windows server2019下载docker拉取redis等镜像并运行项目

一、基本概念

1、windows server

指由微软公司开发的“Windows”系列中的“服务器”版本。这意味着它是基于Windows操作系统的，但专门设计用于服务器环境，而不是普通的桌面或个人用户使用。主要用途包括服务器功能、用户和资源管理、虚拟化等

2、docker

字面意思是“码头工人”或“装卸工”，核心功能——将软件及其所有依赖打包成便于传输和部署的“容器”。主要用途包括容器化应用程序、提高开发效率、轻量级虚拟化等

二、操作步骤

1、安装docker

        win+x选择windows powershell管理员窗口打开，按顺序逐个输入并回车以下命令

        [Net.ServicePointManager]::SecurityProtocol = [Net.SecurityProtocolType]::Tls12
（用于设置 .NET 应用程序的安全协议，确保使用安全的协议标准（TLS 1.2），以提高网络请求的安全性和兼容性，尤其是在安装或更新模块时）
        Install-Module -Name PowerShellGet -Force -AllowClobber
（安装或更新 PowerShellGet 模块，PowerShellGet 是一个用于查找、安装、更新和发布 PowerShell 模块的模块，安装它确保能够使用 Install-Module 和 Update-Module 等命令来下载和安装模块）
        Install-Module DockerProvider -Force
（DockerProvider 是用于从 Docker 存储库下载和安装 Docker 的提供程序模块）
        Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V -All
（在线启用 Windows 的 Hyper-V 可选功能，启用它是运行 Docker 所需的条件之一，因为 Docker 需要一个虚拟化引擎来创建和管理容器）
        Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Containers -All
（在线启用 Windows 的 Containers 可选功能，Containers 功能是运行 Docker 容器所必需的，使系统能够运行和管理容器化的应用程序）
        Install-Package Docker -ProviderName DockerProvider -Force
   (通过指定的提供程序 DockerProvider 强制安装 Docker)
       修改docker配置文件
（C:\ProgramData\docker\config\daemon.json修改，如果没有则创建daemon.json。{"experimental": true}，设置 "experimental": true，使 Docker 可以使用实验性功能，其中包括 LCOW。LCOW 允许在 Windows 上直接运行 Linux 容器。另外如果创建daemon.json，则它内容不可为空）

2、拉取redis镜像（或其他镜像）

      打开 微屁嗯 的TUN模式，并在Fake IP过滤中增加*.docker.io以获取真实的解析ip
（目前由于国内镜像多数停止服务，因此选择默认官方镜像地址拉取。TUN模式相比于系统代理工作在应用层，该模式工作在网络层，可以将所有应用程序和系统流量都进行转发，可以使得docker对于国外镜像的请求均可成功；Fake IP 本身的主要目的是在代理环境中优化 DNS 解析流程，提升连接效率，因为传统代理模式下，客户端需要先进行 DNS 解析，获取目标服务器的真实 IP 地址，然后再通过代理进行连接，而Fake IP 模式下，代理服务器会为每个域名分配一个虚拟的假 IP 地址，并将其返回给客户端。客户端使用这个假 IP 建立连接，实际代理服务器根据预先建立的映射关系，将连接转发到实际的目标服务器）
      注册docker hub账户，并通过docker login命令登录
(docker hub https://app.docker.com/是官方的镜像源地址，需要注册后在命令行中登录才可拉取镜像。登录后登录信息会保存起来，提示Your password will be stored unencrypted in C:\Users\Administrator\.docker\config.json，如果重新装docker只要这个文件还在就可以不用登录了)
      切换到linux容器
（

docker context use linux-context
以上命令创建了一个名为 linux-context 的 Docker 上下文，指定使用 Windows 本地命名管道连接 Docker 引擎。然后，使用 docker context use linux-context 命令切换到该上下文，以启用 Linux 容器支持。官方的 Redis 镜像通常是基于 Linux 的。如果不切换到支持 Linux 容器的上下文，您将无法正确拉取或运行这些镜像）
     拉取redis镜像
（docker pull redis）

3、运行redis

  下载并解压 LCOW （Linux Containers on Windows）内核文件
（Releases · linuxkit/lcow · GitHub 下载后解压放到C:\Program Files\Linux Containers\目录下。LCOW（Linux Containers on Windows） 是微软提供的一项技术，允许在 Windows 上直接运行 运行基于 Linux 的容器镜像）
    设置环境变量以启用 LCOW
（[Environment]::SetEnvironmentVariable("LCOW_SUPPORTED", "1", "Machine") 该环境变量告诉 Docker 引擎在 Windows 上启用对 LCOW 的支持。这使得 Docker 可以在 Windows 操作系统上运行 Linux 容器。当 Docker 守护进程启动时，它会检查是否存在 LCOW_SUPPORTED 环境变量。如果该变量被设置且值为 "1"，守护进程将以支持 LCOW 的模式运行。设置服务使用Start-service docker启动就相当于启动docker的守护进程dockerd,如果需要查看docker日志，则可以命令启动守护进程dockerd查看命令行输出内容）
   重启 Docker 服务以应用更改
(Restart-Service docker)
   运行redis
（docker run --rm -it -p 6379:6379  redis）

4、启动项目

    编写dockerfile文件
(# 使用包含 glibc 的预构建 Alpine 镜像
FROM frolvlad/alpine-glibc:alpine-3.13

# 安装必要的工具
RUN apk add --no-cache bash curl gzip

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 使用 ADD 命令解压 JDK 压缩包到 /usr/local/jdk
ADD jdk-8u202-linux-x64.tar.gz /usr/local/jdk

# 设置 JAVA_HOME 和 PATH 环境变量
ENV JAVA_HOME=/usr/local/jdk
ENV PATH="$JAVA_HOME/bin:$PATH"

# 验证 Java 安装
RUN java -version

# 复制应用程序的 JAR 文件
COPY ectd-admin-web-v3.0.6.jar /app/app.jar

# 运行应用程序
CMD ["java", "-jar", "/app/app.jar"]

通过在 Dockerfile 中指定依赖、环境变量和配置，确保应用在任何地方构建时都具有一致的运行环境,并且它明确了镜像构建的每一步，使构建过程可视化和文档化，方便理解和维护)
       使用当前目录的 Dockerfile 构建镜像
(docker build -t project . ;-t project 将生成的镜像命名为 project)
        运行启动
(docker run --rm project)

三、额外补充

1、LCOW和WSL2

LCOW（Linux Containers on Windows）和 WSL2（Windows Subsystem for Linux 2）都是微软推出的在 Windows 系统上运行 Linux 容器和环境的技术，但它们的实现方式和用途有本质区别

LCOW:

• 字面含义：LCOW 是 “Linux Containers on Windows”的缩写，意为 “在 Windows 上运行 Linux 容器”。
• 本质：LCOW 是一种容器技术，允许在 Windows 上直接运行 Linux 容器。它使用 Hyper-V 虚拟机托管 Linux 内核，基于 Hyper-V 隔离技术运行 Linux 容器，但其管理和控制仍然是通过 Windows 容器平台完成
• 支持版本：主要在 Windows Server 2019 上实验性支持，逐渐被 WSL2 和其他虚拟化技术取代

WSL2:

• 字面含义：WSL2 是 “Windows Subsystem for Linux 2”的缩写，意为 “Windows 的 Linux 子系统 2”。
• 本质：WSL2 是一种在 Windows 上运行完整 Linux 环境的轻量虚拟化技术，它使用真正的 Linux 内核（相比于WSL）在 Windows 内部虚拟机中运行，从而支持更高的系统兼容性和性能
• 支持版本：广泛支持 Windows 10、Windows 11 和 Windows Server 2022，成为 Windows 平台上运行 Linux 环境和容器的主要方式

总结：由于Windows Server 2019无法支持WSL2，因此采用LCOW技术实现下载docker运行基于linux的镜像

2、docker与VM比较

Docker 和 VM（Virtual Machine，虚拟机）都是虚拟化技术，用于在同一台物理机器上运行多个隔离的操作环境，但它们的实现方式、用途和效率有显著区别。

Docker：

• 字面含义：Docker 是一款开源的容器化平台，专注于应用的容器化部署和管理。
• 本质：
  • Docker 是一种容器虚拟化技术，基于 Linux 内核的 cgroups 和 namespace 等功能，允许多个容器共享操作系统内核。
  • 容器通过 Docker 引擎隔离不同的应用进程，实现轻量化的虚拟化。这意味着它们不包含完整的操作系统，只包括应用运行所需的库和依赖。
• 用途：
  • 开发与部署：适合应用的快速开发、测试和部署，特别是在微服务架构中。
  • 跨平台兼容：Docker 容器可以在不同环境中实现一致性（例如开发、测试和生产），减少环境依赖问题。
  • 资源效率高：由于共享操作系统内核，Docker 容器启动快，占用资源少，适合高密度部署。

VM：

• 字面含义：Virtual Machine 即“虚拟机”，是一种模拟完整计算机系统的虚拟化技术。
• 本质：
  • 虚拟机是硬件虚拟化，通过一个 Hypervisor（虚拟机管理程序，如 VMware、Hyper-V、VirtualBox）在物理机上创建多个虚拟机。每个虚拟机运行自己的操作系统。
  • 每个虚拟机包含独立的操作系统和应用程序，隔离性强，但系统资源占用较高。
• 用途：
  • 多操作系统需求：适合需要不同操作系统的场景（如同时运行 Windows 和 Linux）。
  • 强隔离性：提供硬件级别的隔离，适合高安全性或不同环境间的完全隔离需求。
  • 传统数据中心和服务器：虚拟机常用于传统 IT 基础设施中，提供稳定的多操作系统支持和隔离。

总结：使用 Docker，能够更高效地利用资源，快速部署和扩展，使用虚拟机，适合对安全性隔离和多系统支持有需求的环境

3、离线安装docker及镜像步骤

由于DockerProvider不支持本地包源安装，它仅支持 HTTPS 源（安装会报错Currently only https sources are supported. Please register with https source.），所以手动安装保存的docker包。并且这样也省去了安装DockerProvider、NuGet的步骤

在有网服务器上保存docker及镜像包
Save-Package -Name Docker -ProviderName DockerProvider -Path C:\Users\Administrator\Desktop\offline\packages
docker image save -o C:\Users\Administrator\Desktop\offline\images\images.tar redis:latest rabbitmq:management
在离线目标服务器上将保存的本地docker包解压保存至C:\Program Files目录下

注册 Docker 服务
New-Service -Name "Docker" -BinaryPathName "`"C:\Program Files\Docker\dockerd.exe`" --run-service" -DisplayName "Docker Engine" -StartupType Automatic
添加环境变量
[System.Environment]::SetEnvironmentVariable("Path", $env:Path + ";C:\Program Files\Docker", [System.EnvironmentVariableTarget]::Machine)
运行docker
Start-Service Docker，运行时会自动生成相关的配置文件及数据目录C:\ProgramData\docker
安装镜像
docker load -i C:\Users\Administrator\Desktop\offline\images\images.tar
docker images

4、Hyper-V与硬件虚拟化

Hyper-V：

• 字面含义：“Hypervisor Virtualization”，即“虚拟机监控程序虚拟化”。Hyper-V是微软公司开发的一个虚拟化平台或软件，具体实现了虚拟机监控功能，可以在一台物理计算机上运行多个虚拟机（虚拟操作系统）
• 本质：
  • 本质是一种虚拟机监控程序（Hypervisor），具体来说是Type 1（类型1）虚拟机监控程序，也称为“裸金属虚拟化”。Type 1虚拟机监控程序直接运行在硬件之上（需依赖硬件虚拟化的支持），而不是在操作系统之上，这样可以更高效地管理资源
• 用途：
  • Hyper-V是Docker在Windows平台上运行Linux容器的一种实现方式。由于Windows系统本身不支持直接运行Linux容器，所以Docker会借助Hyper-V来创建一个Linux虚拟机，并在其中运行容器。

硬件虚拟化：

• 字面含义：即CPU 虚拟化技术，也称为“硬件辅助虚拟化”（Hardware-Assisted Virtualization），是指通过物理处理器提供的虚拟化支持，以便在硬件层级上提升虚拟机性能（例如，现代的x86 CPU（如Intel的VT-x和AMD的AMD-V）提供了对硬件虚拟化的支持，以帮助Hypervisor更高效地管理资源）
• 本质：
  • 通过物理CPU提供的特性来辅助虚拟化过程，可以让虚拟机监控程序（如Hyper-V、VMware等）在物理硬件层面更高效地分配资源，减少传统虚拟化需要的软件模拟操作，直接与硬件进行通信。这就提升了虚拟机的运行速度和稳定性。
• 用途：
  • 硬件虚拟化让虚拟机拥有自己的独立内存和硬件资源，隔离性和安全性都更好。这使得Docker容器之间互不干扰，提供更稳定的环境。

5、硬件虚拟化的设置

设置硬件虚拟化时，如果在硬件服务器上则根据不同的主板类型进入BIOS设置进行虚拟化设置，如果是虚拟机，则要在虚拟机设置中启用嵌套虚拟化设置（需要注意，如果在虚拟机中安装了 Docker，并且为该虚拟机创建了多个快照，那么每个快照都会包含当时虚拟机的硬件虚拟化设置。也就是说，快照会保存虚拟机的所有配置，包括启用了嵌套虚拟化（Nested Virtualization）的设置。但是如果在快照创建后更改了虚拟机的配置（例如启用或禁用了嵌套虚拟化），恢复快照后，虚拟机将返回到之前的配置。因此进行快照恢复后，注意检查嵌套虚拟化设置）

6、windows server2022

windows server2022也可以采用以上方式(手动安装docker引擎和用于支持linux容器运行的LCOW)进行在线或离线的安装运行，或者也可以通过wsl --install 安装wsl2，然后安装docker desktop运行