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Docker 安装配置和基本命令详解以及案例示范

article 2024/11/14 16:31:30

1. 引言

容器化技术的快速发展给软件开发和运维带来了革命性的变化，Docker作为这一领域的领军者，已经成为软件开发和部署流程中的重要工具。Docker的轻量化、快速启动和高效资源利用让开发者能够在不同的环境中实现一致的开发体验。本篇文章将详细讲解如何在CentOS系统中安装Docker，如何配置阿里云镜像加速，Docker的基本命令和语法，以及通过实际的电商交易系统案例来演示如何在Docker环境中开发和调试应用。

2. Docker 简介

Docker 是一个开源的容器化平台，它允许开发者将应用程序及其依赖项封装在容器中运行。相比传统虚拟机，容器更加轻量且启动迅速，从而大幅提高了开发和部署效率。Docker还通过其强大的生态系统和镜像仓库为开发者提供了极大的便利。

2.1 容器与虚拟机的区别

容器与虚拟机的一个关键区别在于，容器共享宿主操作系统的内核，而虚拟机则需要完整的操作系统。这使得容器启动速度更快，性能更好。Docker正是基于这种轻量化的容器技术，能够让开发者轻松构建、发布和运行分布式应用。

3. Docker 安装教程（CentOS）

在CentOS上安装Docker并非复杂的任务，但仍需注意一些细节，确保整个过程顺利。我们将在CentOS上安装Docker CE（社区版），并配置阿里云镜像加速器。

3.1 安装环境准备

在安装Docker之前，请确保系统环境满足以下条件：

操作系统：CentOS 7或更高版本
系统架构：64位
内核版本：3.10及以上

3.2 Docker 安装步骤（CentOS）

卸载旧版本（如已安装） 在安装最新版本之前，建议先卸载可能存在的旧版本Docker。

sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest docker-common docker-latest docker-latest-logrotate docker-logrotate docker-engine

安装依赖包 Docker依赖一些软件包，运行以下命令来安装这些包：
```
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
```

添加Docker仓库 使用yum-config-manager工具添加Docker的官方仓库：

sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

安装Docker CE 安装最新版本的Docker：

sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

启动Docker服务 安装完成后，启动Docker服务并将其设置为开机自启：
```
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker
```
验证安装 使用以下命令验证Docker是否成功安装：
```
docker --version
```
输出类似Docker version 20.10.7, build f0df350的信息代表安装成功。

3.3 阿里云镜像加速器配置

由于Docker官方镜像源在国内的访问速度较慢，因此我们可以通过配置阿里云镜像加速器来加速拉取Docker镜像的速度。

获取阿里云镜像加速地址 登录阿里云容器镜像服务后，在"镜像加速器"页面中可以获取你的加速器地址。
配置加速器 在CentOS中，编辑Docker的daemon配置文件/etc/docker/daemon.json，并添加如下内容：
```
{
  "registry-mirrors": ["https://<your-acceleration-address>.mirror.aliyuncs.com"]
}
```
请将``替换为你在阿里云获取的加速器地址。
重启Docker服务 配置完成后，重启Docker服务以使配置生效：
```
sudo systemctl restart docker
```

到这里，Docker已经成功安装并配置了阿里云镜像加速器。接下来我们将介绍一些常用的Docker命令和语法。

4. Docker 常用命令及语法

Docker有丰富的命令和选项可以使用，这里我们将介绍一些基础且常用的命令，这些命令将帮助你快速上手Docker的基本操作。

4.1 镜像管理

4.1.1 拉取镜像

Docker的镜像类似于虚拟机的操作系统镜像，包含了容器运行所需的应用和库。使用docker pull命令可以从镜像仓库中拉取镜像：

docker pull <image_name>

例如，拉取nginx镜像：

docker pull nginx

4.1.2 查看本地镜像

使用docker images命令可以查看本地存储的所有镜像：

docker images

4.1.3 删除镜像

如果某个镜像不再需要，可以通过docker rmi命令删除它：

docker rmi <image_id>

先使用docker images命令获取镜像ID，然后执行删除命令。

4.2 容器管理

4.2.1 创建并启动容器

从镜像启动一个容器，并在后台运行：

docker run -d --name <container_name> <image_name>

例如，启动一个nginx容器：

docker run -d --name my_nginx nginx

4.2.2 查看运行中的容器

使用docker ps命令查看当前正在运行的容器：

docker ps

4.2.3 停止容器

通过docker stop命令可以停止某个正在运行的容器：

docker stop <container_id>

4.2.4 删除容器

容器停止后可以通过docker rm命令删除它：

docker rm <container_id>

4.2.5 进入容器

有时我们需要进入容器内部进行调试，可以使用exec命令打开容器的终端：

docker exec -it <container_id> /bin/bash

这将在容器内部打开一个bash终端，你可以像在本地系统中一样操作容器。

4.3 数据卷管理

4.3.1 创建数据卷

Docker的数据卷用于持久化容器中的数据。可以使用docker volume create命令创建一个数据卷：

docker volume create <volume_name>

4.3.2 挂载数据卷

在启动容器时使用-v选项将数据卷挂载到容器内部：

docker run -d -v <volume_name>:/path/in/container --name <container_name> <image_name>

例如，将数据卷挂载到nginx容器的/usr/share/nginx/html目录：

docker run -d -v my_volume:/usr/share/nginx/html --name my_nginx nginx

4.4 网络管理

4.4.1 创建自定义网络

可以通过以下命令创建一个Docker自定义网络：

docker network create <network_name>

4.4.2 将容器连接到自定义网络

在启动容器时通过--network选项将容器连接到指定网络：

docker run -d --network <network_name> --name <container_name> <image_name>

4.4.3 查看网络信息

可以通过以下命令查看Docker网络的详细信息：

docker network inspect <network_name>

5. 电商交易系统案例演示

在这一部分，我们将以一个简单的电商交易系统为例，展示如何使用Docker构建、部署和调试该系统。假设该系统包含三个主要服务：frontend（前端服务）、backend（后端服务）以及database（数据库服务）。

5.1 前端服务

我们将使用Nginx作为前端服务的静态页面服务器。首先，编写Dockerfile，以将项目的静态页面打包为Docker镜像。

5.1.1 前端`Dockerfile`

dockerfile复制代码FROM nginx:alpine
COPY ./dist /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80

这个Dockerfile将本地的dist目录复制到Nginx容器的静态资源目录中，并将80端口暴露给外部。

5.1.2 构建前端镜像

docker build -t frontend-app .

5.1.3 启动前端容器

docker run -d --name frontend-container -p 8080:80 frontend-app

5.2 后端服务

后端服务使用Node.js编写，提供API接口。同样需要编写一个Dockerfile来打包后端服务。

5.2.1 后端`Dockerfile`

dockerfile复制代码FROM node:14
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install
EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]

5.2.2 构建后端镜像

docker build -t backend-app .

5.2.3 启动后端容器

docker run -d --name backend-container -p 3000:3000 backend-app

5.3 数据库服务

数据库服务可以使用官方的MySQL镜像。启动数据库时，我们需要通过数据卷来持久化数据。

5.3.1 启动MySQL容器

docker run -d --name db-container -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret -v db_data:/var/lib/mysql -p 3306:3306 mysql:5.7

5.4 使用Docker Compose 管理多容器

在这个电商交易系统中，我们有多个服务，可以使用Docker Compose来管理它们。以下是一个简单的docker-compose.yml文件示例：

version: '3'
services:
  frontend:
    image: frontend-app
    ports:
      - "8080:80"
  
  backend:
    image: backend-app
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
  
  db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    ports:
      - "3306:3306"

volumes:
  db_data:

运行以下命令启动所有服务：

docker-compose up -d

这样，我们的电商系统的前后端及数据库服务将自动在Docker中启动和运行。通过docker-compose可以方便地管理系统的启动、停止、重启和日志查看。

5.5 进入容器调试

通过以下命令进入某个服务的容器内，进行调试或日志查看：

docker exec -it <container_name> /bin/bash

例如，进入backend-container容器：

docker exec -it backend-container /bin/bash

进入后，可以检查应用日志、查看数据库连接状态，或者手动运行API请求，调试整个交易系统。

6. 总结

在本篇文章中，我们详细讲解了如何在CentOS系统上安装Docker及配置阿里云镜像加速器，介绍了Docker的基本命令及其使用场景，并通过一个实际的电商交易系统案例展示了如何使用Docker进行开发、部署和调试。Docker为我们提供了一个强大的工具链，帮助我们快速构建和维护复杂的分布式系统。在日常开发和运维过程中，灵活运用Docker可以极大提高工作效率。

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