架构师修炼之微服务部署 - Docker简介

Docker简介

Docker 是一个开源的应用容器引擎，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,然后发布到任何流行的Linux机器或Windows 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动手实验平台：Play with Docker。

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Docker 最初是 dotCloud 公司创始人 Solomon Hykes 在法国期间发起的一个公司内部项目，它是基于 dotCloud 公司多年云服务技术的一次革新，并于2013 年 3 月以 Apache 2.0 授权协议开源，主要项目代码在

GitHub上进行维护。Docker 项目后来还加入了 Linux 基金会，并成立推动开放容器联盟（OCI）。

Docker 自开源后受到广泛的关注和讨论，至今其 GitHub 项目已经超过 4 万 6 千个星标和一万多个 fork。甚至由于 Docker 项目的火爆，在 2013 年底，dotCloud 公司决定改名为 Docker。Docker 最初是在 Ubuntu 12.04 上开发实现的；Red Hat 则从 RHEL 6.5 开始对 Docker 进行支持；Google 也在其 PaaS 产品中广泛应用 Docker。

Docker 使用 Google 公司推出的Go 语言进行开发实现，基于 Linux 内核的cgroup，namespace，以及AUFS类的Union FS等技术，对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进程，因此也称其为容器。最初实现是基于LXC，从 0.7 版本以后开始去除 LXC，转而使用自行开发的libcontainer，从 1.11 开始，则进一步演进为使用runC和containerd。

Docker 在容器的基础上，进行了进一步的封装，从文件系统、网络互联到进程隔离等等，极大的简化了容器的创建和维护。使得 Docker 技术比虚拟机技术更为轻便、快捷。

容器（Containers）	虚拟主机（Virtual Machines）
容器内应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。	虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程。缺点：消耗硬件资源；配置和启动都慢。

内部架构

组成部分：

• Docker客户端

• Docker服务端

  • daemon 守护进程
  • image 镜像
  • container 容器

• Docker镜像仓库

概念

• Docker客户端

  发布操作指令给Docker服务端进行容器与镜像操作，类似Xshell，Teraterm。

• Daemon守护进程

  daemon在服务端宿主主机后台运行，接受来自客户的请求，并处理这些请求（创建、运行、分发容器）。

• DockerFile文件

  一个用来构建镜像的文本文件，包含了一条条构建镜像所需要的指令和说明。

• 镜像（image）

  创建容器的模板，一般程序员通过编译DockerFile文件创建。

  镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。无法对镜像进行修改。--简书

• 容器（Container)

  镜像实例-标准化的应用，可以进入容器进行修改。一个镜像可以创建多个独立运行的容器。

  容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。因此容器可以拥有自己的root文件系统、自己的网络配置、自己的进程空间，甚至自己的用户 ID 空间。容器内的进程是运行在一个隔离的环境里，使用起来，就好像是在一个独立于宿主的系统下操作一样。这种特性使得容器封装的应用比直接在宿主运行更加安全。--简书

• 仓库（Repository）

  集中化存储镜像的地方，一般使用Docker Registry构建自己的私有仓库。而官方的DockerHub提供操作系统、数据库、web服务或者其他公开的镜像。

  镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主机上运行，但是，如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry 就是这样的服务。--简书

镜像容器创建实操（Windows版）

• 创建Asp.netCore项目
  
  因为安装VS2019太费时间，所有通过SDK命令来创建项目。

  1. 安装Asp.netCore开发环境

     因为需要使用模板创建项目，所有需要进入官网(https://dotnet.microsoft.com/download)下载安装.NETCore SDK 3.1

  2. 确认是否安装成功

     1. 启动cmd命令窗口
     2. 输入以下命令

        dotnet --version
        

     3. 如果输出为 3.1 打头，代表安装成功

  3. 启动cmd窗口，cd到作业目录。输入以下命令创建项目。

     dotnet new webapp -o aspnetcoreapp
     

  4. 进入项目目录，运行项目。

     D:\docker>cd aspnetcoreapp
     D:\docker\aspnetcoreapp>dotnet restore
     D:\docker\aspnetcoreapp\aspnetcoreapp.csproj 的还原在 65.58 ms 内完成。
     
     D:\docker\aspnetcoreapp>dotnet run
     info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
         Now listening on: https://localhost:5001
     info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
         Now listening on: http://localhost:5000
     info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
         Application started. Press Ctrl+C to shut down.
     info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
         Hosting environment: Development
     info: Microsoft.Hosting.Lifetime[0]
         Content root path: D:\docker\aspnetcoreapp
     
     

  5. 进入浏览器，输入地址：https://localhost:5001 或者 http://localhost:5000。如果显示了Welcome，代表创建成功。
     
     

• 创建DockerFile

  在作业目录，创建无后缀的文件：DockerFile。内容如下：
  
  备注：如果使用VS2019可以通过右键项目,选择“Docker支持”自动生成此文件。

  FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/aspnet:3.1-buster-slim AS base
  WORKDIR /app
  EXPOSE 80
  EXPOSE 443
  
  FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/sdk:3.1-buster AS build
  WORKDIR /src
  COPY ["aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj", "aspnetcoreapp/"]
  RUN dotnet restore "aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj"
  COPY . .
  WORKDIR "/src/aspnetcoreapp"
  RUN dotnet build "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/build
  
  FROM build AS publish
  RUN dotnet publish "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/publish
  
  FROM base AS final
  WORKDIR /app
  COPY --from=publish /app/publish .
  ENTRYPOINT ["dotnet", "aspnetcoreapp.dll"]
  

• 创建镜像

  1. 安装Docker Desktop for windows.
     
     https://www.docker.com/products/docker-desktop
  2. 进入CMD窗口，查看安装版本。（因为是本地演示，必须保证Client和Server都存在）

     D:\docker>docker version
     Client: Docker Engine - Community
     Version:           19.03.8
     API version:       1.40
     Go version:        go1.12.17
     Git commit:        afacb8b
     Built:             Wed Mar 11 01:23:10 2020
     OS/Arch:           windows/amd64
     Experimental:      false
     
     Server: Docker Engine - Community
     Engine:
     Version:          19.03.8
     API version:      1.40 (minimum version 1.12)
     Go version:       go1.12.17
     Git commit:       afacb8b
     Built:            Wed Mar 11 01:29:16 2020
     OS/Arch:          linux/amd64
     Experimental:     false
     containerd:
     Version:          v1.2.13
     GitCommit:        7ad184331fa3e55e52b890ea95e65ba581ae3429
     runc:
     Version:          1.0.0-rc10
     GitCommit:        dc9208a3303feef5b3839f4323d9beb36df0a9dd
     docker-init:
     Version:          0.18.0
     GitCommit:        fec3683
     

  3. CMD窗口进入工作目录，通过DockerFile创建镜像
     
     备注：因为我有缓存Aspnet3.1和sdk3.1,所以没有出现下载信息。

     D:\docker>dir
     驱动器 D 中的卷是 Soft
     卷的序列号是 CC3B-E6AD
     
     D:\docker 的目录
     
     2020/04/22  15:46    <DIR>          .
     2020/04/22  15:46    <DIR>          ..
     2020/04/22  13:08    <DIR>          aspnetcoreapp
     2020/04/22  15:40               615 DockerFile
                 1 个文件            615 字节
                 3 个目录 86,923,542,528 可用字节
     
     D:\docker>docker build -t aspnetcore .
     Sending build context to Docker daemon  6.373MB
     Step 1/17 : FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/aspnet:3.1-buster-slim AS base
     ---> 0661f995e7db
     Step 2/17 : WORKDIR /app
     ---> Running in 361e77bdad90
     Removing intermediate container 361e77bdad90
     ---> add07effc24a
     Step 3/17 : EXPOSE 80
     ---> Running in 9a384d1bd5e4
     Removing intermediate container 9a384d1bd5e4
     ---> bea582d752fc
     Step 4/17 : EXPOSE 443
     ---> Running in 4690332ca309
     Removing intermediate container 4690332ca309
     ---> 47da2ca7d6ce
     Step 5/17 : FROM mcr.microsoft.com/dotnet/core/sdk:3.1-buster AS build
     ---> 3edbb65c61da
     Step 6/17 : WORKDIR /src
     ---> Using cache
     ---> 5464ff3ac1fb
     Step 7/17 : COPY ["aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj", "aspnetcoreapp/"]
     ---> Using cache
     ---> d9cbfaaf5a1a
     Step 8/17 : RUN dotnet restore "aspnetcoreapp/aspnetcoreapp.csproj"
     ---> Using cache
     ---> f3fc708d4809
     Step 9/17 : COPY . .
     ---> Using cache
     ---> c30b51b049a7
     Step 10/17 : WORKDIR "/src/aspnetcoreapp"
     ---> Using cache
     ---> 089b9f9f7a27
     Step 11/17 : RUN dotnet build "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/build
     ---> Using cache
     ---> 01728a06901e
     Step 12/17 : FROM build AS publish
     ---> 01728a06901e
     Step 13/17 : RUN dotnet publish "aspnetcoreapp.csproj" -c Release -o /app/publish
     ---> Using cache
     ---> bf5986a7c2e4
     Step 14/17 : FROM base AS final
     ---> 47da2ca7d6ce
     Step 15/17 : WORKDIR /app
     ---> Running in 098789c69783
     Removing intermediate container 098789c69783
     ---> 373b88783227
     Step 16/17 : COPY --from=publish /app/publish .
     ---> 2a00a6670e90
     Step 17/17 : ENTRYPOINT ["dotnet", "aspnetcoreapp.dll"]
     ---> Running in 94f2bb2fae82
     Removing intermediate container 94f2bb2fae82
     ---> 73ae1ad12839
     Successfully built 73ae1ad12839
     Successfully tagged aspnetcore:latest
     SECURITY WARNING: You are building a Docker image from Windows against a non-Windows Docker host. All files and directories added to build context will have '-rwxr-xr-x' permissions. It is recommended to double check and reset permissions for sensitive files and directories.
     
     D:\docker>docker images
     REPOSITORY                             TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
     aspnetcore                             latest              73ae1ad12839        32 seconds ago      212MB
     
     

• 创建容器

  1. 先确认容器列表，然后使用镜像名称创建容器。
     
     -d:表示后台运行；-P：表示自动分配端口（-p 8080:80 形式自定义端口）

     D:\docker>docker container ls
     CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
     
     D:\docker>docker run -d -P aspnetcore
     4129eb2516af33ea9346c8d6eefec6e1d5d83ec728ab3ddb093a4a3610dd3001
     
     D:\docker>docker container ls
     CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                                           NAMES
     4129eb2516af        aspnetcore          "dotnet aspnetcoreap…"   4 seconds ago       Up 3 seconds        0.0.0.0:32771->80/tcp, 0.0.0.0:32770->443/tcp   elegant_chebyshev
     

  2. 执行结果

     打开浏览器，输入地址：http://localhost:32771/