Docker 体系（高级篇）

三、Docker微服务实战

1. 通过IDEA新建一个普通微服务模块

• 建Module
  • docker_boot
• 改POM

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    <parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.5.6</version>
        <relativePath/>
    </parent>

    <groupId>com.alex.docker</groupId>
    <artifactId>docker_boot</artifactId>
    <version>0.0.1-SNAPSHOT</version>

    <properties>
        <project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
        <maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
        <junit.version>4.12</junit.version>
        <log4j.version>1.2.17</log4j.version>
        <lombok.version>1.16.18</lombok.version>
        <mysql.version>5.1.47</mysql.version>
        <druid.version>1.1.16</druid.version>
        <mapper.version>4.1.5</mapper.version>
        <mybatis.spring.boot.version>1.3.0</mybatis.spring.boot.version>
    </properties>

    <dependencies>
        <!--SpringBoot通用依赖模块-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
        </dependency>
        <!--test-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
        </dependency>
    </dependencies>

    <build>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-resources-plugin</artifactId>
                <version>3.1.0</version>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>

</project>

• 写YML

server.port=6001

• 主启动

package com.alex.docker;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class DockerBootApplication
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SpringApplication.run(DockerBootApplication.class, args);
    }

}

• 业务类

package com.alex.docker.controller;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Value;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import java.util.UUID;


@RestController
public class OrderController
{
    @Value("${server.port}")
    private String port;

    @RequestMapping("/order/docker")
    public String helloDocker()
    {
        return "hello docker"+"\t"+port+"\t"+ UUID.randomUUID().toString();
    }

    @RequestMapping(value ="/order/index",method = RequestMethod.GET)
    public String index()
    {
        return "服务端口号: "+"\t"+port+"\t"+UUID.randomUUID().toString();
    }
}

2. 通过dockerfile发布微服务部署到docker容器

• IDEA工具里面搞定微服务jar包

docker_boot-0.0.1-SNAPSHOT.jar

• 编写Dockerfile

# 基础镜像使用java
FROM java:8
# 作者
MAINTAINER alex
# VOLUME 指定临时文件目录为/tmp，在主机/var/lib/docker目录下创建了一个临时文件并链接到容器的/tmp
VOLUME /tmp
# 将jar包添加到容器中并更名为alex_docker.jar
ADD docker_boot-0.0.1-SNAPSHOT.jar alex_docker.jar
# 运行jar包
RUN bash -c 'touch /zzyy_docker.jar'
ENTRYPOINT ["java","-jar","/zzyy_docker.jar"]
# 暴露6001端口作为微服务
EXPOSE 6001

• 将微服务jar包和Dockerfile文件上传到同一个目录下/mydocker
  

• 构建镜像

docker build -t zzyy_docker:1.6 .

• 运行容器

docker run -d -p 6001:6001 zzyy_docker:1.6

• 访问测试
  

四、Docker网络

1. 是什么？

• docker不启动，默认网络情况
  
  • ens33
  • lo
  • virbr0
  • 在CentOS7的安装过程中如果有选择相关虚拟化的的服务安装系统后，启动网卡时会发现有一个以网桥连接的私网地址的virbr0网卡(virbr0网卡：它还有一个固定的默认IP地址192.168.122.1)，是做虚拟机网桥的使用的，其作用是为连接其上的虚机网卡提供 NAT访问外网的功能。
  • 之前Linux安装，勾选安装系统的时候附带了libvirt服务才会生成的一个东西，如果不需要可以直接将libvirtd服务卸载，
    yum remove libvirt-libs.x86_64
• docker启动后，网络情况
  • 会产生一个名为docker0的虚拟网桥
    
  • 查看docker网络模式命令
    • 默认创建3大网络模式
      

2. 常用基本命令

• All命令
  
• 查看网络

docker network ls

• 查看网络源数据

docker network inspect  XXX网络名字

• 删除网络

docker network rm XXX网络名字

• 案例
  

3. 能干嘛

• 容器间的互联和通信以及端口映射
• 容器IP变动时候可以通过服务名直接网络通信而不受到影响

4. 网络模式

4.1 总体介绍

• bridge模式：使用–network bridge指定，默认使用docker0
• host模式：使用–network host指定
• none模式：使用–network none指定
• container模式：使用–network container:NAME或者容器ID指定

4.2 容器实例内默认网络IP生产规则

• 说明
  • 先启动两个ubuntu容器实例
    
  • docker inspect 容器ID or 容器名字
    
  • 关闭u2实例，新建u3，查看ip变化
    
• 结论
  • docker容器内部的ip是有可能会发生改变的

4.3 案例说明

4.3.1 bridge

• 是什么
  • Docker 服务默认会创建一个 docker0 网桥（其上有一个 docker0 内部接口），该桥接网络的名称为docker0，它在内核层连通了其他的物理或虚拟网卡，这就将所有容器和本地主机都放到同一个物理网络。Docker 默认指定了 docker0 接口 的 IP 地址和子网掩码，让主机和容器之间可以通过网桥相互通信。

# 查看 bridge 网络的详细信息，并通过 grep 获取名称项
docker network inspect bridge | grep name

ifconfig

• Docker使用Linux桥接，在宿主机虚拟一个Docker容器网桥(docker0)，Docker启动一个容器时会根据Docker网桥的网段分配给容器一个IP地址，称为Container-IP，同时Docker网桥是每个容器的默认网关。因为在同一宿主机内的容器都接入同一个网桥，这样容器之间就能够通过容器的Container-IP直接通信。

• docker run 的时候，没有指定network的话默认使用的网桥模式就是bridge，使用的就是docker0。在宿主机ifconfig,就可以看到docker0和自己create的network(后面讲)eth0，eth1，eth2……代表网卡一，网卡二，网卡三……，lo代表127.0.0.1，即localhost，inet addr用来表示网卡的IP地址

• 网桥docker0创建一对对等虚拟设备接口一个叫veth，另一个叫eth0，成对匹配。

  • 整个宿主机的网桥模式都是docker0，类似一个交换机有一堆接口，每个接口叫veth，在本地主机和容器内分别创建一个虚拟接口，并让他们彼此联通（这样一对接口叫veth pair）；
  • 每个容器实例内部也有一块网卡，每个接口叫eth0；
  • docker0上面的每个veth匹配某个容器实例内部的eth0，两两配对，一一匹配。

• 通过上述，将宿主机上的所有容器都连接到这个内部网络上，两个容器在同一个网络下,会从这个网关下各自拿到分配的ip，此时两个容器的网络是互通的。
  

# 代码
docker run -d -p 8081:8080   --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
docker run -d -p 8082:8080   --name tomcat82 billygoo/tomcat8-jdk8

• 两两匹配验证
  

4.3.2 host

• 是什么
  • 直接使用宿主机的 IP 地址与外界进行通信，不再需要额外进行NAT 转换。
• 说明
  • 容器将不会获得一个独立的Network Namespace， 而是和宿主机共用一个Network Namespace。容器将不会虚拟出自己的网卡而是使用宿主机的IP和端口。
    
• 代码

  • 警告

    docker run -d -p 8083:8080 --network host --name tomcat83 billygoo/tomcat8-jdk8
    

    

    • 问题：
      • docker启动时总是遇见标题中的警告
    • 原因：
      • docker启动时指定–network=host或-net=host，如果还指定了-p映射端口，那这个时候就会有此警告，并且通过-p设置的参数将不会起到任何作用，端口号会以主机端口号为主，重复时则递增。
    • 解决:
      • 解决的办法就是使用docker的其他网络模式，例如–network=bridge，这样就可以解决问题

  • 正确

    docker run -d                          --network host --name tomcat83 billygoo/tomcat8-jdk8
    

    • 无之前的配对显示了，看容器实例内部
      
• 没有设置-p的端口映射了，如何访问启动的tomcat83？
  • http://宿主机IP:8080/
  • 在CentOS里面用默认的火狐浏览器访问容器内的tomcat83看到访问成功，因为此时容器的IP借用主机的，所以容器共享宿主机网络IP，这样的好处是外部主机与容器可以直接通信。

4.3.3 none

• 是什么

  • 在none模式下，并不为Docker容器进行任何网络配置。
  • 也就是说，这个Docker容器没有网卡、IP、路由等信息，只有一个lo
  • 需要我们自己为Docker容器添加网卡、配置IP等。

• 禁用网络功能，只有lo标识(就是127.0.0.1表示本地回环)

• 案例

  docker run -d -p 8084:8080 --network none --name tomcat84 billygoo/tomcat8-jdk8
  

  • 进入容器内部查看
    
  • 在容器外部查看
    

4.3.4 container

• 是什么

  • container⽹络模式
    • 新建的容器和已经存在的一个容器共享一个网络ip配置而不是和宿主机共享。新创建的容器不会创建自己的网卡，配置自己的IP，而是和一个指定的容器共享IP、端口范围等。同样，两个容器除了网络方面，其他的如文件系统、进程列表等还是隔离的。
      

• 案例1

  docker run -d -p 8085:8080                                     --name tomcat85 billygoo/tomcat8-jdk8
  docker run -d -p 8086:8080 --network container:tomcat85 --name tomcat86 billygoo/tomcat8-jdk8
  

  • 运行结果
    
    • 相当于tomcat86和tomcat85公用同一个ip同一个端口，导致端口冲突，本案例用tomcat演示不合适

• 案例2

  • Alpine操作系统是一个面向安全的轻型 Linux发行版
    • Alpine Linux 是一款独立的、非商业的通用 Linux 发行版，专为追求安全性、简单性和资源效率的用户而设计。可能很多人没听说过这个 Linux 发行版本，但是经常用 Docker 的朋友可能都用过，因为他小，简单，安全而著称，所以作为基础镜像是非常好的一个选择，可谓是麻雀虽小但五脏俱全，镜像非常小巧，不到6M的大小，所以特别适合容器打包。

docker run -it                                                    --name alpine1  alpine /bin/sh
docker run -it --network container:alpine1 --name alpine2  alpine /bin/sh

• 运行结果，验证共用搭桥
  
• 假如此时关闭alpine1，再看看alpine2
  
• 15: eth0@if16: 消失了。。。。。。关闭alpine1，再看看alpine2
  

4.3.5 自定义网络

• 过时的link
  

4.3.5.1 是什么

• 案例

  • before

    • 案例

    docker run -d -p 8081:8080   --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
    docker run -d -p 8082:8080   --name tomcat82 billygoo/tomcat8-jdk8
    

    • 上述成功启动并用docker exec进入各自容器实例内部
    • 问题
      • 按照IP地址ping是OK的
        
        
      • 按照服务名ping结果？
        
        

  • after

    • 案例
      • 自定义桥接网络,自定义网络默认使用的是桥接网络bridge
      • 新建自定义网络
        
      • 新建容器加入上一步新建的自定义网络

      docker run -d -p 8081:8080 --network zzyy_network  --name tomcat81 billygoo/tomcat8-jdk8
      docker run -d -p 8082:8080 --network zzyy_network  --name tomcat82 billygoo/tomcat8-jdk8
      

      • 互相ping测试
        
        
• 问题结论
  • 自定义网络本身就维护好了主机名和ip的对应关系（ip和域名都能通）

5. Docker平台架构图解

5.1 整体说明

• 从其架构和运行流程来看，Docker 是一个 C/S 模式的架构，后端是一个松耦合架构，众多模块各司其职。
• Docker 运行的基本流程为：
  • 用户是使用 Docker Client 与 Docker Daemon 建立通信，并发送请求给后者。
  • Docker Daemon 作为 Docker 架构中的主体部分，首先提供 Docker Server 的功能使其可以接受 Docker Client 的请求。
  • Docker Engine 执行 Docker 内部的一系列工作，每一项工作都是以一个 Job 的形式的存在。
  • Job 的运行过程中，当需要容器镜像时，则从 Docker Registry 中下载镜像，并通过镜像管理驱动 Graph driver将下载镜像以Graph的形式存储。
  • 当需要为 Docker 创建网络环境时，通过网络管理驱动 Network driver 创建并配置 Docker 容器网络环境。
  • 当需要限制 Docker 容器运行资源或执行用户指令等操作时，则通过 Execdriver 来完成。
  • Libcontainer是一项独立的容器管理包，Network driver以及Exec driver都是通过Libcontainer来实现具体对容器进行的操作。

5.2 整体架构