Class-05: Dockerization

Docker 基础

DevOps 循环与课程概述

编码和测试
- 如何配置环境？
- 按步骤配置
- 是否可以更好地配置？
部署代码到测试环境
- 解决“在我这里工作”问题
部署代码到生产环境
- 预发布和生产环境差异

通过打包代码和所有配置，构建一次，在本地、预发布和生产环境中运行，尽量保持环境一致。

Docker 介绍

Docker 是一种 PaaS 产品，使用操作系统级别的虚拟化技术，将软件打包成独立的容器，这些容器可以在任何地方运行。

什么是 Docker

Docker 是一套 PaaS 产品，使用操作系统级别的虚拟化技术，将软件打包成独立的容器。
容器是彼此隔离的，包含自己的软件、库和配置文件。

为什么使用虚拟化

资源利用：一台电脑上运行多个服务。
隔离：多个服务同时使用需要隔离环境，防止资源冲突。
资源限制：控制 CPU、内存等资源使用。

Docker 使开发人员能够轻松地打包、传输和运行任何应用程序，将其作为轻量级、可移植、自给自足的容器，可以在几乎任何地方运行。

容器与虚拟机的区别

容器和虚拟机都将物理机器隔离成多个虚拟机器。
区别在于实现方式和层级：虚拟机虚拟化物理硬件，容器在操作系统上隔离出不同的环境。

关键优势

可移植性：容器可以在不同环境中一致运行。
应用中心化：专注于应用的部署，而不是底层机器的配置。
自动构建：开发人员可以自动化地从源代码构建容器。
版本控制：类似于 Git 的版本控制功能，可以追踪容器的不同版本。
组件重用：任何容器都可以作为基础镜像，创建更多专用组件。
共享：通过 Docker Hub 分享和获取有用的镜像。

为什么使用镜像

镜像包含运行容器所需的所有文件和配置信息。构建一次镜像，可以多次启动容器。

Docker 架构

Docker Daemon
客户端
- CLI
- GUI
容器
镜像
资源
- 网络
- 数据卷

Docker 实践

Docker CLI

CLI 是与 Docker Daemon 交互的命令行界面，极大简化了容器管理。

常用命令

运行 Docker 容器
```
docker run -d -p 80:80 --name demo nginxdemos/hello
```
- -d：后台运行
- -p：端口映射
- --name：容器命名
列出 Docker 容器
```
docker ps
```
列出 Docker 镜像
```
docker images
```
查看容器日志
```
docker logs -f demo
```
检查容器
```
docker inspect demo
```
复制文件到容器
```
docker cp your_file demo:/
```
进入容器并执行命令
```
docker exec -it demo sh
```
停止或杀死容器
```
docker stop demo
docker kill demo
```
查看所有容器
```
docker ps -a
```
删除容器
```
docker rm demo
```

在不同端口运行相同容器

docker run -p 8080:80 --name demo8080 nginxdemos/hello

Docker 镜像

创建镜像

使用 Dockerfile 创建自定义镜像。

console-helloworld

参考链接: console-helloworld

./run.sh

分步操作：

构建镜像

cd 1.console-helloworld
docker build -t jr/console-helloworld .
docker images

运行镜像
```
docker run --rm jr/console-helloworld
```

Dockerfile：

FROM ubuntu
ENTRYPOINT ["/bin/bash"]
CMD ["-c", "echo Hello world from command line."]

run.sh：

#!/bin/bash
set -e

cd "$(dirname "$0")"

echo "Building image ..."
docker build -t jr/console-helloworld .

echo
echo "Running container ..."
docker run --rm jr/console-helloworld

Dockerfile 示例

FROM python:3
WORKDIR /usr/src/app
COPY . .
RUN pip install --no-cache-dir -r ./src/requirements.txt
EXPOSE 5000
CMD ["python", "./src/app.py"]

web-nginx

参考链接: web-nginx

cd 2.web-nginx
docker build -t jr/web-helloworld .
docker images

Dockerfile：

FROM nginx
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html

web-python-flask

参考链接: web-python-flask

cd 3.web-python-flask
docker build -t jr/web-flask .
docker images

Dockerfile：

FROM tiangolo/uwsgi-nginx-flask:python3.7
RUN pip install requests
COPY ./app /app

console-dependency

参考链接: console-dependency

Dockerfile：

FROM ubuntu
RUN apt-get update && apt-get install -y curl && apt-get autoclean
COPY app/main.sh .
ENTRYPOINT ["/bin/bash"]
CMD ["main.sh"]

main.sh：

#!/bin/bash
echo "Press Ctrl+C any time to stop the application."
echo
for i in $(seq 2); do
    for key in sy au ing ba lu pa ji san; do
        echo "Searching all cities that contains '${key}' keyword ..."
        curl http://citymatcher?city=${key} 2>/dev

/null
        echo
        echo
        sleep 3
    done
done

构建与运行：

cd 4.console-dependency
docker build -t jr/console-hello .
docker images
docker run --link webflask --rm jr/console-hello

清理

docker kill $(docker ps -q)

Docker Compose

使用 Docker Compose 同时启动多个容器。

参考链接: docker-compose

docker-compose.yml：

version: "3"
services:
  console-helloworld:
    image: jr/console-helloworld
    build: ../dockerfile/1.console-helloworld
  web-nginx:
    image: jr/web-helloworld
    build: ../dockerfile/2.web-nginx
    ports:
      - "8080:80"
  web-python-flask:
    image: jr/web-citymatcher
    build: ../dockerfile/3.web-python-flask
    ports:
      - "80:80"
  console-dependency:
    image: jr/console-citymatcher
    build: ../dockerfile/4.console-dependency
    links:
      - web-python-flask:citymatcher
    depends_on:
      - web-python-flask

启动 Compose：

docker-compose up

Docker Registry

Docker Hub 账户上可以推送自己的镜像。

参考链接: docker-registry

镜像共享

docker pull myimage:1.0
docker tag myimage:1.0 myrepo/myimage:2.0
docker push myrepo/myimage:2.0

容器威胁模型

不安全的主机
含有漏洞的镜像
镜像中暴露秘密
容器逃逸漏洞

容器镜像

官方 Docker 镜像
使用工具扫描已知漏洞（如 Docker Scout）
```
docker scout quickview jr/web-flask:latest
```

资料阅读

最佳实践

练习

Docker CLI 手动练习

通过实际操作练习不同的 Docker 命令，熟悉 Docker CLI 的使用。

练习 1：了解 Docker 镜像和容器

确保 Docker 已启动。
熟练使用 Linux 命令，如 ls、cd、copy。
掌握以下命令：
- build
- run（可加 rm 参数）
- stop

Dockerfile 示例

FROM python:3
WORKDIR /usr/src/app
COPY . .
RUN pip install --no-cache-dir -r ./src/requirements.txt
EXPOSE 5000
CMD ["python", "./src/app.py"]

Dockerfile 手动练习

通过编写和执行 Dockerfile，理解其工作原理。

练习 1：Hello World

编写简单的 Dockerfile，并使用 docker build 构建镜像。
使用 docker run 运行容器。

FROM ubuntu
ENTRYPOINT ["/bin/bash"]
CMD ["-c", "echo Hello world from command line."]

Docker Compose 手动练习

使用 Docker Compose 配置多容器应用。

示例配置

version: "3"
services:
  console-helloworld:
    image: jr/console-helloworld
    build: ../dockerfile/1.console-helloworld
  web-nginx:
    image: jr/web-helloworld
    build: ../dockerfile/2.web-nginx
    ports:
      - "8080:80"
  web-python-flask:
    image: jr/web-citymatcher
    build: ../dockerfile/3.web-python-flask
    ports:
      - "80:80"
  console-dependency:
    image: jr/console-citymatcher
    build: ../dockerfile/4.console-dependency
    links:
      - web-python-flask:citymatcher
    depends_on:
      - web-python-flask

启动 Compose：

docker-compose up

FilesExpand file tree

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目录

Docker 基础

DevOps 循环与课程概述

Docker 介绍

什么是 Docker

为什么使用虚拟化

容器与虚拟机的区别

关键优势

为什么使用镜像

Docker 架构

Docker 实践

Docker CLI

常用命令

Docker 镜像

创建镜像

console-helloworld

Dockerfile 示例

web-nginx

web-python-flask

console-dependency

清理

Docker Compose

Docker Registry

镜像共享

容器威胁模型

容器镜像

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Docker CLI 手动练习

练习 1：了解 Docker 镜像和容器

Dockerfile 示例

Dockerfile 手动练习

练习 1：Hello World

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