从零开始：在阿里云上玩转Docker容器 – wiki基地

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从零开始：在阿里云上玩转Docker容器

引言

在当今的云计算时代，Docker 容器技术已经成为应用程序打包、分发和运行的标准。它提供了一个轻量级、可移植且自给自足的环境，确保应用程序在任何地方都能一致运行。而阿里云作为国内领先的云计算服务商，为 Docker 的部署和管理提供了坚实的基础设施支持。本文将带领您从零开始，在阿里云上搭建并使用 Docker 容器，让您的应用程序部署变得前所未有的简单和高效。

为什么选择 Docker？为什么选择阿里云？

Docker 的优势：
* 环境一致性： 解决了“在我的机器上可以运行”的问题，确保开发、测试和生产环境的一致性。
* 快速部署： 容器启动速度快，秒级部署，提高开发和运维效率。
* 资源隔离： 容器之间相互隔离，互不影响，提升系统稳定性。
* 轻量级： 与虚拟机相比，容器共享宿主机的操作系统内核，更加轻量级，启动更快，资源占用更少。
* 弹性伸缩： 结合编排工具（如 Docker Compose、Kubernetes），可轻松实现应用的弹性伸缩。

阿里云的优势：
* 稳定可靠： 提供高性能、高可用的云服务器 ECS 实例。
* 网络优化： 优化的网络环境，确保容器镜像的快速拉取和应用访问。
* 丰富服务： 除了 ECS，阿里云还提供容器镜像服务 ACR、容器服务 ACK（Kubernetes）等，形成完整的容器生态。
* 国内支持： 便捷的支付方式和本地化技术支持。

前提条件

在开始之前，您需要具备以下条件：
1. 一个已注册并完成实名认证的阿里云账号。
2. 基本的 Linux 命令行操作知识。

第一步：创建阿里云 ECS 实例

我们将以一个 Ubuntu 20.04 系统的 ECS 实例为例。

  1. 登录阿里云控制台：访问 阿里云官网 并登录您的账号。
  2. 进入 ECS 控制台：在控制台顶部搜索框输入“ECS”，选择“云服务器 ECS”。

  3. 创建实例：点击“创建实例”按钮。

    • 地域与可用区：根据您的业务需求和用户地理位置选择合适的地域和可用区。
    • 实例：
      • 实例规格：对于初学者，选择一款入门级实例即可，如 ecs.t5-lc1m1.small (1核1G)。
      • 镜像：选择“公共镜像”，操作系统选择 Ubuntu 20.04 64位。
    • 存储：保持默认配置或根据需求调整。
    • 网络和安全组：
      • 专有网络 VPC：保持默认或选择已有 VPC。
      • 公网 IP：勾选“分配公网 IP”，方便后续从外部访问。
      • 安全组：创建一个新的安全组或选择现有安全组。确保开放以下端口：
        • 22 (SSH 远程连接)
        • 80 (HTTP 访问)
        • 443 (HTTPS 访问，如果需要)
        • 后续可能开放其他端口，例如 Docker 应用程序所使用的端口。
    • 系统配置：
      • 登录凭证：选择“自定义密码”，设置一个复杂的密码。
      • 实例名称：例如 my-docker-ecs。
    • 确认订单并创建。

  4. 连接到 ECS 实例：

    • 实例创建成功后，记录其“公网 IP 地址”。
    • 使用 SSH 客户端（如 PuTTY、Xshell 或 macOS/Linux 自带的终端）连接到您的 ECS 实例：
      bash
      ssh root@<您的公网IP地址>
    • 输入您之前设置的密码。

第二步：在 ECS 实例上安装 Docker Engine

连接成功后，我们开始安装 Docker。

  1. 更新系统软件包列表：
    bash
    sudo apt update
    sudo apt upgrade -y

  2. 安装 Docker 依赖：
    bash
    sudo apt install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release -y

  3. 添加 Docker 官方 GPG 密钥：
    bash
    curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

  4. 添加 Docker 仓库：
    bash
    echo \
    "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
    $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

  5. 再次更新软件包列表并安装 Docker Engine：
    bash
    sudo apt update
    sudo apt install docker-ce docker-ce-cli containerd.io -y

  6. 验证 Docker 安装：
    bash
    sudo docker run hello-world
    如果看到“Hello from Docker!”的输出，说明 Docker 已成功安装并运行。

  7. 配置 Docker 镜像加速器（可选，但强烈推荐）：
    由于网络原因，从 Docker Hub 拉取镜像可能会很慢。阿里云提供免费的镜像加速服务。

    • 访问 阿里云容器镜像服务控制台。
    • 复制加速器地址。
    • 在 ECS 实例上创建或编辑 Docker 配置文件 /etc/docker/daemon.json：
      bash
      sudo vi /etc/docker/daemon.json
      将以下内容粘贴进去（替换 <您的加速器地址>）：
      json
      {
      "registry-mirrors": ["<您的加速器地址>"]
      }
    • 保存并退出文件 (:wq 在 vi 中)。
    • 重启 Docker 服务以使配置生效：
      bash
      sudo systemctl daemon-reload
      sudo systemctl restart docker

  8. 将当前用户添加到 docker 用户组（可选，避免每次输入 sudo）：
    bash
    sudo usermod -aG docker $USER
    # 退出当前 SSH 会话并重新连接，使权限生效
    exit
    重新连接后，您就可以直接使用 docker 命令而无需 sudo。

第三步：基本的 Docker 命令操作

现在您已经拥有一个运行 Docker 的 ECS 实例，让我们来学习一些常用的 Docker 命令。

  • 拉取镜像：从 Docker Hub 下载镜像。
    bash
    docker pull nginx:latest
    docker pull ubuntu:20.04

  • 查看本地镜像：
    bash
    docker images

  • 运行容器：
    bash
    # 运行一个 Nginx 容器，并将容器的 80 端口映射到宿主机的 80 端口
    # -d 表示后台运行
    # -p 宿主机端口:容器端口
    # --name 给容器命名
    docker run -d -p 80:80 --name my-nginx nginx:latest
    现在，您可以在浏览器中访问您的 ECS 公网 IP 地址，应该能看到 Nginx 的欢迎页面。

  • 查看运行中的容器：
    bash
    docker ps
    # 查看所有容器（包括已停止的）
    docker ps -a

  • 停止容器：
    bash
    docker stop my-nginx

  • 启动容器：
    bash
    docker start my-nginx

  • 重启容器：
    bash
    docker restart my-nginx

  • 删除容器：容器停止后才能删除。
    bash
    docker rm my-nginx

  • 删除镜像：删除前确保没有容器正在使用该镜像。
    bash
    docker rmi nginx:latest

  • 查看容器日志：
    bash
    docker logs my-nginx

  • 进入容器内部：
    bash
    docker exec -it my-nginx /bin/bash
    # 在容器内部执行命令，例如查看文件
    ls /etc/nginx
    # 退出容器
    exit

第四步：部署一个简单的应用程序

我们将部署一个简单的 Flask Python Web 应用。

  1. 在 ECS 实例上创建项目目录：
    bash
    mkdir my-flask-app
    cd my-flask-app

  2. 创建 app.py 文件：
    bash
    vi app.py
    粘贴以下内容：
    “`python
    from flask import Flask
    app = Flask(name)

    @app.route(‘/’)
    def hello_world():
    return ‘Hello from Flask in Docker on Alibaba Cloud!’

    if name == ‘main‘:
    app.run(host=’0.0.0.0’, port=5000)
    “`

  3. 创建 requirements.txt 文件：
    bash
    vi requirements.txt
    粘贴以下内容：
    flask

  4. 创建 Dockerfile：用于构建 Docker 镜像。
    bash
    vi Dockerfile
    粘贴以下内容：
    “`dockerfile
    # 使用官方 Python 3.8 瘦身版镜像作为基础镜像
    FROM python:3.8-slim-buster

    设置工作目录

    WORKDIR /app

    将当前目录下的所有文件拷贝到容器的 /app 目录

    COPY . /app

    安装 Python 依赖

    RUN pip install –no-cache-dir -r requirements.txt

    暴露容器的 5000 端口

    EXPOSE 5000

    定义容器启动时执行的命令

    CMD [“python”, “app.py”]
    “`

  5. 构建 Docker 镜像：在 my-flask-app 目录下执行。
    bash
    docker build -t my-flask-app:1.0 .
    -t 用于给镜像打标签，. 表示 Dockerfile 在当前目录。

  6. 运行容器：
    bash
    # 将容器的 5000 端口映射到宿主机的 80 端口，方便通过 HTTP 访问
    docker run -d -p 80:5000 --name flask-web-app my-flask-app:1.0

  7. 验证应用程序：
    在浏览器中访问您的 ECS 公网 IP 地址，您应该能看到“Hello from Flask in Docker on Alibaba Cloud!”。

第五步：使用 Docker Compose 管理多容器应用

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过一个 YAML 文件来配置应用程序的服务。

我们将构建一个简单的 Web 应用，包含一个 Nginx 反向代理和我们刚刚创建的 Flask 应用。

  1. 安装 Docker Compose：
    bash
    sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
    sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
    # 验证安装
    docker-compose --version
    （注意：此处安装的是 Docker Compose v1，如果您想安装 v2，步骤会有所不同，通常 v2 会作为 docker cli 的插件安装）

  2. 创建 docker-compose.yml 文件：
    在 my-flask-app 目录的父目录中（或者您喜欢的任何一个新目录）创建一个新目录，例如 multi-app，然后进入该目录并创建 docker-compose.yml。将 my-flask-app 目录也移动到 multi-app 目录中。

    bash
    cd ..
    mkdir multi-app
    mv my-flask-app multi-app/
    cd multi-app
    然后创建 docker-compose.yml:
    bash
    vi docker-compose.yml
    粘贴以下内容：
    yaml
    version: '3.8'
    services:
    web:
    build: ./my-flask-app # 指向我们的 Flask 应用 Dockerfile 所在的目录
    ports:
    - "5000" # 容器内部端口，无需暴露到宿主机，因为 Nginx 会代理
    restart: always
    nginx:
    image: nginx:latest
    ports:
    - "80:80" # 将宿主机的 80 端口映射到 Nginx 容器的 80 端口
    volumes:
    - ./nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf # 挂载 Nginx 配置文件
    depends_on:
    - web # 确保 web 服务在 Nginx 之前启动
    restart: always

  3. 创建 Nginx 配置文件 nginx.conf：
    bash
    vi nginx.conf
    粘贴以下内容：
    “`nginx
    server {
    listen 80;
    server_name localhost;

    location / {
    proxy_pass http://web:5000; # 代理到 Flask 容器，容器名在 docker-compose.yml 中定义
    proxy_set_header Host $host;
    proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
    proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
}

    }
    “`

  4. 启动多容器应用：
    在 multi-app 目录下执行：
    bash
    docker-compose up -d --build

    • -d：后台运行。
    • --build：如果 Dockerfile 或其依赖有变化，重新构建镜像。

  5. 查看服务状态：
    bash
    docker-compose ps

  6. 验证应用程序：
    再次访问您的 ECS 公网 IP 地址，您应该仍然能看到“Hello from Flask in Docker on Alibaba Cloud!”，但这次请求是通过 Nginx 反向代理转发到 Flask 容器的。

  7. 停止并删除应用：
    bash
    docker-compose down
    这将停止并删除 docker-compose.yml 中定义的所有容器和网络。

第六步：阿里云容器服务简介 (进阶)

当您的应用规模变大、容器数量增多时，您会发现手动管理 Docker 容器变得困难。此时，阿里云的容器服务将大显身手。

  • 阿里云容器镜像服务 ACR (Alibaba Cloud Container Registry)：
    • 提供安全、高性能的镜像存储和分发服务。您可以将自己构建的 Docker 镜像推送到 ACR，方便在不同环境和实例中统一管理和拉取。
  • 阿里云容器服务 ACK (Alibaba Cloud Container Service for Kubernetes)：
    • 基于 Kubernetes 的托管式容器服务，能够自动化部署、扩展和管理容器化应用程序。它为您提供了强大的容器编排能力，实现高可用、弹性伸缩、灰度发布等复杂场景。

当您熟悉了 Docker 的基本操作后，强烈建议您进一步学习 ACR 和 ACK，将您的容器化之旅带入更高的层次。

总结

通过本文，您应该已经掌握了在阿里云 ECS 实例上从零开始搭建 Docker 环境、安装 Docker Engine、使用基本 Docker 命令、部署单个应用程序，以及利用 Docker Compose 管理多容器应用的能力。Docker 容器技术是现代云原生应用开发和部署的核心，结合阿里云强大的基础设施，将为您的业务带来前所未有的灵活性和效率。现在，您可以继续探索更多 Docker 的高级特性，并考虑将您的应用迁移到阿里云的容器服务 ACK 上，开启您的云原生之旅！

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