepositories.UnabletoreadconsumeridentityThissystemisnotregisteredtoRedHatSubscriptionManagement.Youcanusesubscription-managertoregister.DockerCEStable-x86_6431kB/s|3.5kB00:00AppStream3.1MB/s|3.2kB00:00BaseOS2.7MB/s|2.7kB00:00元数据缓存已建立。如果未出现以上仓库列表，说明仓库并未配置成功，请检查yum源仓库的配置。任务实施1Docker安装部署4．清除旧的docker相关包和podman包自RHEL8起，RedHat用CRI-O/Podman取代了DockerDaemon，Podman是一种开源的Linux原生工具，根据开放容器倡议（OpenContainerInitiative，OCI）标准开发、管理和运行容器和Pod，是RHEL8和CentOS8默认的容器引擎。为更好的完成Docker任务，避免软件冲突，需要先卸载Podman。[root@rhel8~]#yumremovedocker\docker-client\docker-client-latest\docker-common\docker-latest\docker-latest-logrotate\docker-logrotate\docker-engine\podman\runc5．安装docker[root@rhel8~]#yuminstalldocker-cedocker-ce-clicontainerd.io--nobest6．启动Docker[root@rhel8~]#systemctlstartdocker[root@rhel8~]#systemctlstatusdocker●docker.service-DockerApplicationContainerEngineLoaded:loaded(/usr/lib/systemd/system/docker.service;disabled;vendorpreset:disabled)Active:active(running)sinceSun2022-05-2222:31:02EDT;9sagoDocs:MainPID:56842(dockerd)Tasks:8Memory:125.6MCGroup:/system.slice/docker.service└─56842/usr/bin/dockerd-Hfd://--containerd=/run/containerd/containerd.sock任务实施2Docker命令行操作在本任务中，通过运行几个容器来掌握Docker命令行的操作。1．运行hello-world镜像（1）搜索hello-world镜像。[root@rhel8~]#dockersearchhelloNAMEDESCRIPTIONSTARSOFFICIALAUTOMATEDhello-worldHelloWorld!(anexample…1725[OK]hello-seattleHellofromDockerCon2016(Seattle)!10[OK]ibmcom/helloworldAsampleusedbyIBMCloudCodeEngine2（2）下载hello-world镜像。[root@rhel8~]#dockerpullhello-world（3）查看下载到的镜像。[root@rhel8~]#dockerimages（4）运行hello-world。[root@rhel8~]#dockerrunhello-worldHellofromDocker!Thismessageshowsthatyourinstallationappearstobeworkingcorrectly.……启动docker容器时可能会遇到以下报错。[root@rhel8~]#dockerrunhello-worlddocker:Errorresponsefromdaemon:OCIruntimecreatefailed:unabletoretrieveOCIruntimeerror(open/run/containerd/io.containerd.runtime.v1.linux/moby/e4563631d7ed2be8d2e4b0520132b825543fe52deb1ebf18e9dd71747f9ca7eb/log.json:nosuchfileordirectory):runcdidnotterminatesuccessfully:exitstatus127:unknown.出现Error是因为缺少依赖包，可通过安装libseccomp-devel安装包解决。由于RHEL8的本地光盘镜像中不存在libseccomp-devel安装包，在这里配置了华为云开源yum源仓库后再安装libseccomp-devel。[root@rhel8~]#curl-o/etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo\/repository/conf/CentOS-8-reg.repo[root@rhel8~]#yuminstalllibseccomp-devel（5）查看docker中所有容器。[root@rhel8~]#dockerps-aCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMESf407938a49a3hello-world"/hello"2minutesagoExited(0)2minutesagocharming_mclean任务实施2Docker命令行操作2．运行2048应用2048是一个流行的益智游戏，目的是通过组合匹配的滑块到数字2048。本任务通过运行2048应用，熟悉容器使用。（1）下载2048游戏镜像。[root@rhel8~]#dockerpullalexwhen/docker-2048（2）后台运行2048游戏镜像。[root@rhel8~]#dockerrun-d-p80:80alexwhen/docker-2048其中-p80:80表示映射容器服务的80端口到宿主机的80端口，外部主机可以直接通过宿主机ip:80访问到该服务。冒号前为宿主机的端口，冒号后为运行的容器的端口。如果遇到提示80端口已在使用，可切换其他未使用的端口，如切换绑定端口为81。[root@rhel8~]#dockerrun-d-p81:80alexwhen/docker-2048（3）测试及验证容器功能。打开浏览器，访问http://localhost:81。2048应用测试结果图如图7-3所示。图7-32048应用测试结果图任务实施2Docker命令行操作（4）进入容器。在使用-d参数运行容器时，容器会进入后台启动。如果想要进入容器，可以通过dockerexec命令。先通过dockerps查看要进入的容器的ID。[root@rhel8~]#dockerpsCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMES9fe02f240cdealexwhen/docker-2048"nginx-g'daemonof…"2weeksagoUp2weeks:81->80/tcp,:::81->80/tcpzealous_pasteur使用dockerexec进入对应的容器，并在容器中查看nginx的日志文件，查看完成后，退出容器。[root@rhel8~]#dockerexec-it9fe02f240cde/bin/sh/#/#tail-3/var/log/nginx/access.log……Gecko/20100101Firefox/60.0"/#exit[root@rhel8~]#（5）停止容器。使用dockerstop可停止指定的容器。[root@rhel8~]#dockerpsCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMES9fe02f240cdealexwhen/docker-2048"nginx-g'daemonof…"2weeksagoUp2weeks:81->80/tcp,:::81->80/tcpzealous_pasteur[root@rhel8~]#dockerstop9fe02f240cde（6）删除容器。[root@rhel8~]#dockerps-aCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMES9fe02f240cdealexwhen/docker-2048"nginx-g'daemonof…"2weeksagoExited(0)2minutesagozealous_pasteurf407938a49a3hello-world"/hello"2weeksagoExited(0)2weeksagocharming_mclean使用dockerps-a可查看到当前所有的容器，使用dockerrm可删除指定CONTAINERID的已停止运行容器。[root@rhel8~]#dockerrmf407938a49a3[root@rhel8~]#dockerrm9fe02f240cde任务实施2Docker命令行操作（7）删除镜像。[root@rhel8~]#dockerimagesREPOSITORYTAGIMAGEIDCREATEDSIZEhello-worldlatestfeb5d9fea6a58monthsago13.3kBalexwhen/docker-2048latest7929bcd70e476yearsago8.02MB[root@rhel8~]#dockerrmihello-world[root@rhel8~]#dockerrmialexwhen/docker-2048[root@rhel8~]#dockerimagesREPOSITORYTAGIMAGEIDCREATEDSIZE任务实施2Docker命令行操作3

运行MySQL应用使用Docker容器运行MySQL应用是一种广泛使用的机制。事实上，MySQL是与Docker容器一起使用的最流行的数据库之一。使用Docker在容器中运行数据库，就像它是远程服务器一样，可以测试应用程序如何与其交互。（1）下载MySQL镜像。[root@rhel8~]#dockerpullmysql（2）后台运行MySQL镜像。[root@rhel8~]#dockerrun-itd--namemysql-test-p3306:3306-e\MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456mysql（3）查看容器状态。[root@rhel8~]#dockerps-aCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMES409ebe5ea38fmysql"docker-entrypoint.s…"2hoursagoUp2hours:3306-3306/tcp,:::3306->3306/tcp,33060/tcpmysql-test（4）进入MySQL容器，并访问MySQL。[root@rhel8~]#dockerexec-itmysql-test/bin/bashroot@409ebe5ea38f:/#mysql-hlocalhost-uroot-pEnterpassword:WelcometotheMySQLmonitor.Commandsendwith;or\g.YourMySQLconnectionidis11Serverversion:8.0.29MySQLCommunityServer-GPL......mysql>showdatabases;+--------------------+|Database|+--------------------+|information_schema||mysql||performance_schema||sys||test|+--------------------+5rowsinset(0.74sec)mysql>任务实施3Docker数据管理本任务通过数据卷和数据卷容器两种方式实现Docker容器中数据管理。1．在容器内创建一个数据卷（1）创建一个数据卷。[root@rhel8~]#dockervolumecreateweb-volweb-vol（2）查看所有数据卷。[root@rhel8~]#dockervolumelsDRIVERVOLUMENAMElocalweb-vol（3）查看指定数据卷信息。[root@rhel8~]#dockervolumeinspectweb-vol数据卷在宿主机的位置通过mountpoint参数可以得到。[root@rhel8~]#dockerrun-d–name=web-vol-p85:80\--mountsource=web-vol,target=/usr/share/nginx/htmlnginx:alpineUnabletofindimage'nginx:alpine'locallyalpine:Pullingfromlibrary/nginxdf9b9388f04a:Alreadyexistsa285f0f83eed:Pullcomplete[root@rhel8~]#dockerpsCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMES6f191ddd324anginx:alpine"/docker-entrypoint.…"12secondsagoUp10seconds:85->80/tcp,:::85->80/tcpweb-vol任务实施3Docker数据管理（5）查看容器挂载的数据卷。[root@rhel8~]#dockerinspect6f191ddd324a[{…"Mounts":[{"Type":"volume","Source":"web-vol","Target":"/usr/share/nginx/html"}],…}]数据卷在Mounts参数中。（6）查看数据卷的内容。[root@rhel8~]#ll/var/lib/docker/volumes/web-vol/_data总用量8-rw-r--r--.1rootroot4971月2510:2650x.html-rw-r--r--.1rootroot6151月2510:26index.html该数据卷的内容不会随着容器的停止或删除而自动被删除。任务实施3Docker数据管理2．挂载主机目录作为数据卷在Linux中，MySQL默认的数据文档存储目录为/var/lib/mysql。为了防止MySQL镜像或容器删除后，MySQL数据丢失，我们可以将容器内的/var/lib/mysql的数据绑定在宿主机目录/home/mysql/data。即使用-v方式挂载宿主机/home/mysql/data目录到容器的/var/lib/mysql目录。使用-v挂载时，冒号":"前面的目录是宿主机目录，后面的目录是容器内目录。[root@rhel8~]#dockerrun-itd--namemysql-vol\-v/home/mysql/data:/var/lib/mysql\-p3307:3306\-eMYSQL_ROOT_PASSWORD=123456mysql这样MySQL的数据文档可以在/home/mysql/data中找到并存储起来。使用-v参数时如果本地目录不存在，Docker会自动创建本地目录。查看/home/mysql/data中的文件。[root@rhel8~]#ll/home/mysql/data/总用量198056-rw-r-----.1systemd-coredumpinput13825月2703:37a7b60a3ea9b8.err-rw-r-----.1systemd-coredumpinput565月2703:36f-rw-r-----.1systemd-coredumpinput31169225月2703:37binlog.000001…查看容器使用的数据卷，数据卷在Mounts参数中。[root@rhel8~]#dockerinspectmysql-vol[{

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"Mounts":[{"Type":"bind","Source":"/home/mysql/data","Destination":"/var/lib/mysql","Mode":"","RW":true,"Propagation":"rprivate"}],...}]任务实施4Dockerfile构建web镜像1．准备静态网页资源编写一个简单的html页面，页面显示hello,docker。[root@rhel8~]#mkdir/webdata[root@rhel8~]#cd/webdata[root@rhel8webdata]#vimindex.html<!DOCTYPEhtml><htmllang="en"><head><metacharset="UTF-8"><metaname="viewport"content="width=device-width,initial-scale=1.0"><title>dockerweb</title></head><body><h1>hello,docker</h1></body></html>2．配置Dockerfile文件在/webdata/下新建Dockerfile文件。[root@rhel8webdata]#vimDockerfileFROMnginxCOPY./index.html/usr/share/nginx/html/其中FROM指令告诉Docker使用哪个镜像作为基础，这里以nginx镜像作为基础；COPY指令是用于指定把哪些文件复制到/usr/share/nginx/html/,在nginx镜像中配置的前端资源访问路径为/usr/share/nginx/html/，所以将我们的前端资源文件复制到该路径即可。3．使用dockerbuild命令来生成镜像[root@rhel8webdata]#dockerbuild-twebapp:v1.SendingbuildcontexttoDockerdaemon3.072kBStep1/2:FROMnginxlatest:Pullingfromlibrary/nginx214ca5fb9032:Pullcomplete任务实施4Dockerfile构建web镜像4．查看生成的镜像[root@rhel8webdata]#dockerimagesREPOSITORYTAGIMAGEIDCREATEDSIZEwebappv1f4d0975f50c440secondsago142MB5．运行生成的镜像[root@rhel8webdata]#dockerrun-d-p82:80webapp:v16．查看docker运行情况[root@rhel8webdata]#dockerpsCONTAINERIDIMAGECOMMANDCREATEDSTATUSPORTSNAMESaa58f3a306dbwebapp:v1"/docker-entrypoint.…"AboutaminuteagoUpAboutaminute:82->80/tcpbusy_bose7．验证，网页访问http://localhost:82。Web应用测试结果如图7-4所示。图7-4Web应用测试结果图任务实施5Docker镜像发布本任务将构建好的一个webapp上传到dockerhub上。1．注册dockerhub账号要上传到Dockerhub，需要先在Dockerhub上注册一个账号，所示。2．在Dockerhub上新建仓库在注册账号后登录Dockerhub，如图7-6所示。创建一个名为webapp的仓库，用来上传镜像，