云原生之路 | 3.实践Docker容器环境部署及初体验

docker run -d -p 80:80 docker/getting-started

yum remove -y docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-engine

# 方式1.命令设置官方源
sudo yum install -y yum-utils
sudo yum-config-manager \
--add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 方式2.手动设置官方源
# sudo tee /etc/yum.repos.d/docker.repo <<-'EOF'
# [dockerrepo]
# name=Docker Repository
# baseurl=https://yum.dockerproject.org/repo/main/centos/$releasever/
# enabled=1
# gpgcheck=1
# gpgkey=https://yum.dockerproject.org/gpg
# EOF

# 方式1.安装最新版本的 Docker Engine 和 Containerd
# sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose  
# 方式2.安装特定版本的 Docker Engine，请在列出可用版本中选择并安装,
# 即 包名（docker-ce) 加上版本字符串（第二列） 从第一个冒号 ( :)，直到第一个连字符，由 一个连字符 ( -）。例如 docker-ce-18.09.1.
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r
# docker-ce.x86_64            3:19.03.15-3.el7                    docker-ce-stable  
# docker-ce.x86_64            3:19.03.14-3.el7                    docker-ce-stable
# 此处我们依然安装的19.03.15版本的Docker 引擎以及客户端。
sudo yum install -y docker-ce-19.03.15 docker-ce-cli-19.03.15 containerd.io docker-compose

$ docker info | egrep "Version|Driver|mirror"
Server Version: 19.03.15
Storage Driver: overlay2
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: systemd
Kernel Version: 3.10.0-1160.45.1.el7.x86_64
https://xlx9erfu.mirror.aliyuncs.com/
$ ctr --version
ctr containerd.io 1.4.11
$ docker-compose --version
docker-compose version 1.18.0, build 8dd22a9

sudo gpasswd -a weiyigeek docker

mkdir -vp /etc/docker/
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"data-root":"/var/lib/docker/",
"registry-mirrors": ["https://xlx9erfu.mirror.aliyuncs.com"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"storage-driver": "overlay2",
"log-driver": "json-file",
"log-level": "warn",
"log-opts": {
"max-size": "100m",
"max-file": "10"
},
"live-restore": true,
"dns": ["223.5.5.5","223.6.6.6"]
}
EOF

data-root : 指定Docker容器存储根路径。
registry-mirrors : 指定镜像仓库镜像源，通常为了加速拉取镜像。
exec-opts : 指定docker engine服务启动的额外参数。
storage-driver : 指定后端存储驱动，现在最常用的是overlay2 。
log-driver: 指定日志驱动，例如上面配置文件中将日志格式化为 JSON，这是 Docker 默认的日志驱动程序。
log-level : 日志记录级别
log-opts : 日志记录选项，我们可以设置每个日志文件最大字节数以及日志文件个数。
live-restore: 保证 docker daemon重启时容器不重启(需要设置 docker.server 只杀死docker进程，而不是cgroup中的所有进程)
dns: 指定容器中缺省的域名解析服务器。

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl restart docker

# 拉取hello-world 镜像
$ docker pull hello-world
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/hello-world
Digest: sha256:cc15c5b292d8525effc0f89cb299f1804f3a725c8d05e158653a563f15e4f685
Status: Image is up to date for hello-world:latest
docker.io/library/hello-world:latest
# 查看系统已拉取的镜像
$ docker images
REPOSITORY TAG      IMAGE ID            CREATED             SIZE
hello-world latest     feb5d9fea6a5        2 months ago        13.3kB

$ docker run hello-world

$ docker ps -a
$ docker rm vigilant_lovelace # 指定要删除容器名称或者容器ID即可

# (1) 初始化Containerd基础配置
$ sudo mkdir -vp /etc/containerd
# Containerd默认配置生成
$ containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml
# 替换默认的 sandbox_image = "k8s.gcr.io/pause:3.2" 镜像，因为网络的原因导致无法直接访问，我们可以替换为阿里云镜像源。
$ sudo sed -ir 's#sandbox_image = \S\w+.*$#sandbox_image = "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"#g' /etc/containerd/config.toml
$ sudo sed -ir "s#https://registry-1.docker.io#https://xlx9erfu.mirror.aliyuncs.com#g"  /etc/containerd/config.toml

$ sudo systemctl daemon-reload

$ sudo systemctl restart containerd 

$ sudo systemctl status containerd.service

$ ctr version

# 首先我们将 busybox:latest 镜像拉取到默认的名称空间中。
ctr image pull docker.io/library/busybox:latest
# 分别查看拉取的镜像
ctr image ls

# 后台运行busybox容器
$ ctr run -d docker.io/library/busybox:latest busybox
# 查看运行的容器以及task信息
$ ctr container ls 
$ ctr task ls

ps ajxf|grep "containerd-shim-runc\|9992"|grep -v grep
1  9969  9969  6587 ?           -1 Sl       0   0:00 /usr/bin/containerd-shim-runc-v2 -namespace default -id busybox -address /run/containerd/containerd.sock
9969  9992  9992  9992 ?           -1 Ss       0   0:00  \_ sh

# (1) 我们进入正在运行busybox容器的Shell终端界面。
ctr tasks exec --exec-id $RANDOM -t busybox sh
/ # uname -a
/ # ip addr
/ # echo "Hello Container!"
# (2) 停止正在运行的busybox 容器，发送SIGKILL信号量杀死该容器
ctr task kill -s SIGKILL busybox  
# (3) 使用如下命令可以看到容器已经处于停止状态
ctr task ls
TASK PID     STATUS
busybox 9992    STOPPED
# (4) 然后删除创建的Task、snapshots 以及容器等
ctr task rm busybox && ctr snapshots rm busybox && ctr container rm busybox
# (5) 移除下载的镜像
ctr images rm docker.io/library/busybox:latest
docker.io/library/busybox:latest

# 卸载旧版本
sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
# 更新apt包索引并安装包以允许apt在HTTPS上使用存储库
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y \
apt-transport-https \
ca-certificates \
curl \
gnupg-agent \
software-properties-common
# 添加Docker官方GPG密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
# 通过搜索指纹的最后8个字符进行密钥验证
sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88

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

# 如您需要安装其它特定版本的Docker引擎，请在repo中列出可用的版本
apt-cache madison docker-ce
# docker-ce | 5:20.10.6~3-0~ubuntu-focal| https://download.docker.com/linux/ubuntu focal/stable amd64 Packages
# docker-ce | 5:19.03.15~3-0~ubuntu-focal | https://download.docker.com/linux/ubuntu xenial/stable amd64 Packages
# 使用第二列中的版本字符串安装特定的版本，例如:5:18.09.1~3-0~ubuntu-xenial。
# $sudo apt-get install docker-ce=<VERSION_STRING> docker-ce-cli=<VERSION_STRING> containerd.io
# 安装19.03.15 版本的Docker Engine 和 Docker-ce-cli。
sudo apt-get update && sudo apt-get install -y docker-ce=5:19.03.15~3-0~ubuntu-focal docker-ce-cli=5:19.03.15~3-0~ubuntu-focal containerd.io docker-compose

sudo gpasswd -a ${USER} docker
sudo gpasswd -a weiyigeek docker

mkdir -vp /etc/docker/
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"data-root":"/var/lib/docker/",
"registry-mirrors": ["https://xlx9erfu.mirror.aliyuncs.com"],
"exec-opts": ["native.cgroupdriver=systemd"],
"storage-driver": "overlay2",
"log-driver": "json-file",
"log-level": "warn",
"log-opts": {
"max-size": "100m",
"max-file": "10"
},
"live-restore": true,
"dns": ["223.5.5.5","223.6.6.6"]
}
EOF

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl restart docker

# $ systemctl status docker
● docker.service - Docker Application Container Engine
...
Main PID: 6065 (dockerd)
Tasks: 10
Memory: 36.6M
CGroup: /system.slice/docker.service    # Docker 引擎底层是通过调用containerd 来创建容器。
└─6065 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
Nov 07 11:22:56 ubuntu2004 systemd[1]: Starting Docker Application Container Engine...
Nov 07 11:22:57 ubuntu2004 systemd[1]: Started Docker Application Container Engine.  # 表示已成功启动
$ docker info
Client:
Debug Mode: false      # 客户端是否开启Debug模式
Server:
Containers: 0
Running: 0
Paused: 0
Stopped: 0
Images: 0
Server Version: 19.03.15    # 服务端版本
Storage Driver: overlay2    # 存储驱动
Backing Filesystem: extfs  # 后端文件系统类型
Supports d_type: true
Native Overlay Diff: true
Logging Driver: json-file
Cgroup Driver: systemd    # Cgroup 资源控制驱动
Plugins:                   # 插件包括 存储卷、网络、日志 等方面
Volume: local
Network: bridge host ipvlan macvlan null overlay
Log: awslogs fluentd gcplogs gelf journald json-file local logentries splunk syslog
Swarm: inactive
Runtimes: runc             # 运行时为 runC,它是在前面提到的Libcontainer的基础上进化而来的。
Default Runtime: runc      # 默认运行时
Init Binary: docker-init
containerd version: 5b46e404f6b9f661a205e28d59c982d3634148f8
runc version: v1.0.2-0-g52b36a2
init version: fec3683
Security Options:           # 安全选项
apparmor
seccomp
Profile: default
Kernel Version: 5.4.0-90-generic   # 以下是操作系统相关信息，包括系统架构内核
Operating System: Ubuntu 20.04.3 LTS
OSType: linux
Architecture: x86_64
CPUs: 2
Total Memory: 3.844GiB
Name: ubuntu2004
ID: ZTPB:K6VQ:5I4R:56BY:KGKM:WVOD:QWV7:LBQJ:NNRE:E5U4:XGPE:24WV
Docker Root Dir: /var/lib/docker      # Docker 家目录
Debug Mode: false
Registry: https://index.docker.io/v1/   # 默认镜像仓库拉取地址
Labels:
Experimental: false
Insecure Registries:                    # 私有的
127.0.0.0/8
Registry Mirrors:   
https://xlx9erfu.mirror.aliyuncs.com/   # Docker 国内镜像源仓库
Live Restore Enabled: true              #保证Docker引擎重启时正在的容器不重启

# 查看 docker 版本
$ docker --version
Docker version 19.03.15, build 99e3ed8919
# 查看containerd.io 版本
$ ctr --version
ctr containerd.io 1.4.11
# 查看 docker-compose 版本
$ docker-compose --version
docker-compose version 1.25.0, build unknown

# 拉取hello-world到本地
$ docker pull hello-world
# 查看指定的本地镜像
$ docker images
# 运行指定镜像创建名为hello-world 的容器
# --name 指定创建的容器名称
$ docker run --name hello-world hello-world 
# 查看当前主机运行或停止的容器 (此时它将会生成一个随机名称的容器)
$ docker ps -a
# 删除已停止的hello-world 容器
$ docker rm hello-world

# 同样拉取busybox镜像
$ docker pull busybox:latest
# 运行busybox镜像生成容器，并进入到容器的shell终端中，便可以像在Liunx中执行命令了。
# --name 指定容器名称
# --rm 容器停止即删除
# -it 进入容器交互模式
$ docker run --name busybox  --rm -it busybox sh
/ # id
/ # ip addr
/ # echo “Hello World! Docker”
# 退出容器后查看busybox容器是已经删除。
$ docker ps -a

# 初始化Containerd基础配置
$ sudo mkdir -vp /etc/containerd
# Containerd默认配置生成
$ containerd config default | sudo tee /etc/containerd/config.toml
# 替换默认的 sandbox_image = "k8s.gcr.io/pause:3.2" 镜像，因为网络的原因导致无法直接访问，我们可以替换为阿里云镜像源。
$ sudo sed -ir 's#sandbox_image = \S\w+.*$#sandbox_image = "registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google-containers/pause-amd64:3.0"#g' /etc/containerd/config.toml
$ sudo sed -ir "s#https://registry-1.docker.io#https://xlx9erfu.mirror.aliyuncs.com#g"  /etc/containerd/config.toml

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl restart containerd

$ sudo systemctl status containerd.service

$ ctr version

# (1) 首先我们将hello-world:latest 镜像拉取到默认的名称空间中。
ctr image pull docker.io/library/hello-world:latest
# (2) 分别查看拉取的镜像
ctr image ls && ctr -n k8s.io image ls
# (3) 运行hello-world:latest 镜像
ctr run docker.io/library/hello-world:latest hello-world
# (4) 查看容器以及快照信息
ctr container ls && ctr snapshots ls
# (5) 移除containerd中已停止的容器、快照和镜像
ctr snapshots rm hello-world && ctr container rm hello-world
ctr images rm docker.io/library/hello-world:latest

~$ docker pull nginx
.......
Digest: sha256:644a70516a26004c97d0d85c7fe1d0c3a67ea8ab7ddf4aff193d9f301670cf36
Status: Downloaded newer image for nginx:latest

# 从Github中拉取测试用的静态html5页面
~$ git clone --depth=1 https://github.com/WeiyiGeek/WeiyiGeek.git
Cloning into 'WeiyiGeek'...
remote: Enumerating objects: 15, done.
remote: Counting objects: 100% (15/15), done.
remote: Compressing objects: 100% (14/14), done.
remote: Total 15 (delta 0), reused 11 (delta 0), pack-reused 0
Unpacking objects: 100% (15/15), 10.17 MiB | 28.00 KiB/s, done.
# 查看拉取个人主页的项目
~$ ls WeiyiGeek/
CNAME favicon.ico  index.html  README.md  res  telegram-worker.js  wechat.html
# 此处防止nginx 容器运行时报项目中的文件资源 Permission denied 的问题。
~$ sudo chmod 755 -R WeiyiGeek

# 使用nginx镜像创建并后台运行一个名称myblog 的容器，映射我们项目文件到容器中/usr/share/nginx/html目录下，对外服务的端口为8080，运行后将会返回容器ID。
~$ docker run -d --name myblog -v /home/weiyigeek/WeiyiGeek:/usr/share/nginx/html -p 8080:80 nginx
507666f93a706a7af54602362341a85e7d3216f53720ab68bbd4de1f1a2db17c
# 查看容器的运行状态
~$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                  NAMES
507666f93a70 nginx               "/docker-entrypoint.…"   22 seconds ago      Up 21 seconds       0.0.0.0:8080->80/tcp   myblog
# 查看容器运行的日志，采用-f选项可以持续更新，--tail 选项表示只显示尾部的多少行的数据
~$ docker logs -f --tail 30 myblog
# 查看本机的网卡地址用于后续访问Web服务器时。
~$ hostname -I
10.10.107.242 172.17.0.1

上述docker run -d --name myblog -v /home/weiyigeek/WeiyiGeek:/usr/share/nginx/html -p 8080:80 nginx 命令参数解析如下：
-d : 后台运行容器。
--name : 指定创建的容器名称。
-v : 映射本地目录到容器内部指定目录。
-p : 绑定本地端口到容器应用服务端口。

# 停止正在运行的myblog容器
~$ docker stop myblog
myblog
# 显示包括运行或者停止状态的全部容器，此处我们采用grep 命令进行过滤只显示带有myblog关键字的行。
~$ docker ps -a | grep “myblog”
# 删除已停止的myblog容器
~$ docker rm myblog
Myblog
# 此处再看myblog您会发现它已不再其中，这表示您已经将其删除了。
~$ docker ps -a
# 最后我们还可以将下载的nginx镜像从本地进行删除。
~$ docker rmi nginx:latest

# 从containernetworking/plugins 的release页面下载最新版本并解压到/usr/local/cni-plugins目录中
$ wget https://github.com/containernetworking/plugins/releases/download/v0.9.1/cni-plugins-linux-amd64-v0.9.1.tgz
$ mkdir -vp /usr/local/cni-plugins
$ tar xvf cni-plugins-linux-amd64-v0.9.1.tgz -C /usr/local/cni-plugins
# 从containernetworking/cni的release页面下载最新版本并解压到/usr/local/cni-{version}:
$ wget wget https://github.com/containernetworking/cni/archive/refs/tags/v1.0.1.tar.gz
$ tar -zxvf v1.0.1.tar.gz -C /usr/local/
$ ls -d /usr/local/cni-*
/usr/local/cni-1.0.1 /usr/local/cni-plugins

# 使用bridge插件创建一个网卡依赖于一下面的配置文件。
$ mkdir -p /etc/cni/net.d
$ cat >/etc/cni/net.d/10-mynet.conf <<EOF
{
"cniVersion": "0.2.0",
"name": "mynet",
"type": "bridge",
"bridge": "cni0",
"isGateway": true,
"ipMasq": true,
"ipam": {
"type": "host-local",
"subnet": "10.22.0.0/16",
"routes": [
{ "dst": "0.0.0.0/0" }
]
}
}
EOF
cat >/etc/cni/net.d/99-loopback.conf <<EOF
{
"cniVersion": "0.2.0",
"name": "lo",
"type": "loopback"
}
EOF

# priv-net-run.sh 会进行处理 json字符串解析，而解析则需要依赖jq命令，执行下述命令安装，如已安装则可以跳过。
apt install jq -y
# 激活cni0网卡
$ cd /usr/local/cni-1.0.1/scripts/
$ CNI_PATH=/usr/local/cni-plugins ./priv-net-run.sh echo "Hello World! CNI Plugins."
Hello World! CNI Plugins.
# 查看cni0网卡
$ ip addr show cni0

$ ctr image pull docker.io/library/nginx:latest
$ ctr image ls -q

$ ctr run -d --mount \
type=bind,src=/home/weiyigeek/WeiyiGeek,dst=/usr/share/nginx/html,options=rbind:ro \
docker.io/library/nginx:latest myblog
# 查看创建的容器
$ ctr container ls
# 查看task任务
$ ctr tasks ls

# 首次创建的 myblog 容器默认是不能够进行网络通信的，例如下命令执行无任何容器地址返回。xi
$ ctr tasks exec -t --exec-id $RANDOM myblog hostname -I
# 进入myblog 容器内部shell终端
$ ctr tasks exec -t --exec-id $RANDOM myblog bash
# task PID进程号查看
$ ctr task ls
$ ctr task ls|grep myblog|awk '{print $2}'
# 获得容器的PID值，然后为容器添加网络
$ pid=$(ctr task ls|grep myblog|awk '{print $2}')
$ netnspath=/proc/$pid/ns/net
$ CNI_PATH=/usr/local/cni-plugins /usr/local/cni-1.0.1/scripts/exec-plugins.sh add $pid $netnspath
# 此时 myblog 容器将可以获取到绑定的IP地址并进行网络通信
$ ctr tasks exec -t --exec-id $RANDOM myblog hostname -I

# 通过本地终端访问nginx 容器提供的web服务
$ curl -I 10.22.0.3
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.21.4
Date: Tue, 14 Dec 2021 09:29:55 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 17303
Last-Modified: Tue, 14 Dec 2021 09:01:50 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "61b85d7e-4397"
Accept-Ranges: bytes
# 开启ssh转发只需要将AllowTcpForwarding 设置为yes
$ vim /etc/ssh/sshd_config
AllowTcpForwarding yes  
# 重启sshd服务
$ systemctl restart sshd
# 将容器10.22.0.3:80绑定到本机10.10.107.242:8888，以供其它外部客户端访问，注意普通用户需要输入root登陆
$ ssh -p 20211 -N -v -L 10.10.107.242:8888:10.22.0.3:80 root@10.10.107.242

# 移除容器的网络互联
$ pid=$(ctr task ls|grep myblog|awk '{print $2}')
$ netnspath=/proc/$pid/ns/net
$ CNI_PATH=/usr/local/cni-plugins /usr/local/cni-0.8.1/scripts/exec-plugins.sh del $pid $netnspath
# kill 并删除task
$ ctr task kill myblog && ctr task rm myblog
# 删除名为myblog的snapshots
ctr snapshots rm myblog
# 删除名为myblog的container
ctr container rm myblog
# 删除nginx:latest 的镜像
ctr images rm docker.io/library/nginx:latest