Docker 相关实验

实验目标：

理解 Docker 的基本概念：容器、镜像、仓库等。
掌握 Docker 安装、启动、停止、删除容器与镜像。
熟悉 Docker 网络管理、数据卷（Volumes）管理和镜像构建。
掌握 Docker Compose 的基本用法。
了解 Docker 的安全管理和日志查看。

实验环境：

操作系统：CentOS 8
Docker 版本：最新稳定版

实验步骤：

1. 安装 Docker

首先，在 CentOS 8 上安装 Docker。让学生按照以下步骤进行安装。

# 更新系统
sudo dnf update -y

# 安装依赖
sudo dnf install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

# 设置 Docker 仓库
sudo dnf config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

# 安装 Docker
sudo dnf install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io

# 启动 Docker 并设置开机自启
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

# 检查 Docker 状态
sudo systemctl status docker

# 测试 Docker 是否安装成功
sudo docker --version

2. 基本 Docker 命令

熟练掌握 Docker 的常见命令。

运行第一个容器
```
sudo docker run hello-world
```
该命令将下载并运行一个简单的镜像，验证 Docker 是否安装成功。
查看所有镜像
```
sudo docker images
```
查看所有容器
```
sudo docker ps -a
```
启动容器
```
sudo docker run -d --name mynginx nginx
```
停止容器
```
sudo docker stop mynginx
```
启动已停止的容器
```
sudo docker start mynginx
```
删除容器
```
sudo docker rm mynginx
```
删除镜像
```
sudo docker rmi nginx
```
查看容器日志
```
sudo docker logs mynginx
```

3. Docker 网络管理

了解 Docker 网络的基本管理。

查看网络配置
```
sudo docker network ls
```
创建一个自定义网络
```
sudo docker network create my_network
```

将容器连接到网络

sudo docker run -d --name container1 --network my_network nginx
sudo docker run -d --name container2 --network my_network nginx

查看容器的网络设置
```
sudo docker inspect container1
```

4. Docker 数据卷（Volumes）管理

掌握如何管理 Docker 数据卷。

创建一个数据卷
```
sudo docker volume create my_volume
```
查看数据卷
```
sudo docker volume ls
```

使用数据卷启动容器

sudo docker run -d --name my_container -v my_volume:/data nginx

查看容器的数据卷挂载
```
sudo docker inspect my_container
```
删除数据卷
```
sudo docker volume rm my_volume
```

5. 构建自定义 Docker 镜像

体验如何构建自己的镜像。

创建 Dockerfile
创建一个 Dockerfile，让学生使用下面的内容：
```
FROM nginx:latest
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html
```
构建 Docker 镜像
```
sudo docker build -t custom_nginx .
```
查看自定义镜像
```
sudo docker images
```

运行自定义镜像

sudo docker run -d --name custom_nginx_container custom_nginx

6. 使用 Docker Compose

通过 Docker Compose 来管理多容器应用。

安装 Docker Compose

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

创建 docker-compose.yml 文件
创建一个 docker-compose.yml 文件，定义一个包含 Nginx 和 Redis 的多容器应用：

version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
  redis:
    image: redis

启动 Docker Compose 应用
```
sudo docker-compose up -d
```
查看应用状态
```
sudo docker-compose ps
```
停止和删除容器
```
sudo docker-compose down
```

7. Docker 安全管理

了解如何进行 Docker 容器的安全配置。

查看容器资源限制

sudo docker run -d --name limited_container --memory="512m" --cpus="1.0" nginx

限制容器的权限

sudo docker run -d --name secure_container --cap-drop=ALL nginx

8. 高级命令与调试

一些高级命令，如查看容器的文件系统、调试等。

查看容器的文件系统

sudo docker exec -it container_name /bin/bash

进入容器交互式模式
```
sudo docker exec -it mynginx bash
```
监控容器资源
```
sudo docker stats
```

综合性实验：使用 Docker 搭建 LNMP 环境并部署博客

实验背景：

该实验旨在通过使用 Docker 搭建 LNMP 环境（Nginx、MySQL、PHP），并部署一个简单的博客系统。通过这个过程，可以掌握 Docker 容器管理、镜像构建、容器网络配置等技能，并在容器化环境中完成 Web 应用的搭建和管理。

实验目标：

理解 Docker 的基础概念：容器、镜像、网络、数据卷等。
使用 Docker 启动 Nginx、MySQL 和 PHP 容器，搭建 LNMP 环境。
使用 Docker Compose 管理多容器应用。
部署并配置一个简单的博客系统（如 WordPress 或自定义博客系统）。
配置数据卷，实现容器与宿主机的数据共享。
掌握 Docker 常用命令，如容器管理、日志查看、镜像管理等。

实验要求：

在 CentOS 8 上安装 Docker 和 Docker Compose。
搭建 LNMP 环境，使用 Nginx 作为 Web 服务器，MySQL 作为数据库，PHP 作为后端处理。
部署一个简单的博客系统（如 WordPress）。

实验步骤：

1. 环境准备：

首先，确保 CentOS 8 上已安装 Docker 和 Docker Compose。

安装 Docker：

sudo dnf install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
sudo systemctl start docker
sudo systemctl enable docker

安装 Docker Compose：

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

2. 创建项目目录结构：

在 ~/docker-lnmp 目录下创建文件和子目录，组织 Docker 配置文件。

mkdir -p ~/docker-lnmp
cd ~/docker-lnmp

3. 创建 `docker-compose.yml` 文件：

使用 Docker Compose 来定义 Nginx、MySQL 和 PHP 容器，简化多容器的管理。

docker-compose.yml:

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    container_name: nginx
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf
    depends_on:
      - php
      - db

  php:
    image: php:7.4-fpm
    container_name: php
    volumes:
      - ./html:/var/www/html

  db:
    image: mysql:5.7
    container_name: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpassword
      MYSQL_DATABASE: blog_db
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql

volumes:
  db_data:

4. 创建 Nginx 配置文件：

创建一个简单的 nginx.conf 文件，配置 Nginx 来处理 PHP 请求。

nginx.conf:

server {
    listen 80;
    server_name localhost;

    root /usr/share/nginx/html;
    index index.php index.html;

    location / {
        try_files $uri $uri/ =404;
    }

    location ~ \.php$ {
        fastcgi_pass php:9000;
        fastcgi_index index.php;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /var/www/html$document_root$fastcgi_script_name;
        include fastcgi_params;
    }

    error_log  /var/log/nginx/error.log;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
}

5. 创建博客 HTML 文件（可选）：

创建一个简单的 HTML 文件或者下载 WordPress 来作为博客系统的前端展示。

html/index.html:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Docker Blog</title>
</head>
<body>
    <h1>Welcome to the Docker Blog!</h1>
    <p>This is a simple blog deployed using Docker.</p>
</body>
</html>

6. 启动 LNMP 环境：

使用 Docker Compose 启动整个环境。

cd ~/docker-lnmp
sudo docker-compose up -d

该命令会启动 Nginx、PHP 和 MySQL 容器，并通过 Docker Compose 管理它们。-d 参数让容器在后台运行。

7. 部署 WordPress（可选）：

如果想要部署一个动态博客系统（如 WordPress），可以修改 docker-compose.yml 配置文件，替换为 WordPress 服务。

修改 docker-compose.yml 文件，增加 WordPress 服务：

  wordpress:
    image: wordpress:latest
    container_name: wordpress
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db:3306
      WORDPRESS_DB_NAME: blog_db
      WORDPRESS_DB_USER: root
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: rootpassword
    ports:
      - "8080:80"
    depends_on:
      - db

然后，重新启动 Docker Compose：

sudo docker-compose up -d

8. 测试与访问：

打开浏览器，访问 http://<your_server_ip>，查看是否可以看到博客页面（静态或 WordPress 博客）。
如果是 WordPress，访问 http://<your_server_ip>:8080 进行 WordPress 设置，配置数据库连接等。

9. 管理 Docker 容器：

查看容器：
```
sudo docker ps
```

查看容器日志：

sudo docker logs nginx
sudo docker logs php
sudo docker logs mysql

停止和删除容器：
```
sudo docker-compose down
```
清理容器和镜像：
```
sudo docker system prune -a
```

10. 扩展与优化：

使用数据卷持久化数据库：通过 Docker 数据卷配置，确保 MySQL 数据在容器重启时不会丢失。
配置资源限制：可以为 MySQL 和 PHP 容器配置资源限制，避免系统资源的过度消耗。

实验总结：

通过本实验，可以掌握如何使用 Docker 搭建 LNMP 环境，包括：

使用 Docker Compose 管理多容器应用。
配置并部署 Nginx、PHP 和 MySQL 服务。
管理容器生命周期和查看日志。
使用 Docker 数据卷持久化数据。
扩展应用，部署动态博客系统（如 WordPress）

Docker 相关实验

实验目标：

实验环境：

实验步骤：

1. 安装 Docker

2. 基本 Docker 命令

3. Docker 网络管理

4. Docker 数据卷（Volumes）管理

5. 构建自定义 Docker 镜像

6. 使用 Docker Compose

7. Docker 安全管理

8. 高级命令与调试

综合性实验：使用 Docker 搭建 LNMP 环境并部署博客

实验背景：

实验目标：

实验要求：

实验步骤：

1. 环境准备：

2. 创建项目目录结构：

3. 创建 docker-compose.yml 文件：

4. 创建 Nginx 配置文件：

5. 创建博客 HTML 文件（可选）：

6. 启动 LNMP 环境：

7. 部署 WordPress（可选）：

8. 测试与访问：

9. 管理 Docker 容器：

10. 扩展与优化：

实验总结：

3. 创建 `docker-compose.yml` 文件：