前言

你是否曾經和我一樣，想了解一個新的中介軟體，如redis、kafka、zookeeper等，發現無論是單點還是叢集搭建過程都異常繁瑣，甚至佔用了一半以上的學習時間？很多中介軟體都是基於linux系統的，但是你卻要在windows上做文章？作為一個後端程式設計師，我只想學習一下中介軟體怎麼使用，卻被這種繁瑣的過程限制住了手腳，抑或是半途而廢？
正所謂，工欲善其事，必先利其器。Docker可以完美的解決我們以上的痛點，而且安裝過程簡單。
本文參照Docker官方文件https://docs.docker.com/，基於windows系統，Linux和Mac系統除了安裝過程不同之外其餘過程均相同。

一、安裝Docker

步驟一

下載安裝DockerToolBox： https://docs.docker.com/toolbox/overview/

步驟二

安裝成功之後會有三個圖示出現，Docker Quickstart基本上不用，常用的是另兩個，開啟VM更新到最新版本（因為舊版本開啟Kitematic的時候容易卡死）

步驟三

開啟Kitematic軟體，點選hello-world-nginx的CREATE按鈕，建立一個容器，如果能正常跑起來就證明安裝成功了。

二、Docker Machine

經過上面過程我們已經在Windows裡面成功安裝了docker環境，但本質上Kitematic軟體底層利用的是VirtualBox虛擬機器和DockerMachine，那麼什麼是Docker Machine？

1、Docker Machine概念

Docker Machine就是建立Docker環境的機器，簡單說就是有了Docker Machine就可以在任何系統任何平臺上快速的搭建Docker環境了。

2、利用Docker Machine快速建立Docker環境

建立Docker虛擬機器

開啟cmd視窗，執行命令 docker-machine create --driver=virtualbox machine1
該命令以virtualbox為介質快速建立一個包含有docker環境的虛擬機器。命令執行完成之後開啟virtualbox介面如下：
可以看到machine1正在執行，雙擊進入該虛擬機器可以執行docker的所有命令。
你可以利用上面的命令繼續建立多個含有Docker Engine的多個虛擬機器

進入Docker虛擬機器

開啟cmd視窗，執行命令 docker-machine ssh machine1
該命令可以通過cmd視窗進入到machine1環境，因為virtualbox的複製貼上操作沒有cmd視窗那麼便捷，所以我一般複製命令的時候都使用cmd視窗ssh進入

其他Docker machine命令

docker-machine start/stop 可以刪除容器關閉和不刪除容器關閉虛擬機器
更多命令請參考 https://docs.docker.com/machine/reference/

三、Docker Compose

1、Dcoker Compose概念

Docker Compose可以有組織的啟動同屬於一個服務的多個容器
換句話說 當一個服務包含多個容器的時候，docker compose可以通過yaml檔案預先配置，然後統一啟動

2、Docker Compose安裝

三步走：進入machine1、切換root使用者、安裝及更改compose許可權
1.21.1為版本，可以到https://github.com/docker/compose/releases去檢視可更換的compose版本

sudo -i
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.1/docker-compose-uname -s-uname -m -o /usr/local/bin/docker-compose
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3、Compose的使用

以三節點的zookeeper偽叢集為例，最重要的就是yaml檔案，這個是構建服務的藍圖
首先：隨便在哪個目錄下建立一個docker-compose.yml檔案（注意名稱必須為docker-compose），內容如下
然後：進入docker-compose.yml目錄，執行docker-compose up -d （-d表示後臺執行）結果如圖

version: '3.1'

services:
  zoo1:
    image: zookeeper
    restart: always
    hostname: zoo1
    ports:
      - 2181:2181
    environment:
      ZOO_MY_ID: 1
      ZOO_SERVERS: server.1=0.0.0.0:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

  zoo2:
    image: zookeeper
    restart: always
    hostname: zoo2
    ports:
      - 2182:2181
    environment:
      ZOO_MY_ID: 2
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=0.0.0.0:2888:3888 server.3=zoo3:2888:3888

  zoo3:
    image: zookeeper
    restart: always
    hostname: zoo3
    ports:
      - 2183:2181
    environment:
      ZOO_MY_ID: 3
      ZOO_SERVERS: server.1=zoo1:2888:3888 server.2=zoo2:2888:3888 server.3=0.0.0.0:2888:3888

再次：檢查zookeeper偽叢集是否安裝成功，使用docker ps 檢視正在執行的容器，記下ID
然後：通過docker exec -it id /bin/bash進入zookeeper下，進入bin目錄，執行zkCli.sh就可以執行zookeeper命令了！

就這樣偽叢集瞬間搭建好，跟誰說理去？

4、yml模板說明：

• version對應compose和Engine版本

  
  
  

  image.png
• services對應多個容器
• zoo1/2/3為容器名稱
• image表示基於的映象為zookeeper
• environment表示環境變數
• ports前面的埠號表示容器宿主機的埠號，後面的埠號表示容器的埠號
• 其他顧名思義

4、Compose yml其他語法

https://docs.docker.com/compose/compose-file/

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四、Docker Swarm

上面兩位劍客完成了Docker環境搭建和容器的編排工作，swarm則用來完成多臺機器（可物理可虛擬）之間容器叢集的管理，Swarm是docker自帶的一種模式，內嵌到docker裡，不用額外安裝。

1、Swarm中的重要概念

• 節點：NODE，一個節點本質上是一個包含Docker Engine環境的機器，可以是物理機也可以是虛擬機器，我們這裡可以是自己構建的docker machine。Node分為兩種，一種為leader，一種為worker，前者負責分派工作，後者負責執行工作，同一個NODE可以同時有兩種角色。
• 服務：Service，執行在節點上包含一個或者多個task的綜合體，每個task都由一個容器和容器內部執行的一些命令共同代表。
• 負載均衡：使用內部負載均衡，訪問任何節點埠都會通過負載均衡找到服務，即便當前node沒有服務
  
  

  image.png

2、快速搭建一個Swarm叢集

步驟一：

開啟cmd視窗，使用docker-machine create xxx 建立一個manager環境和兩個worker環境，建立完成可以開啟virtualbox檢視

步驟二：

在manager節點即圖中的machine1節點內，執行命令
docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.101 注意後邊的IP為當前機器的IP可以通過cmd視窗的docker-machine ip machine1檢視。--advertise-addr表示設定mannager

$ docker swarm init --advertise-addr 192.168.99.101
Swarm initialized: current node (bvz81updecsj6wjz393c09vti) is now a manager.

To add a worker to this swarm, run the following command:

    docker swarm join \
    --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-1awxwuwd3z9j1z3puu7rcgdbx \
    172.17.0.2:2377

To add a manager to this swarm, run 'docker swarm join-token manager' and follow the instructions.

步驟三：

上一步中其實已經給出了加入swarm的命令了，如果沒記住可以在mananger節點執行docker swarm join-token worker 命令檢視

docker swarm join --token SWMTKN-1-3pu6hszjas19xyp7ghgosyx9k8atbfcr8p2is99znpy26u2lkl-7p73s1dx5in4tatdymyhg9hu2 192.168.99.101:2377
執行完上述命令後會有成功的提示

在Manager節點執行docker node ls可以檢視當前節點

步驟四：

至此Docker swarm叢集搭建完成，該叢集包含三個節點，一個Manager和兩個worker，Manager本質上也是一個worker，都可以執行任務。

3、在Swarm上操作服務

• 釋出：
  隨便在哪個節點上執行命令
  docker service create
  --replicas 3
  --name redis
  --update-delay 10s
  redis:3.0.6
  就可以釋出一個3.0.6版本的Redis了，replicas表示有三個副本，update-delay表示當升級的時候，一個節點升級成功之後的10秒後才升級另一個節點
• 升級：
  docker service update --image redis:3.0.7 redis
  這個過程是滾動的，即一個接一個升級
• 檢視：
  docker service inspect --pretty redis
  或者docker service ps redis
• 刪除：
  docker service rm redis
• 停止/重啟節點：
  docker node update --availability drain worker1
  該命令停止了節點worker1，停止之後不接受新的請求，不接受manager分派
  docker node update --availability active worker1
  該命令重啟了節點，使其恢復active狀態
• 指定埠：
  docker service create
  --name my-web
  --publish published=8080,target=80
  --replicas 2
  nginx
  該命令指定了訪問埠為8080，對映docker80埠，可以通過任何節點訪問到如192.168.99.101:8080

4、Swarm && Compose

上面Swarm釋出的Service都是單個容器的，多個容器如何操作呢？首先我們會聯想到Compose，但是Comopse舊版本只支援在單個Host上釋出，在叢集裡就需要Compose新版本了！先保證Compose是v3以上吧！
去這個網址https://github.com/docker/compose/releases/檢視compose版本和compose yml版本的對應關係

Swarm釋出Compose編排的Service過程：

步驟一：

編排docker-compose.yml模板檔案，此處命名可以隨便起，與Compose不同
下面的yml檔案來自官方https://github.com/docker/labs/blob/master/beginner/chapters/votingapp.md

• version必須是3及以上
• 該服務包含redis、db、vote服務（投票功能）、result服務（統計結果）等等

version: "3"
services:
  redis:
    image: redis:alpine
    ports:
      - "6379"
    networks:
      - frontend
    deploy:
      replicas: 2
      update_config:
        parallelism: 2
        delay: 10s
      restart_policy:
        condition: on-failure
  db:
    image: postgres:9.4
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data
    networks:
      - backend
    deploy:
      placement:
        constraints: [node.role == manager]
  vote:
    image: dockersamples/examplevotingapp_vote:before
    ports:
      - 5000:80
    networks:
      - frontend
    depends_on:
      - redis
    deploy:
      replicas: 2
      update_config:
        parallelism: 2
      restart_policy:
        condition: on-failure
  result:
    image: dockersamples/examplevotingapp_result:before
    ports:
      - 5001:80
    networks:
      - backend
    depends_on:
      - db
    deploy:
      replicas: 1
      update_config:
        parallelism: 2
        delay: 10s
      restart_policy:
        condition: on-failure

  worker:
    image: dockersamples/examplevotingapp_worker
    networks:
      - frontend
      - backend
    deploy:
      mode: replicated
      replicas: 1
      labels: [APP=VOTING]
      restart_policy:
        condition: on-failure
        delay: 10s
        max_attempts: 3
        window: 120s
      placement:
        constraints: [node.role == manager]

  visualizer:
    image: dockersamples/visualizer
    ports:
      - "8080:8080"
    stop_grace_period: 1m30s
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
    deploy:
      placement:
        constraints: [node.role == manager]

networks:
  frontend:
  backend:

volumes:
  db-data:

步驟二：

執行命令 docker stack deploy --compose-file docker-compose.yml vote 啟動基於yml檔案的名稱為vote的服務
注意docker stack不支援build，需要事先指定映象

步驟三：

這樣多個容器就以服務的形式釋出到叢集裡面了！通過192.168.99.101:5000訪問即可看到頁面！
docker stack services vote：可以檢視服務狀態
docker stack rm vote：可以刪除服務

Docker-Compose所有命令引數可以參考：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

五、Docker基礎

docker主要由倉庫、映象、容器三個概念組成！下圖中顯示了三者之間的關係

• 把映象理解為軟體安裝包
• 把容器理解為使用的軟體
• 把倉庫理解為安裝包下載網站

一：對於映象：

1:增加映象：
A：從倉庫下載：docker pull NAME:TAG
A1:例子：docker pull ubuntu:latest
A2:例子：docker pull ubuntu 同上
A3:例子：docker pull ubuntu:14.04
B：建立映象：
B1:基於已有映象的容器建立：docker commit已經修改過的容器，如docker容器裡建立了檔案的映象
B11:docker commit -m “訊息” -a “作者資訊” a925948cb23d（容器ID） test：0.1（標籤）
B2:基於本地模板匯入
B3:基於Dockerfile建立
C：存出映象：docker save -o xxx.tar xxx:latest即可儲存成tar檔案
D：載入映象：docker load < xxx.tar即可載入tar檔案
2:刪除映象：
A：刪除映象：docker rmi image image可以為標籤也可以為id
A1:-f強行刪除
3:修改映象：
A：給映象打標籤：docker tag ubuntu:latest myubuntu:latest

4:檢視映象：
A：列出映象：docker images
A1:-a列出所有的映象檔案
A2:-q僅輸出ID資訊
B：詳細資訊：docker inspect ubuntu：latest
C：檢視歷史：docker history ubuntu：latest
5:搜尋映象：
A：搜尋映象：docker search -s 3 —automated ubuntu 搜尋3星以上自動建立的ubutnu映象
6:上傳映象：
A：先加標籤：docker tag xxx：14.04 user／test：latest
再往上推：docker push user／test：latest
B：上傳到docker hub裡面，跟git很類似

7:Dockerfile詳解：
構建：
Kind1：在dockerfile所在目錄執行：docker build -t nginx：v3 .
Kind2: 直接用gitRepo構建：docker build git路徑：版本
解釋：BS架構，dockerfile所在目錄應該為空目錄，所有需要複製或者新增的檔案都應該複製到該目錄下，這個路徑是一個上下文Context，構建過程中會把上下文傳送給Docker引擎
A：FROM命令：以什麼為基礎，可以是已經存在的映象，也可以是虛擬映象scratch
B：RUN命令：與直接在容器內命令列中輸入的命令一樣的效果，為了減少層數，可以使用\和&&結合的方式，換行並繼續的意思
C：COPY命令：COPY package.json ／usr／src／app，前者為上下文中的路徑，後者可以為絕對路徑，也可以為WORKDIR目錄的相對路徑
D：ADD命令：與COPY一至，源路徑可以為url，可以為tar檔案，只在自動解壓縮的場合使用ADD，其餘一律用RUN
E：CMD命令：制定容器啟動時所要執行的命令，只能執行一次，多次會覆蓋，CMD 【“可執行程式”，“param1”，“parma2”】
F：ENTRYPOINT命令：格式與RUN相同，給容器配置一個可執行程式格式與CMD相同，docker run指令不會覆蓋ENTRYPOINT命令而會覆蓋CMD命令，比如-i
G：ENV命令：設dockerfile的環境變數 ENV key value，之後的命令可以使用ENV定義的環境變數，容器內也可以使用
H：VOLUME命令：VOLUME ／data，匿名卷容器內的／data對映入主機了
I：EXPOSE命令：宣告埠 EXPOSE 80 8080
J：WORKDIR：指定工作目錄，或者成為當前目錄，如果目錄不存在WORKDIR會幫你建立
K：USER命令：制定當前使用者

二：對於容器：
1:建立容器：
A：建立容器：docker create -it ubuntu：latest
保持標準輸入開啟：-i
後臺執行容器：-d
分配一個偽終端：-t
B：建立並啟動容器：docker run ubuntu ／bin/bash
2:刪除容器：
A：docker rm命令刪除：
B：刪除所有：sudo docker rm $(docker ps -a -q)
3:停止容器：
A：優雅的停止：docker stop dockerID
B：直接殺死：docker kill id
4:檢視容器：docker ps
A：獲取容器輸出資訊：docker logs id
5:進入容器：
A：exec命令：docker exec -it dockerID ／bin／bash
B：nsenter工具：可以去查
6:容器互聯：
A：docker run -d -P —name dockerName1 --link dockerName2:dockerName2Alias ubuntu：14.04
B：
7:啟動容器：
A：docker start af（容器ID）
B：重啟：docker restart id
C：啟動容器會自動在映象層外掛載一層可讀寫層
D：直接從映象啟動容器：docker run -i -t -d -p 8080:8080 --name myname ubuntu:latest
8:匯入匯出容器：
A：匯出容器：docker export -o xxx.tar dockerID
B：匯入容器：docker import xxx.tar - dockerName

三：對於倉庫：
1:建立私有倉庫：
A：建立本地／tmp／registry 位置的倉庫 docker run -d -p 5000:5000 registry
B：建立制定路徑倉庫 docker run -d -p 5000:5000 -v ／opt／data／registry：／tmp／registry registry
2:從國內映象下載映象：
A：從時速雲下載映象：docker pull index.tenxcloud.com/docker_library/映象：標籤

四：對於資料：
1:資料卷：
A：容器內資料直接對映到本地主機環境
B：資料卷可以被多個容器共享和重用
C：對資料卷修改立馬生效，並且更新資料卷不影響映象
D：資料卷會一直存在，直到沒有容器使用才可以安全解除安裝
E：掛載資料捲到容器內目錄的兩種方法：
E1：docker run -d -P --name web -v /webapp ubuntu:14.04 把容器的webapp目錄對映到主機上
E2：掛載指定目錄到容器：docker run -d -P --name web -v /src/webapp（主機目錄）:/opt/webapp（容器內目錄）:ro ubuntu：14.04 加上：ro後容器對鎖掛在的資料卷內資料就無法修改了
E3：可以掛載單個檔案到容器內目錄作為資料卷，不推薦
F：刪除資料卷：docker rm -v
2:資料卷容器：
A：使用特定容器維護資料卷
B：操作流程：
B1:建立資料卷容器：docker run -v ／dbdata —name dbdata ubuntu
B2:在其他容器使用—volumes-from dbdata即可掛載改容器，可以寄連掛在，也可以掛載多個資料卷容器

總結：

本篇部落格涵蓋了Docker自家的所有內容，從Docker基礎到Docker三劍客都有解析，可以作為入門指導。
有了docker之後我們就可以隨便的安裝那些安裝過程複雜的軟體了，如果你看懂了，請給我一點鼓勵哦！