Docker 入门实践

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作者：张戈

导语：应用场景从创建、上传直到部署的详细过程，并简单的介绍了腾讯云容器服务的使用方法。通过Docker快速拉起一个定制服务，极大的简化了部署，加快了业务部署节奏，并降低了运维成本。 —— 人生苦短，快用Docker。

一、实践背景

为了学习Docker，我们先结合实际需求，设计这样一个场景case：假设有一个个人网站，想使用Nginx反向代理方案，能够在国内外快速搭建多个类似于CDN的节点，提供集群式的WEB访问服务。

我想到的方案如下：
1.常规部署方案：购买云主机->环境初始化->部署Nginx->配置反向代理->DNS解析
2.Docker部署方案：购买云主机->yum 安装docker->拉取自定义镜像并执行->DNS解析
3.腾讯云容器方案：腾讯云容器服务->创建服务->DNS解析

很明显，使用Docker部署方案，整个过程会变得简单快捷，也更易自动化。当然，若不是对IDC有特殊要求的话，腾讯云的容器服务当选为最佳方案。

下面简单记录下我从Docker镜像的创建、上传到部署的实践过程。

实验环境：

•腾讯云：CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
•阿里云：CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
•Docker version 1.12.6, build 88a4867/1.12.6
•Docker 镜像版本：Centos 官方最新版
•Nginx 版本：Tengine 2.2.0
•其他略..

二、制作镜像

1、安装配置Docker

# 安装docker
yum install -y docker

# 配置腾讯云镜像加速（官方的龟速）
vim /etc/sysconfig/docker
#新增如下参数：
OPTIONS='--registry-mirror=https://mirror.ccs.tencentyun.com'

#重启docker服务：
systemctl restart docker

2、制作基础镜像

拉取 centos官方基础镜像
docker pull centos

查看当前镜像
docker images

[root@MyServer docker]# docker images
REPOSITORY                                              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/centos                                        latest              328edcd84f1b        4 weeks ago         192.5 MB

运行并进入镜像：

docker run -ti docker.io/centos:latest /bin/bash

此时，终端已经进入了镜像里面，现在我们可以根据自己的需求安装额外的组件，比如我这次需要用到crontab任务计划服务、进程守护supervisor等，那么直接在这个终端开始操作：

[root@0d7f7b8769d9 /]# yum install -y epel-release crontabs
[root@0d7f7b8769d9 /]# yum install -y python-pip
[root@0d7f7b8769d9 /]# pip install --upgrade pip
[root@0d7f7b8769d9 /]# pip install supervisor

Ps：上面的PS提示符中的 0d7f7b8769d9 就是本次启动的 CONTAINER ID ,在下面的commit步骤即将用到。
完成必要组件安装之后，按下 Ctrl +D 退出系统，接着使用 docker commit 命令创建新镜像，比如命名为 nginx-proxy-base，版本latest：

docker commit 0d7f7b8769d9 centos/nginx-proxy-base:latest

执行完成后，可以使用 docker images 查看刚创建的镜像：

[root@MyServer ~]# docker images
REPOSITORY                                              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos/nginx-proxy-base                                 latest              676fcfff6d3c        About an hour ago   366 MB

到此，我们就创建了一个自定义的Docker基础镜像（Ps：基础镜像类似一个VM虚拟机的快照，方便后续步骤都可以从这个基础上重新制作。）

Ps：这里展示的是进入Docker里面通过手工部署的方式，其实我们还可以通过DockerFile来完成上述所有操作，可以极大的减小Docker镜像的体积。

3、制作服务镜像

有了前面的基础镜像之后，我们可以在此基础之上添加应用程序或自定义配置，打包为服务镜像。以本文背景需求为例，为了方便后续维护，Nginx我采用纯静态编译方式，制作成绿色便携版本。

因此，我们先在宿主机上静态编译一个符合需求的Nginx（仅展示关键步骤，依赖组件自行搞定）：

# 把所有依赖都静态编译进去
./configure  --prefix=/usr/local/nginx \
--with-http_v2_module \
--with-http_ssl_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_realip_module \
--with-pcre=../pcre-8.39  \
--with-zlib=../zlib-1.2.11 \
--with-http_sub_module \
--with-openssl=../openssl-1.0.2j \
--add-module=../ngx_cache_purge-2.3 \
--add-module=../ngx_http_substitutions_filter_module
# 安装
make && make install

安装后得到 /usr/local/nginx 目录，接着我们按照实验需求修改Nginx各项配置，比如反向代理：

server {
    listen 80;
    server_name demo.domain.com;
    access_log /data/wwwlogs/demo.domain.com.log;
    index index.html index.htm index.php;

    location  / {
        proxy_pass http://xxx.xxx.xxx.xxx;
        proxy_set_header  X-Forwarded-For $remote_addr;
        proxy_redirect off;
        proxy_set_header Host demo.domain.com;
    }
}

全部配置OK后，运行nginx，确保可以正常工作。

4、编写Dockerfile

①、创建一个目录，比如:

mkdir -p /data/docker-nginx-proxy
cd /data/docker-nginx-proxy

②、创建 supervisor配置文件，注意必须非daemon模式，所以此处crond会带上-n参数：

[supervisord]
nodaemon=true

[program:crond]
command=crond -n 

[program:nginx]
command=/usr/local/nginx/sbin/nginx

③、继续创建其他所需文件，比如 crontab.list：

*/20 * * * * /usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload > /dev/null 2>&1

④、将前面的nginx目录拷贝过来：

cp -rf /usr/local/nginx .

⑤、编写Dockerfile文件：

vim Dockerfile

FROM  centos/nginx-proxy-base:latest
MAINTAINER <[email protected]>
# 将所需文件复制到镜像指定路径
ADD nginx /usr/local/nginx
ADD supervisord.conf /etc/supervisord.conf

# 定义一些命令(因为Docker是分层的，这里建议将多个命令通过&&连接，写到一个RUN里面来减少Docker层数）
# 指定时区，解决Dcoker时间和宿主机时间差异问题
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && \
       echo Asia/Shanghai > /etc/timezone && \
       ln -sf /usr/local/nginx/sbin/nginx /bin/ && \
       echo 'daemon off;' >> /usr/local/nginx/conf/nginx.conf && \
             crontab /etc/crontab.list

# 运行 supervisor，这里注意CMD只能用一次
CMD ["/usr/bin/supervisord"]

附：dockerfile 常用指令，可以按实际需求自行添加：

FROM：指定基础image
MAINTAINER：用来指定镜像创建者信息
ADD：从src复制文件到container的dest路径
RUN：在容器里面执行命令
CMD：设置container启动时执行的操作，只能是一条，多条则只执行最后一条
EXPOSE：指定容器需要映射到宿主机器的端口，也可以再run的时候指定
ENV：用于设置环境变量
VOLUME：指定挂载点，使容器中的一个目录具有持久化存储数据的功能

5、构建镜像

命令为：docker build -t="[name]:[tag]" ./ ，比如：

docker build -t="centos/nginx-proxy:v1" ./

build之后，再执行docker images就可以看到刚刚创建的镜像：

[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker images
REPOSITORY                                              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos/nginx-proxy                                      v1                  f2ed91429b31        31 seconds ago      370.8 MB
centos/nginx-proxy-base                                 latest              676fcfff6d3c        About an hour ago   366 MB

接着，可以下测试镜像是否能正常运行，命令语法大致如下：

docker run -v [宿主目录]:[镜像目录] -ti -p [宿主端口]:[镜像端口] 镜像名称:版本

若加上 -d 参数，docker将会后台运行，这里我们想看下刚刚创建的镜像是否正常，所以采用前台运行模式，命令如下：

docker run -v /data/docker:/data/wwwlogs -ti -p 80:80 centos/nginx-proxy:v1

执行过程：

[root@MyServer docker-nginx-proxy ~]# docker run -v /data/docker:/data/wwwlogs -ti -p 443:443 -p 80:80 ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy:latest 
/usr/lib/python2.7/site-packages/supervisor/options.py:298: UserWarning: Supervisord is running as root and it is searching for its configuration file in default locations (including its current working directory); you probably want to specify a "-c" argument specifying an absolute path to a configuration file for improved security.
  'Supervisord is running as root and it is searching '
2017-09-03 06:34:59,613 CRIT Supervisor running as root (no user in config file)
2017-09-03 06:34:59,615 INFO supervisord started with pid 1
2017-09-03 06:35:00,617 INFO spawned: 'nginx' with pid 7
2017-09-03 06:35:00,622 INFO spawned: 'crond' with pid 8
2017-09-03 06:35:01,689 INFO success: nginx entered RUNNING state, process has stayed up for > than 1 seconds (startsecs)
2017-09-03 06:35:01,689 INFO success: crond entered RUNNING state, process has stayed up for > than 1 seconds (startsecs)

可以看到，镜像能够正常运行，接着我们还可以继续测试下启动的Nginx是否能够正常提供服务，这里就不详细介绍了。

三、私有仓库

前文已经制作了一个带有Nginx反向代理服务的Docker镜像，此时还只能在本地使用，若是要让其他服务器也能用到这个镜像，我们可以使用 docker registry 创建一个私有仓库，步骤如下：

1、拉取私有仓库registry

docker pull registry

此时，执行docker images应该可以看到4个镜像：

[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker images
REPOSITORY                                              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
centos/nginx-proxy                                      v1                  f2ed91429b31        About an hour ago   370.8 MB
centos/nginx-proxy-base                                 latest              676fcfff6d3c        2 hours ago         366 MB
docker.io/centos                                        latest              328edcd84f1b        4 weeks ago         192.5 MB
docker.io/registry                                      latest              9d0c4eabab4d        3 months ago        33.17 MB

2、拉起仓库

docker run -d -p 5000:5000 -v /data/images:/tmp/registry docker.io/registry

3、推送镜像

第一步查看镜像列表时，拿到需要推送的镜像的ID，比如 f2ed91429b31

①、先打tag，语法如下：

docker tag [image id] [仓库地址]/[命名空间]/[镜像名称]:[版本]

②、然后push，语法如下：

docker push [仓库地址]/[命名空间]/[镜像名称]

执行过程如下所示：

[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker tag f2ed91429b31 localhost:5000/centos/nginx-proxy:latest      
[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker push localhost:5000/centos/nginx-proxy
The push refers to a repository [localhost:5000/centos/nginx-proxy]
158fae47d4e2: Pushed 
4a5dcec3edb7: Pushed 
ae9a40cbe568: Pushed 
7abc8eb8fc0f: Pushed 
d8a5f0f5adc1: Pushed 
7dc25a4e14aa: Pushed 
c7ee46ed4410: Pushing [===>                                               ] 9.669 MB/153.1 MB
b362758f4793: Pushing [======>                                            ] 26.78 MB/192.5 MB

完成后，执行docker images就可以看到刚刚提交的镜像了：

[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker images
REPOSITORY                                              TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
localhost:5000/centos/nginx-proxy                       latest              f2ed91429b31        About an hour ago   370.8 MB
centos/nginx-proxy                                      v1                  f2ed91429b31        About an hour ago   370.8 MB
centos/nginx-proxy-base                                 latest              676fcfff6d3c        2 hours ago         366 MB
docker.io/centos                                        latest              328edcd84f1b        4 weeks ago         192.5 MB
docker.io/registry                                      latest              9d0c4eabab4d        3 months ago        33.17 MB

③、测试拉取：

现在可以在本机（本机可以先删除在拉取）或另找一台服务器进行docker pull拉取测试。

比如，先在宿主机上删除这个镜像：

[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker rmi localhost:5000/centos/nginx-proxy
Untagged: localhost:5000/centos/nginx-proxy:latest
Untagged: localhost:5000/centos/nginx-proxy@sha256:20e7898413c368ee8dbfac0649fbfbb2d43510c3024d01e6ea3ec3f1a5d7c152

此时，docker images 列表已经消失，再执行 docker pull 就又回来了。

[root@MyServer docker-nginx-proxy]# docker pull localhost:5000/centos/nginx-proxy
Using default tag: latest
Trying to pull repository localhost:5000/centos/nginx-proxy ... 
sha256:20e7898413c368ee8dbfac0649fbfbb2d43510c3024d01e6ea3ec3f1a5d7c152: Pulling from localhost:5000/centos/nginx-proxy
Digest: sha256:20e7898413c368ee8dbfac0649fbfbb2d43510c3024d01e6ea3ec3f1a5d7c152
Status: Downloaded newer image for localhost:5000/centos/nginx-proxy:latest

4、离线方案

当私有仓库无法使用时（比如存在网络限制），我们还可以将镜像保存为一个tar包，方便离线使用，使用也非常简单：

①、export / import 方案

使用 docker ps -a 查看当前正在运行的docker镜像列表，得到对应的 CONTAINER ID，执行如下语句可以将运行中的镜像导出到指定tar包：

docker export [CONTAINER ID] > centos-nginx-proxy-latest.tar

有了tar包之后，就可以使用 import 来导入：

cat centos-nginx-proxy-latest.tar | docker import - centos/nginx-proxy:v1

②、save / load 方案

使用 docker images 查看本地已有镜像列表，得到对应的IMAGE ID，然后执行如下语句可以将本地已存在镜像保存到指定tar包：

docker save  [IMAGE ID] > centos-nginx-proxy-latest.tar

后面则可以使用 load 来加载tar包镜像：

docker load < centos-nginx-proxy-latest.tar

两种方案的区别：
•export 只能导出正在运行的镜像，而 save 可以直接导出本地镜像；
•export 导出的镜像文件一般会小于 save 保存的镜像（本文实践数据：相差38MB）；
•export 导出（import导入）是根据容器拿到的镜像，再导入时会丢失镜像所有的历史，所以无法进行回滚操作（docker tag，而save保存（load加载）的镜像，没有丢失镜像的历史，可以回滚到之前的层（layer）。

四、容器服务

上述私有仓库其实已经可以满足整个实验背景需求，我们可以在购买其他云主机之后，就可以通过私有仓库外网地址快速拉起一个Nginx反向代理服务了。

但是，我们都知道国内的云主机都是小水管，而按流量收费的模式也比较昂贵。此时，本文的主角才姗姗来迟：腾讯云-容器服务。

简单来说，腾讯云的容器服务，就是给我们提供了一个在云端的Docker私有仓库，我们可以将制作好的镜像，推送到腾讯云私有镜像仓库，然后就可以在腾讯云或国内外其他云主机上快速拉起自定义的Docker镜像服务了，非常非常方便！而且，最重要的是...该服务目前免费。

下面简单分享一下腾讯云容器服务的使用方法。

1、创建仓库

①、开通镜像服务

打开腾讯云-容器服务：https://console.qcloud.com/ccs

按照页面提示填写相关信息并设置仓库密码：

②、接着在【我的创建】页面新建一个镜像仓库：

得到腾讯云私有仓库地址：

即：ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy

③、重置密码

如果忘记密码的话，可以使用【重置密码】功能来设置新的密码：

2、上传镜像

①、仓库认证

username 填写你登录腾讯云的账号，一般是QQ号码

docker login --username=[username] ccr.ccs.tencentyun.com

②、推送镜像

和前文推送镜像到本地私有仓库一样，先查看镜像ID，然后如下先打tag，然后推送：

docker tag [ImageId] ccr.ccs.tencentyun.com/[namespace]/[ImageName]:[tag]
docker push ccr.ccs.tencentyun.com/[namespace]/[ImageName]:[tag]

比如：

docker tag f2ed91429b31 ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy:latest
docker push ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy:latest

成功后，就可以在腾讯云容器页面查看到刚刚提交的镜像版本了：

3、拉取镜像

最后，我们就可以在需要部署Nginx反代服务的云主机上进行拉取操作了。

比如，我在阿里云主机上拉取这个镜像：

①、安装docker：yum install docker

②、启动docker：systemctl restart docker.service

③、登录腾讯云仓库

docker login --username=xxxxx http://ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy

④、拉取镜像

docker pull ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy

[root@iZbp1ct9hsppxrazdvn54mZ ~]# docker pull ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy
Using default tag: latest
Trying to pull repository ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy ... 
latest: Pulling from ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy
74f0853ba93b: Downloading [===========================>                       ] 39.11 MB/72.25 MB
e7fa91cce4c4: Downloading [================================>                  ] 37.65 MB/57.14 MB
c7319b8f7fbc: Download complete 
faf8180992b4: Download complete 
79327b915b74: Download complete 
702ede4e59c4: Download complete 
77e09cc85e34: Download complete 
8a265e81261a: Download complete

⑤、运行镜像

这里我们正式执行，所以加上 -d 参数：

docker run -v /data/docker:/data/wwwlogs -dti -p 443:443 -p 80:80 ccr.ccs.tencentyun.com/myspace/nginx-proxy:latest

整个过程不到5分钟，真的非常方便！

五、小结

本文记录了一个实际的Dokcer应用场景从创建、上传直到部署的详细过程，Docker为我们提供了一个新的软件发布方式，只要将应用以及相关的依赖打包成Docker镜像，并上传到镜像仓库之后，我们就可以快速拉起一个定制服务，毫无拖泥带水，从而极大的简化了部署。

本文还简单的介绍了腾讯云的容器服务，通过容器服务，我们可以上传自定制Docker镜像，可以在腾讯云主机或其他国内网服务器上快速拉起应用服务，加快了业务部署节奏，并降低了运维成本。

嗯，当然最重要的还是我通过这个实践，熟悉了Docker的基本知识和基础使用方法，从而实现了我的Docker入门学习目标。