《Docker Deep Dive》阅读笔记（一）
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tsin 的个人博客
安装
Linux系统下安装
wget -qO- https://get.docker.com/ | sh如果需要使用非root用户管理docker（最佳实践），需要添加用户到docker组：
sudo usermod -aG docker your-user
# 查看用户组：
# cat /etc/group | grep docker添加后注意先注销再登录。
- 查看版本信息：
docker --version - 升级Docker引擎（Ubuntu系统下操作）
# 1.停止Docker daemon，更新安装包列表 apt-get update # 2. 卸载Docker（docker可能有不同的名称，尽量列出可能的名称） apt-get remove docker docker-engine docker-ce docker.io -y # 3. 安装新的版本 wget -qO- https://get.docker.com/ | sh # 4. 设置开机自启 systemctl enable docker # 5. 检查Docker状态 systemctl is-enabled docker # 6. 确保容器和服务已经重启 docker container ls docker service ls - Docker和存储驱动
Linux系统下的Docker存储驱动有以下四种：• aufs (the original and oldest) • overlay2 (probably the best choice for the future) • devicemapper • btrfs • zfs # 备注：windows下只支持 windowsfilter 驱动一个Docker主机只能有一种存储驱动（不能每个容器一种驱动），可以通过
docker info查看当前存储驱动。Windows10下安装
设置>程序和功能>启用或关闭Windows功能窗口中开启Containers，Hyper-V- 到 https://docs.docker.com/docker-for-windows... 下载Docker For Windows进行安装
- 注意到安装完之后会让你选择原生Windows容器还是Linux容器，即容器的运行主机环境，一般选Linux容器（可自由切换）。在Windows下运行Linux容器，是通过
Hyper-V虚拟技术来实现的。（目前还没有原生Mac容器） - Docker for Windows 包含了： Docker Engine (client 和 daemon)，Docker
Compose，Docker Machine 和 the Docker Notary command line
镜像（Image）
将镜像类比于编程语言中的类，那么容器就相当于类的实例。
- 镜像的基本操作
- 拉取：
docker image pull <repository>/<name>:<tag>，默认为镜像的latesttag, 加-a选项将会拉取镜像的所有tags。对于官方镜像，不用声明repository - 查看：
docker image ls，加--digests输出摘要信息，加--filter过滤输出结果 - 输出详细信息：
docker image inspect xxx - 删除：
docker image rm xxx - 删除所有：
docker image rm $(docker image ls -q) -f，其中image ls -q返回所有镜像ID - 搜索：
docker search xxx
- 拉取：
- 镜像由一组松散的只读层（layer）组成，上层可以覆盖下层，多个镜像可以共享一个层
- 多架构镜像（Multi-architecture images）：一个镜像可能需要支持多种架构，比如：Windows，ARM，这时就可以使用多架构镜像（ manifest list中记录支持的架构信息）。
容器
容器是镜像的运行时实例。
- Docker版本信息：
docker version，如果用户账号没有权限，记得将其添加到Docker组 - 检查Docker状态：
service docker status或者systemctl is-active docker - 容器基本操作
- 开启一个容器：
docker container run-it：表示把当前的终端连接到容器的shell，例如：docker container run -it ubuntu /bin/bash，将启动一个Ubuntu容器，然后运行它的Bash Shell。Window容器例子：docker container run -it microsoft/powershell:nanoserver pwsh.exe- 启动并连接到bash后，可以
ps -elf查看进程详情。输入exit退出bash，容器运行时不能没有进程，如果这时容器没有进程，将会自动退出 - 按
Ctrl+PQ键退出bash而不会终止容器。 --name：设置容器名称，如果没有指定，会自动生成一个
- 查看：
docker container ls，加-a同时输出所有的容器 - 按
Ctrl+PQ键退出后重新回到容器的bash：docker container exec -it 3027eb644874 bash，其中容器ID值可以先通过docker container ls得到 - 停止：
docker container stop xxx - 重启：
docker container start xxx - 删除：
docker container rm xxx
- 开启一个容器：
- 优雅地删除容器：先停止再删除
- 容器重启策略
always总是重启停止了的容器，除非显式地停止容器（比如通过docker container stop），例子：docker container run --name neversaydie -it --restart always alpine shunless-stopped显式地停止后，重启Docker服务不会再重启on-failed当容器以非0退出码退出，或者Docker服务重启
- 在 Docker Compose 或 Docker Stacks中指定重启策略，例子：
version: "3" services: myservice: <Snip> restart_policy: condition: always | unless-stopped | on-failure - Web server 例子
- 运行
docker container run -d --name webserver -p 80:8080 nigelpoulton/pluralsight-docker-ci-d表示后台运行，前台运行（进入容器交互环境）使用-it-p 80:8080将宿主机80端口映射到容器的8080端口
- 然后浏览器访问宿主机IP或者curl ip即可打开网页
- 查看镜像详情：
docker image inspect nigelpoulton/pluralsight-docker-ci
- 运行
- 清理所有容器：
docker container rm $(docker container ls -aq) -f
容器化应用
容器化一个单容器应用
- 下载应用代码：
git clone https://github.com/nigelpoulton/psweb.git - 查看其中的Dockerfile文件，代码及注释如下：
# All Dockerfiles start with the FROM instruction. This will be the base layer of the image FROM alpine # 元数据，不构成Layer LABEL maintainer="nigelpoulton@hotmail.com" # Alpine apk package manager to install nodejs and nodejs-npm into the image. RUN apk add --update nodejs nodejs-npm # copies in the app files from the build context COPY . /src # 元数据，不构成Layer WORKDIR /src RUN npm install # exposes a web service on TCP port 8080 # 元数据，不构成Layer EXPOSE 8080 # set the main application that the image(container) should run ENTRYPOINT ["node", "./app.js"]以上代码可以生成的镜像示意图：
- 构建镜像：
docker image build -t web:latest .（最后的（.）号表示构建上下文为当前目录） - 查看：
docker image ls - 推送到Docker Hub
- 登录：
docker login（需先注册账号） - 给镜像打标签：
docker image tag web:latest nigelpoulton/web:latest，后面的参数形式为：<current-tag> <new-tag> - 推送：
docker image push nigelpoulton/web:latest
- 登录：
- 运行应用：
docker container run -d --name c1 \ -p 80:8080 \ web:latest - 查看应用：
docker container ls - 测试应用：访问对应的地址
- 查看镜像的构建历史：
docker image history web:latest
使用多阶段构建部署到生产环境
将构建过程分成多个镜像，后面的镜像可以从前面的镜像中拷贝必要的文件，避免镜像体积过大。
-
参考资料
-
构建镜像：
docker image build-t：添加标签-f：指定Dockfile文件--no-cache=true不使用缓存--squash压成一个layer，减少镜像体积apt-get install添加no-install-recommends
-
FROM为新的镜像指定基础镜像 -
COPY复制程序源代码到镜像 -
EXPOSE指定应用的网络端口 -
ENTRYPOINT镜像启动时，默认要运行的程序
Compose
Compose 用于单引擎模式（单个节点）下部署和管理多容器应用。
- Linux系统下安装：参考https://github.com/docker/compose/releases
- 查看版本：
docker-compose --version - 使用yaml格式配置文件，默认文件名为
docker-compose.yml，-f可以指定自定义文件 - 配置文件例子
# 版本，参考：https://docs.docker.com/compose/compose-file/compose-versioning/ version: "3.5" # 服务，以下配置包含服务（容器）：web-fe，redis services: web-fe: # 使用当前目录的Dockerfile构建镜像 build: . # 容器启动时运行（这句可省略，因为Dockerfile已经定义） command: python app.py # 将容器里面的5000端口映射到宿主主机5000端口 ports: - target: 5000 published: 5000 # 指明添加到哪个网络 networks: - counter-net # 将卷counter-vol挂载到容器的/code目录 volumes: - type: volume source: counter-vol target: /code redis: # 从 redis:alpine 构建镜像 image: "redis:alpine" networks: counter-net: # 网络 networks: counter-net: # 卷 volumes: counter-vol:以上配置可分为四个部分： version、services、networks、volumes
- 使用Compose进行部署
- 下载代码：git clone https://github.com/nigelpoulton/counter-ap...
- 切换到counter-app目录，启动应用：
docker-compose up &（加&输出日志）- Compose 配置文件默认名称为
dockercompose.yml或docker-compose.yaml - 如果不是这两个名称，可以
-f指定 -d后台运行
- Compose 配置文件默认名称为
- 使用Compose管理容器
- 查看服务（容器）
docker-compose ps - 列出每个服务的进程：
docker-compose top - 停止应用：
docker-compose stop - 停止并删除：
docker-compose down - 重启：
docker-compose restart - 删除：
docker-compose rm
- 查看服务（容器）
Docker Swarm
由两部分组成：
- 安全集群：组织Docker节点成为集群
- 编排引擎：提供部署和管理的API
组成示意图：
创建一个安全Swarm集群
- 开放端口
- 2377/tcp: for secure client-to-swarm communication
- 7946/tcp and 7946/udp: for control plane gossip
- 4789/udp: for VXLAN-based overlay networks
- Swarm mode 和 single-engine mode
- 在一个single-engine mode Docker宿主主机运行：
docker swarm init，节点将转为swarm mode，并创建一个新的swarm，该节点则成为第一个manager - 其他节点可以加入成为worker或manager
-
例子（创建一个Swarm，manager：mgr1-mgr3，worker：wrk1-wrk3）
-
登录 mgr1主机，初始化一个Swarm：
docker swarm init \ --advertise-addr 10.0.0.1:2377 \ #其他节点连接该管理者节点的IP和端口 --listen-addr 10.0.0.1:2377 # 需要监听的IP和端口，一般和上面的一样 -
查看节点：
docker node ls -
在
mgr1运行：docker swarm join-token manager生成添加manager节点的命令（包含token）
输出结果大概是这样的：To add a manager to this swarm, run the following command: docker swarm join \ --token SWMTKN-1-0uahebax...ue4hv6ps3p \ 10.0.0.1:2377同理，将命令中的
manager替换成worker，则生成添加worker节点的命令 -
添加一个worker节点：登录到wkr1，运行：
docker swarm join \ --token SWMTKN-1-0uahebax...c87tu8dx2c \ 10.0.0.1:2377 \ --advertise-addr 10.0.0.4:2377 \ --listen-addr 10.0.0.4:2377该节点将被添加到Swarm作为worker
-
同理可添加wrk2、wrk3节点
-
添加一个manager节点：登录到mgr2，运行：
docker swarm join \ --token SWMTKN-1-0uahebax...ue4hv6ps3p \ 10.0.0.1:2377 \ --advertise-addr 10.0.0.2:2377 \ --listen-addr 10.0.0.1:2377同理可添加mgr3管理节点
-
再次查看
ID HOSTNAME STATUS AVAILABILITY MANAGER STATUS 0g4rl...babl8 * mgr2 Ready Active Reachable 2xlti...l0nyp mgr3 Ready Active Reachable 8yv0b...wmr67 wrk1 Ready Active 9mzwf...e4m4n wrk3 Ready Active d21ly...9qzkx mgr1 Ready Active Leader e62gf...l5wt6 wrk2 Ready Active- （*）号代表当前运行命令的节点
-
Swarm manager高可用
- Swarm manager原生支持高可用
- active状态的manager称为Leader，它负责分发任务，转发其他manager的任务，示意图：
- 管理节点集群之间的内部管理协调使用了Raft共识算法，这样就保证了管理节点高可用（HA
- 最佳实践：
- 部署奇数数量的manager（减少split-brain）
- 不要部署太多manager（3-5个为佳）
- Swarm内置的安全防护：CA settings, join tokens, mutual TLS, encrypted cluster store，encrypted networks, cryptographic node ID’s等
- 锁定Swarm
- 重启旧的manager，恢复旧的备份等操作可能会引起安全问题或者擦除当前的配置
- 初始化的时候添加
--autolock=true - 或者对于已有的Swarm更新：
docker swarm update --autolock=true，注意保存生成的key，manager重启时候解锁用 - 重启其中一个Docker节点：
service docker restart，看是否能自动添加到集群 - 查看集群中的节点：
docker node ls（会有报错，提示需要解锁） docker swarm unlock解锁，输入KEY
Swarm services
- 创建，例子：
docker service create --name web-fe -p 8080:8080 --replicas 5 nigelpoulton/pluralsight-docker-ci- 声明一个服务，名称为
web-fe - 每个Swarm节点的8080端口映射到服务副本的8080端口
--replicas 5表示创建5个服务副本- 按回车后，manager作为leader初始化5个副本，每个manager和worker拉取镜像并启动一个容器，跑在8080端口上。leader还要确保服务的要求状态保存在集群上并复制到Swarm的每一个manager。
- 所有服务都会被Swarm监控着，如果跟要求的状态不符，Swarm将会采取行动，恢复要求的状态。
- 比如，有一个副本挂掉了，Docker会重新启动一个副本，使其恢复到要求的状态
- 声明一个服务，名称为
- 查看服务：
docker service ls（如果在创建服务后马上查看，可能会查看不到，需要等到部署完成） - 查看服务副本列表：
docker service ps <service-name or serviceid> - 详情：
docker service inspect xxx - 服务的两种模式：
- replicated（默认）：指定副本数量，并尽可能平均分布到集群上
- global：在每个符合条件的节点上启动一个副本，创建是加
--mode global
- 伸缩一个服务
- 比如，流量暴增，需要增加服务副本，可以：
docker service scale web-fe=10，增加到10个副本 docker service ls查看服务，docker service ps查看所有副本情况docker service scale web-fe=5将副本数改回5个
- 比如，流量暴增，需要增加服务副本，可以：
- 移除服务：
docker service rm web-fe - 滚动更新
- 假设镜像需要从v1更新到v2，例子：
docker service update \ --image nigelpoulton/tu-demo:v2 \ --update-parallelism 2 \ # 每次并发更新两个副本 --update-delay 20s uber-svc # 20秒延迟
- 假设镜像需要从v1更新到v2，例子：
- 问题排除
- 查看Swarm service日志：
docker service logs <service-name>，默认日志驱动为json-file，json-file和journald均支持该命令查看
- 查看Swarm service日志：
- 参考资料
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