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你的第一个容器镜像,构建、分发、运行 [ K8s | from zero to hero ]-阿里云开发者社区

2019-11-07 00:00:00 mimukeji

什么是容器?

因为虚拟机(vm)存在一定不足,容器技术的诞生后才如此受欢迎。以传统的Java应用架构而言,将一个应用程序生成一个war包,放到一个tomcat容器当中并在一台虚拟机(VM)中启动运行,然后配置nginx的负载均衡策略,将来自用户的请求转发到某个tomcat应用上,这种基于主机或虚拟机部署的应用会存在以下问题:可移植性差、可维护性差、可扩展性差、无法资源隔离。扩展阅读

而容器是什么呢?它就是一个视图隔离、资源可限制、独立文件系统的进程集合。所谓“视图隔离”就是能够看到部分进程以及具有独立的主机名等;控制资源使用率则是可以对于内存大小以及 CPU 使用个数等进行限制。容器就是一个进程集合,它将系统的其他资源隔离开来,具有自己独立的资源视图。

容器具有一个独立的文件系统,因为使用的是系统的资源,所以在独立的文件系统内不需要具备内核相关的代码或者工具,我们只需要提供容器所需的二进制文件、配置文件以及依赖即可。只要容器运行时所需的文件集合都能够具备,那么这个容器就能够运行起来。扩展阅读《详解 K8s 容器基本概念》

什么是容器镜像?

从一个比较具体的角度去看,镜像就是一个多层存储的文件,相较于普通的ISO系统镜像来说,分层存储会带来两个优点:

  • 一个是分层存储的镜像比较容易扩展,比如我们可以基于一个Ubuntu镜像去构建我们的Nginx镜像,这样我们只需要在Ubuntu镜像的基础上面做一些Nginx的安装配置工作。一个Nginx镜像工作就算制作完成了,我们不需要从头开始去制作各种镜像。
  • 另一点是可以优化镜像存储空间,假如我们有两个镜像,Tag1.0镜像和 Tag2.0镜像,我们如果以传统方式去传这两个镜像,每个镜像大概130多兆,但如果我们以分层的方式去存储两个镜像,我们通过下面两个紫色的才能共享,可以节约大量的空间,两个镜像加起来只需要140多兆的空间就可以存下来。这样一是节省了存储空间,二是可以减少网络上的开销,比如我们已经把下面镜像下载了,我们要去下载上面镜像的时候,我们只需要去下10M的部分。

如果从抽象的角度去看,Docker镜像其实是Docker提供的一种标准化的交付手段传统应用在交付的时候其实是交付一个可执行文j件。问题在于传统方式的这个可执行文件不包括它的运行环境,我们可能会因为32位系统或64位系统,或者开发测试使用1.0软件,结果交付时候发现用户的环境是2.0等各种各样的问题,导致我们要去花时间去排查;但是,如果我们以Docker镜像的标准化形式去交付,我们就会避免掉这些问题。

扩展阅读《Docker 镜像优化与最佳实践

**好了,闲话少叙。下面开始实验时间。
**

1. 实验概述

本实验会使用 Dockerfile 将下面 golang 代码构建成镜像,并通过阿里云镜像服务将镜像分发到阿里云虚拟机,运行该镜像。

package main

import (
        "fmt"
        "net/http"
)

func main() {
        http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
                fmt.Fprintf(w, "Hello! Worldn")
        })

        fmt.Println("start to serve...")
        http.ListenAndServe(":80", nil)
}

2. 实验目标

完成此实验后,可以掌握的能力有:

  1. Dockerfile 编写和使用
  2. 使用阿里云镜像服务来分发镜像。

NOTE: 学前建议: 了解 docker 的基本操作命令 以及 如何使用 ECS 实例。

3. 实验详情

3.1 准备应用代码和 Dockerfile

首先在本地生成一个文件夹 demo,并将 golang 代码拷贝到 demo 文件夹下的 main.go.

$ pwd
/tmp/demo

$ ls
main.go

$ cat main.go
package main

import (
        "fmt"
        "net/http"
)

func main() {
        http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
                fmt.Fprintf(w, "Hello! Worldn")
        })

        fmt.Println("start to serve...")
        http.ListenAndServe(":80", nil)
}

在当前 demo 目录下编写 Dockerfile ,如下所示

$ cat Dockerfile
FROM golang:1.12-alpine

# change current working dir
WORKDIR /go/src/app

# copy main.go into /go/src/app
COPY . .

# go build and install the app
RUN go install -v ./...

# run the app by default
CMD ["app"]

3.2 构建镜像

通常情况下,使用以下命令即可构建镜像

$ pwd
/tmp/demo

# demo:v1 表示镜像名字demo和标签v1
$ docker build . -t demo:v1

Sending build context to Docker daemon  3.072kB
Step 1/5 : FROM golang:1.12-alpine
 ---> 8ff3fd35cf82
Step 2/5 : WORKDIR /go/src/app
Removing intermediate container ffd88a948413
 ---> 1056ea513b89
Step 3/5 : COPY . .
 ---> 9fc4655c973a
Step 4/5 : RUN go install -v ./...
 ---> Running in 928fc776a6e1
app
Removing intermediate container 928fc776a6e1
 ---> a93f17a3a726
Step 5/5 : CMD ["app"]
 ---> Running in 9e3463aa81f6
Removing intermediate container 9e3463aa81f6
 ---> 8697c7279c74
Successfully built 8697c7279c74
Successfully tagged demo:v1

NOTE:

在国内访问 Docker Hub 速度比较慢,可以在Docker引擎中设置镜像加速器加速对Docker Hub的访问。

更新 /etc/docker/daemon.json,添加如下参数,并重启Docker引擎。

{
 "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}
构建完毕之后,可以在本地运行验证下是否符合预期

映射容器内 80 端到宿主机上的 8000 端口

$ docker run -d -p 8000:80 demo:v1

curl 一下查看结果

$ curl localhost:8000
Hello! World

如果看到 `Hello! World` 字样,我们就可以进入下一个环节了。

#### 3.3 推送镜像至阿里云容器镜像服务

在推送之前,需要注册阿里云账号和开通阿里云容器镜像服务

> 阿里云注册链接: [注册阿里云](https://account.aliyun.com/register/register.htm)
> 
> 阿里云登录链接: [登录阿里云](https://account.aliyun.com/login/login.htm)
> 
> 阿里云容器镜像服务页面: [访问阿里云容器镜像服务](https://cr.console.aliyun.com) 
> 
> 容器镜像服务(Container Registry)提供安全的应用镜像托管能力,精确的镜像安全扫描功能,稳定的国内外镜像构建服务,便捷的镜像授权功能,方便用户进行镜像全生命周期管理。

当我们拥有阿里云容器镜像服务账号之后呢,可以使用 docker 客户端来登陆服务。

$ docker login -username=** registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com
Password:
Login Succeeded

在推送到镜像之前,需要将本地镜像修改为对应的镜像仓库地址:

mydemo 可以替换成自己的命名空间

$ docker tag demo:v1 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/mydemo/demo:v1

$ docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/mydemo/demo:v1

#### 3.4 登陆阿里云 ECS 机器来下载 demo:v1 镜像

登陆 ECS 实例,通过 docker pull 来下载镜像

mydemo 请替换成 3.3 步骤中指定的命令空间

$ docker pull registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/mydemo/demo:v1

下载完毕之后,我们就可以直接运行该镜像

$ docker run -d -p 8000:80 registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/mydemo/demo:v1

并查看 ECS 机器的 `8000` 端口

$ curl localhost:8000

另外,可以移步 《课后实践:应用容器构建与部署》
直接在阿里云大学沙箱实验环境中尝试哦!!

本文由阿里云容器云平台团队撰写,如有问题或希望转载还请与我们沟通,谢谢!

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