系统综合实践1

系统综合实践——第1次实践作业：容器相关概念

理解学习：在传统虚拟机已经能够满足大部分工作学习任务的前提下，为什么还需要继续折腾容器呢？

一、资料学习

1.课程问答

• 回答问题1：在课程开始前，你是否了解过微服务或者docker？
  • 完全陌生
• 回答问题2：完成上述内容后，你认为本次作业的难度如何？
  • 比较困难

2.资料问答

• 学习参考：
  • Docker Documation
  • 知乎：微服务架构是什么？
  • 参考资料。。。
• 微服务是什么，相较于传统的软件架构，它有什么优缺点，它是怎样部署的？
  • 相较于传统单体应用，微服务是具有单一职责、面向服务特征的软件开发技术，通过可独立部署的小组件将应用程序构造为一组松散耦合的服务。`
    • 搭建典型微服务架构：
      • 服务配置中心、服务注册中心、业务服务、服务网关
    • 微服务体系结构的优点
      • 1)服务的独立部署
      • 2)服务快速入门
      • 3)更适合敏捷开发
      • 4)全权负责，专责小组负责专门服务
      • 5)服务可以根据需要动态扩展
      • 6)重复使用代码
    • 微服务体系结构的缺点
      • 1)调用复杂性高的分布式部署。
      • 2)独立数据库、分布式事务挑战
• 具体到docker，什么是docker镜像，什么是docker容器，二者的关系是什么？
  • Docker 属于 Linux 容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解决方案。docker用途，目前有三大类：提供一次性的环境、提供弹性的云服务、组建微服务架构。
  • Docker镜像将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。
    • 很多开源工具都有docker镜像，这就使得用户只需要下载使用就行，完全省去了处理软件依赖、缺少库文件、安装部署等环节。
    • 容器是镜像的一个实例，程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。

二、课程实践——搭建docker环境

1.实验环境

• VisualBox_6.1虚拟机
  • 有条件还是直接装双系统；后期实验需要大量内存开销，虚拟机要满载。
• 安装了 Ubuntu 18.04.5 Desktop amd64 的虚拟机系统;

2.实验目的

• 完成docker的基本入门。

3.软件工具

• nano/Text Editor
• docker-hub
  • Docker-Hub
• aliyun
  • 阿里云镜像服务
  • 参考资料：在阿里云创建镜像仓库
• Docker Engine-Community

三、实验过程

1.Docker安装

• 整理一个docker安装的shell脚本，完成安装；
  整理脚本——有助于以后重新快速部署，这是一个良好的编程习惯。https://get.docker.com/

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun

• 手动安装
  • 更新 apt 包索引

sudo apt-get update

• 安装 apt 依赖包，用于通过HTTPS来获取仓库

sudo apt-get install 
    apt-transport-https 
    ca-certificates 
    curl 
    gnupg-agent 
    software-properties-common

• 添加 Docker 的官方 GPG 密钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

• 设置稳定版仓库

sudo add-apt-repository 
   "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu 
  $(lsb_release -cs) 
  stable"

• 安装：Docker Engine-Community

sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

• 启动测试

sudo systemctl start docker
sudo docker run hello-world
sudo docker run --rm hello-world  //  容器运行后自动删除

• docker命令，查看Docker客户端的所有命令选项。

sudo docker
sudo docker 【command】 --help

• 解决docker安装后每次都需要sudo权限运行的问题；

sudo groupadd docker
sudo gpasswd -a ${USER} docker
sudo service docker restart
newgrp - docker
sudo chmod a+rw /var/run/docker.sock

2.镜像

从docker hub上任意拉取一个镜像，操作镜像的查询和删除，也可使用其他容器仓库，例如阿里；

(1)配置加速器

sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
	"registry-mirrors": ["https://zw76fmnf.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
- 重启docker
systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

(2)pull镜像

• 列出本地主机上的镜像列表

sudo docker images

• 在docker-hub上复制tag
  • ctrl + c可以中断pull操作

sudo docker pull httpd:latest
sudo docker pull ubuntu:latest
sudo docker pull django:python3

• 在 aliyun拉取

sudo docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lancl_hh/my_store:[镜像版本号]

(3)删除镜像

sufo docker rmi + 镜像名/如，httpd
sudo docker rmi -f httpd:latest 683a7aad17d3
- 清空
sudo docker rmi $(sudo docker images -q)    // -q :静默模式，只显示编号。

3.容器

用步骤-2的镜像启动一个容器，操作容器的查询、修改和删除；

（1）启动容器

• 当运行容器时，使用的镜像如果在本地中不存在，docker 就会自动从 docker 镜像仓库中下载

sudo docker run -it ubuntu /bin/bash
- 退出
exit

(2)容器操作

• 查询所有容器/List containers——ps

sudo docker ps -a

• 容器的启停和删除

- 启动一个已停止的容器：
docker start + 【container_id】
- 退出一个在后台运行的容器
docker stop + 【container_id】
- 删除容器
docker rm -f +【container_id】  // -f :通过 SIGKILL 信号强制删除一个运行中的容器。
- 删除所有容器(1)
sudo docker ps -a | awk '{ print $1}' | tail -n +2
    // awk 是用来提取列的主要工具；{print $1} 就是将某一行（一条记录）中以空格为分割符的第一个字段打印出来。
    // tail -n +2 表示从第二行开始读取
sudo docker rm $(sudo docker ps -a | awk '{ print $1}' | tail -n +2)
- 删除所有已经停止的容器(2)：
sudo docker rm $(sudo docker ps -a -q)    // -q :静默模式，只显示容器编号。

4.镜像仓库

创建并维护自己的镜像仓库，实现拉取和上传镜像等。

• 终端操作login
  • 用于登录的用户名username=阿里云账号全名，
  • 密码为开通服务时设置的密码。

sudo docker login --username=lancl_兰 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com

• 上传镜像

- 根据实际镜像信息替换示例中的【ImageId】和【镜像版本号】参数。
sudo docker tag 【ImageId】 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lancl_hh/my_store:【镜像版本号】
- 分两次键入命令行
sudo docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lancl_hh/my_store:[镜像版本号]

• 拉取镜像

sudo docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/lancl_hh/my_store:[镜像版本号]

• 重命名镜像

sudo docker tag 683a7aad17d3 httpd:latest

Tips

• 如何解决docker镜像下载慢的问题？
  • 阿里云镜像加速器
• 解决docker安装后每次都需要sudo权限运行的问题；
  • 1.创建docker组：sudo groupadd docker
  • 2.将当前用户加入docker组：sudo gpasswd -a ${USER} docker
  • 3.重启服务：sudo service docker restart
  • 4.刷新docker成员：newgrp - docker
  • 5.更改/var/run/docker.sock权限
  • sudo chmod a+rw /var/run/docker.sock
• 除了Docker Hub，尝试在其他国内平台（例如阿里云）建立并维护自己的镜像仓库；
• 针对本次实践任务中遇到的各类问题和解决办法进行总结（不少于3条）；
  • 2/3/4熟悉基础操作,
  • 了解国内主流docker镜像：阿里、华为的镜像仓库
• 实验报告文档质量高，描述清晰，条理清楚。