# Assignment 2 指南 ## `******注意,实验结束请立即删除云主机,节省费用******` ## `******注意2,实验未结束且短期内不会继续实验,也请删除云主机。下次实验时重新创建******` ## 实验内容 - 安装Docker并测试:`实验步骤 一)` - 了解并学习简单的Docker指令:`实验步骤 二)` - 利用Docker部署一个简单的静态网页App :`实验步骤 三)` - 使用Dockerfile完成复杂应用的搭建:`实验步骤 四)` ## 实验要求(仔细看) - #### 完成所有步骤,并在实验报告([模板下载](file/assignment1/学号-实验一.docx))中完成穿插在本指南中的`作业1~作业4`(只需要截图)。实验报告转成`“学号-实验二.pdf”`,并上传至http://113.31.104.68:3389/index.htm - #### 实验报告上传deadline:`10月xx日` ## 使用产品 云主机uhost, 私有网络vpc,基础网络unet, Docker相关技术 ## 需要权限 云主机uhost, 基础网络unet ## 实验步骤 ### 零)前期工作 #### 请根据Assignment1的要求[创建云主机](Assignment1.md),并使用ssh远程登录(可以直接使用root用户进行后续操作) ### 一)安装Docker并测试 #### 1. Docker是什么? > 一个开放源代码项目,通过在Linux上提供**OS级虚拟化**的附加抽象层和自动化层,使**容器**内软件应用程序的部署自动化。 #### 简单来说,Docker是一种工具,它使开发人员,系统管理员等可以轻松地在沙盒(称为*容器*)中部署其应用程序,以在主机操作系统(即Linux)上运行。Docker的主要好处是,它允许用户将**具有所有依赖关系的应用程序打包到**用于软件开发**的标准化单元**中。与虚拟机不同,容器不具有高开销,因此可以更有效地利用基础系统和资源。 #### 2. 在Linux上安装Docker环境 > 直到几个版本之前,在OSX和Windows上运行Docker还是很麻烦的。但是,最近,Docker已投入大量资金来改善其用户在这些OS上的入职体验,因此,现在运行Docker是一个轻而易举的事。 #### 这里只介绍如何在Linux上安装和运行Docker, 如果同学们想要在其他系统上尝试使用Docker,可以参考Docker官网给出的教程(如何在[Mac](https://docs.docker.com/docker-for-mac/install)、[Linux](https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/ubuntu)或[Windows]([Windows](https://docs.docker.com/docker-for-windows/install))上使用Docker) #### a) 安装docker #### 推荐使用如下命令安装docker ```bash $ curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun ``` #### 按照提示将自己的用户加入docker的用户组(root 用户无需操作) ```bash $ sudo usermod -aG docker your-user ``` #### 基本的docker启动与查看状态命令如下 ```bash $ service docker start $ service docker stop $ service docker restart $ service docker status ● docker.service - Docker Application Container Engine Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/docker.service; disabled; vendor preset: disabled) Active: active (running) since Mon 2020-10-05 21:34:37 CST; 1min 45s ago Docs: https://docs.docker.com Main PID: 1954 (dockerd) Tasks: 8 Memory: 40.1M CGroup: /system.slice/docker.service └─1954 /usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock ``` ## **强烈推荐使用阿里云和三方源加速image下载,不然接下来的实验会进行的异常痛苦** #### 讲如下内容写入`/etc/docker/daemon.json`中(没有则创建) ``` { "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com","http://hub-mirror.c.163.com"] } ``` #### 之后重新启动`docker`即可 #### b) 测试Docker是否安装成功 #### 当你的按照上述步骤安装完docker之后,可以通过运行如下命令来测试docker是否安装成功 ```bash $ docker run hello-world Hello from Docker. This message shows that your installation appears to be working correctly. ... ``` #### 3. 尝试使用busybox > 到此为止,你的docker环境已经安装完成并且正常运行,接下来我们尝试一些更加复杂的工作 #### 在这个部分,我们将要通过`docker run`命令去开启一个`BusyBox container` #### a) 首先,我们通过运行如下命令从互联网拉取`BusyBox Image`: ```bash $ docker pull busybox ``` > 如果运行过程中遇到 **permission denied** 此类的错误,可以尝试在命令前加入 **sudo** 命令 #### b) **pull** 命令可以将`busybox image`从docker仓库中拉取到本地,你可以使用**docker image**命令查看系统上目前已有的**image**. ```bash $ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRT busybox latest c51f86c28340 4 weeks ago 1.10 ``` #### c) 我们接下来继续尝试使用`docker run`命令来运行`busybox` ```bash $ docker run busybox $ ``` #### d) 可以发现命令运行完,什么也没有发生。这不是bug,当我们执行`docker run`命令时,docker会从本地查找`image`,然后加载`image`并在容器中运行command。让我们加入自定义的command再试一次 ```bash $ docker run busybox echo "hello from busybox" hello from busybox ``` `**************作业1:请将上述涉及docker run/image的操作界面截图,并插入实验报告中***************` ### 二) 熟悉Docker指令 #### 让我们来尝试不同的**docker command** #### 1. docker ps > **docker ps** 命令可以查看当前正在运行的所有容器的状态,包括`CONTAINER ID`、`IMAGE`、`COMMAND`、`CREATE (创建时间)`、`STATUS (容器状态)` #### 让我们查看目前有哪些容器正在运行 ```bash $ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS ``` #### 可以看到控制台输出了了一个空的列表,这是正常的,因为目前没有容器正在运行。如果需要查看包括不在运行的所有容器,我们可以加入 **-a** 参数 ```bash $ docker ps -a CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS 305297d7a235 busybox "uptime" 11 minutes ago Exited ( ff0a5c3750b9 busybox "sh" 12 minutes ago Exited ( 14e5bd11d164 hello-world "/hello" 2 minutes ago Exited ( ``` #### Wow~ 之前运行过的容器全部都出现在输出中了~ #### 2. docker run -it > **docker run -it** 可以在我们创建 **container** 的同时,以交互式的形式获取到 **container shell** 的控制权. 我们可以在**docker run **命令中使用**--name custom_name** 来指定container的名称,若不指定,docker会为我们随机生成一个名字 #### 接下来我们使用 **run -it** 命令来创建一个 `busybox container`: ```bash $ docker run -it busybox sh / # ls bin dev etc home proc root sys tmp usr var / # uptime 05:45:21 up 5:58, 0 users, load average: 0.00, 0.01, 0.04 ``` #### 3. docker rm > **docker rm -args** 可以删除不在运行的**container**,`args`可以是**container name/id** (可以不写完整,但必须保证唯一) #### 下面让我们尝试删除上面的两个**busybox container** ```bash $ docker rm 305297d7a235 ff0a5c3750b9 305297d7a235 ff0a5c3750b9 ``` #### 也可以通过如下命令删除 ```bash $ docker rm 305 ff 305297d7a235 ff0a5c3750b9 ``` #### 现在使用`ps`命令检查一下是否删除成功吧! `**************作业2:请手动创建ubuntu:18.04 image的container并将cpu信息截图,并插入实验报告中***************` > Hint: 可以使用**lscpu**命令查看linux的硬件信息,显示界面大致如下 ```bash $ lscpu Architecture: x86_64 CPU op-mode(s): 32-bit, 64-bit Byte Order: Little Endian CPU(s): 4 On-line CPU(s) list: 0-3 Thread(s) per core: 1 Core(s) per socket: 1 Socket(s): 4 Vendor ID: GenuineIntel CPU family: 6 Model: 158 Model name: Intel(R) Core(TM) i7-7700HQ CPU @ 2.80GHz Stepping: 9 CPU MHz: 2800.000 BogoMIPS: 5616.00 L1d cache: 32K L1i cache: 32K L2 cache: 256K L3 cache: 6144K ... ``` ### 三) 使用docker创建静态webapp #### `docker`与虚拟机不同之处在于,在部署复杂的应用时,`docker`可以灵活的从`docker hub`中`pull`各种`image`(如:`mysql`、`sqlserver`、`java`、`php`.etc.),并将它们自由的组合到一起,使得每个`container`都能发挥自己独特的作用。那么我们先从简单的部署单页面的静态网页开始吧! #### 1. 运行`static-web app` #### `docker hub`上有许多开发者们上传的`image`,我们可以自由下载并且使用,这里我们使用到的`image`是`prakhar1989/staticsite`,这是一个搭载了简单的静态单页面的Nginx镜像,让我们来试者运行它: ```bash $ docker run --rm prakhar1989/static-site Nginx is running... ``` > `--rm` 参数的作用是当container运行结束时系统自动删除该container #### 如果顺利的话,你的终端会出现`nginx is running...`,但是目前容器对我们来说是一个完全封闭的环境,我们并没有办法去访问`container`的端口 #### 2. 将`container`映射到本地 到此为止,我们已经部署了一个静态的`nginx container`但是并没有办法去访问,`docker`提供了许多接口去解决这个问题,我们可以通过添加参数的方式将`container`的端口或者文件夹映射到本地 #### docker提供了如下一些参数 | -d | 将container置于后台运行 | | :---------------------------: | :---------------------------------------------------: | | -p local_port:container_port | 将container 的某个端口映射到本地 | | -P | 将container所有正在监听的端口全部映射到本地的随机端口 | | -v local_path:contatiner_path | 将container的某个文件路径映射到本地 | #### `static-site`默认监听的`80`和`443`端口,我们使用上述参数尝试将它映射到本机 ```bash $ docker run -d -P --name static-site prakhar1989/static-site e61d12292d69556eabe2a44c16cbd54486b2527e2ce4f95438e504afb7b02810 ``` #### 查看docker给我们映射的端口 ``` $ docker port static-site 80/tcp -> 0.0.0.0:32769 443/tcp -> 0.0.0.0:32768 ``` #### 可以看到`docker`将`container`的`80`和`443`分别映射到了本机的`32769`和`32768`两个端口上 ####.打开浏览器,访问`http://localhost:32769`,得到如下页面: ![static-web](img/assignment2/static-web.png) `**************作业3:尝试使用-v、--rm和-p等参数,创建static-site容器,并以自己的学号命名,将container的/usr/share/nginx/html文件夹映射到当前目录的html文件夹,并修改index.html文件,加入自己的姓名和学号,并将上述步骤和本地目录接口截图插入实验报告中***************` > Hint: > > 1.若提示continer正在运行中,可以使用`docker stop static-site && docker rm static-site`删除正在使用的容器并重新创建. > > 2.-v local_path请使用绝对路径 ### 四) 熟悉Dockerfile的简单使用 #### 到现在为止,同学可能会疑惑,这种docker的镜像到底是如何创建的呢?这里就要使用到一个概念: `Dockerfile` #### 1.从repo中下载[附件](/file/assignment2/FoodTrucks.zip),通过`scp`命令上传到云服务器并解压 ```bash $ scp FoodTrucks.zip root@113.31.112.166:~ root@113.31.112.166's password: /etc/profile.d/lang.sh: line 19: warning: setlocale: LC_CTYPE: cannot change locale (UTF-8): No such file or directory FoodTrucks.zip 0% 0 0.0KB/s --:-- ETAsFoodTrucks.zip 100% 1097KB 488.5KB/s 00:02 $ unzip FoodTrucks.zip Archive: FoodTrucks.zip creating: FoodTrucks/ inflating: __MACOSX/._FoodTrucks inflating: FoodTrucks/.DS_Store ... ``` #### 2.查看Dockerfile #### 这是一个`Flask App`,是一个用`python`写的网页应用,我们使用`cat Dockerfile`命令查看`Dockerfile的内容`,显示如下: ```dockerfile # 基于ubuntu:18.04容器 FROM ubuntu:18.04 # 安装相关依赖 RUN apt-get -yqq update RUN apt-get -yqq install python3-pip python3-dev curl gnupg RUN curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_10.x | bash RUN apt-get install -yq nodejs # 将本地目录拷贝到container并且设置为工作目录 ADD flask-app /opt/flask-app WORKDIR /opt/flask-app # 安装node和python的相关依赖 RUN npm install RUN npm run build RUN pip3 install -r requirements.txt # 将5000端口暴露出来 EXPOSE 5000 # 容器启动的执行命令 CMD [ "python3", "./app.py" ] ``` #### 可以看出`Dockerfile`的书写非常简单易懂,涉及到几个命令 | FROM | 指定容器来自的镜像 | | :-----: | :----------------------------------------------------------: | | RUN | 容器中运行shell命令 | | ADD | 将本地文件传送到容器指定位置 | | WORKDIR | 将容器中某个目录设置为工作目录(当前目录) | | EXPOSE | 将容器中某个端口暴露出来(如上述flask工作在5000端口,将其暴露出来) | | CMD | 容器启动自动执行的shell命令 | #### 通过`dockerfile`的方式,我们就可以将各种各样的环境打包成镜像上传到`docker hub`上供他人使用 #### 3.打包镜像 #### 在当前目录(`Dockerfile`同级目录),执行如下命令,`docker`会自动将当前环境部署打包为一个`image` ```bash $ docker build -t user-name/image-name ``` #### 这一步可能耗时较长,请耐心等待。。。 **************作业4:利用dockerfile将当前环境打包为 `英文姓名`/food` 的`image`,并通过`docker`命令将创建该镜像的`container`,将`5000`端口映射到本地的`8080`端口。将打包命令和浏览器页面截图,并插入实验报告中***************