Docker入门实战

基本概念

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上。

Docker是一个重新定义了程序开发测试、交付和部署过程的开放平台，Docker则可以称为构建一次，到处运行，这就是docker提出的“Build once，Run anywhere”

 

备注:java提出的是” compile Once，Run Anywhere”

Docker与linux内核的关系

docker与linux内核的关系

Cgroup: 对资源进行限制(如对物理资源CPU、内存、I/O的限制)

Namespace:对进程进行隔离

Chroot: 能改变当前运行的进程和子进程的根目录

AUFS:联合文件系统,Docker利用AUFS将不同的Layer结合到1个image中去

Docker架构

Docker采用C/S架构，客户端与服务器端不一定要在一起。客户端可以运行在windows、linux等机器上，然后服务器端必须运行在linux 64bit的操作系统上。

Docker“组件间”关系

ü  主机：运行容器的机器

ü  镜像：文件的层次结构，以及包含如何运行容器的元数据, Dockerfile中的每条命令都会在文件系统中创建一个新的层次结构，文件系统在这些层次上构建起来，镜像就构建于这些联合的文件系统之上

ü  容器：一个从镜像中启动，包含正在运行的程序的进程

ü  Registry（镜像仓库）:存放镜像的地方，如Docker Hub

ü  Volumn(卷):将物理机的文件夹挂载到容器内部.与openstack的volumn不一样，openstack中的卷是块存储，不能共享。而这里的volumn可以共享。

ü  Dockerfile：用于创建镜像的脚本

Docker应用场景

面向开发人员:快速开发、交付应用程序

主要体现在三个方面:

ü  代码一致:

在没有docker之前，开发、测试、生成环境可能不一样，如发布某个服务的端口时，开发是1000，而生产是2000，这就导致配置文件不一致。然而使用docker后，我在容器内的端口都是一样的，而容器对外暴露的端口可能不一样。

ü  开发环境与生产环境的一致性

我们知道，在生产环境的部署比较复杂，服务非常繁多。通过docker，我们可以单机版上通过容器来模拟生产环境的分布式环境。从而让开发人员的开发更有效率。

ü  快速部署

 可以将docker理解为轻量级的虚拟机，启动docker容器速度很快，启动虚拟机很慢。

面向运维人员:降低运维成本

ü  节约安装各种软件的时间。

     在没有docker之前，在部署程序之前，势必要搭建环境，而搭建环境很花费时间，还要解决环境的各种依赖，而docker通过镜像机制，将你的代码和运行环境直接打包成镜像，扔到容器启动即可。

ü  降低运维成本。

在没有docker之前，由于技术不断发展，运维也要不停的学习各种软件的使用技能，如Node.js、redis等。有了docker，根本不用关系这些技术(或者少关心)，只需要关注容器就可以了，能够正常的发布容器，停止容器、删除容器、迁移容器就可以了。

面向企业: Paas层的实现

Coding.net、Oschina这些代码托管平台，有个功能即提供给用户程序的演示环境，我不知道他们底层到底采用的什么技术，但是如果Iaas层的openstack，给用户直接提供虚拟机，先得太“笨重”，因为虚拟机本身对物理机的开销就比较大，如果采用Docker，我1台物理机可以部署多个容器，可以降低企业的采购物理机的费用，而且运行效率上应该比采用Iaas层的方案快。

 

Docker基本命令

Docker安装相关命令

参考: https://docs.docker.com/installation/ubuntulinux/

这里以在unbuntu14.04上安装为例:

Ø  创建docker用户并将其纳入docker这个用户组

#useradd docker -g docker

 

Ø  更新源

#sudo apt-get update

 

Ø  安装依赖包

#sudo apt-getinstall linux-image-generic-lts-trusty

 

Ø  重启

#sudo reboot

 

Ø  安装docker

#sudo apt-getinstall wget     // 可以通过命令which wget是否已安装

#wget -qO-https://get.docker.com/ | sh   //获取最新版本

 

Ø  验证安装是否成功

#sudo docker runhello-world

 

Docker服务相关命令

Docker服务启动|重启|停止

#service docker start    //启动

#service docker restart  //重启

#service docker stop    //停止

Docker服务对应的版本查看

# sudo docker version

Docker环境查看

#sudo docker info

Containers: 5

Images: 129

Storage Driver: aufs

 Root Dir: /var/lib/docker/aufs

 Backing Filesystem: extfs

 Dirs: 139

Execution Driver: native-0.2

Kernel Version:3.13.0-32-generic

Operating System: Ubuntu14.04.1 LTS

CPUs: 2

Total Memory: 3.673 GiB

Name: docker

ID: OWRW:DDDW:MQZD:CCKM:JDKM:5ZEP:LTBB:YG3H:QI7G:EMDE:MSMR:XDFK

Username: ningyougang

Registry:[https://index.docker.io/v1/]

WARNING: No swap limit support

Docker命令帮助

#sudo docker  //查看docker的所有命令

#sudo docker command --help  //查看单个docker命令的帮助，如docker ru--help

 

Docker容器相关命令

启动一次性运行的容器

入门级例子:从ubuntu:14.04镜像启动一个容器，成功后在容器内部执行/bin/echo ‘hello world’命令,如果当前物理机没有该镜像，则执行docker pull从Docker Hub获取镜像，执行成功后，容器立马停止

#sudo docker runubuntu:14.04 /bin/echo 'Hello world'

 

参数解释

dockerrun:docker中的启动容器命令

Ubuntu:镜像名称

14:04:镜像TAG,如果不指定TAG，docker使用最新的发行版TAG:latest

/bin/echo ‘Helloworld’:在容器内执行的命令

 

该命令执行过程

l  如果本地有ubuntu这个image就从它创建容器，否则从公有仓库下载

l  从image创建容器

l  分配一个文件系统，并在只读的image层外面挂载一层可读写的层

l  从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中去

l  从地址池配置1个ip地址给容器

l  执行你指定的程序，在这里启动一个/bin/bash

启动交互模式容器

以交互模式启动一个容器(具体参数意义请执行dockerrun --help)

$ sudo docker run -t-i ubuntu:14.04 /bin/bash

 

参数解释

-t:开启一个终端

-i:以交互模式运行

启动后台模式容器

以后台模式运行一个容器

#sudo docker run -dubuntu:14.04 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1;done"

1e5535038e285177d5214659a068137486f96ee5c2e85a4ac52dc83f2ebe4147

 

参数解释

-d:以后台Daemon方式运行，执行成功后会返回一个该容器的ID

 

以映射端口方式启动一个Web容器

# sudo docker run -d -P training/webapp python app.py

 

参数解释

-d:以后台Daemon方式运行，执行成功后会返回一个该容器的ID

-P:端口映射，外部端口到容器端口的映射规则由docker负责

-p:自己指定端口映射规则，格式为:-p 外部端口:容器端口

通过docker ps -l，可以查看到其PORTS列的端口映射规则

当然你也可以，手工指定端口映射规则来启动Web容器

#sudo docker run -d -p 5000:5000 training/webapp pythonapp.py

 

备注:-p 完整的参数为:-p ip:hostport:port，将当前物理机的ip的端口映射到容器的端口

 

如果你想通过很快捷的方式查看容器的端口

#sudo docker port 容器ID或容器名称

 

查看容器的具体信息

以JSON的格式返回容器的具体信息

#sudo docker inspect容器ID或容器名称

进入容器执行命令

#sudo docker exec -it 容器ID /bin/bash

 

备注:一般对运行着的后台容器，执行该命令。查看其容器内部的情况。

查看容器的日志

$sudo docker logs 容器ID或容器名称

 

参数解释

-f:以滚动的形式查看日志，类似于linux的tail -f XXX.log

 

退出当前容器

$sudo exit  //在容器内部执行该命令(或crtl+D)，一般在交互模式下退出当前容器

 

备注:容器仍然运行着

创建容器

# sudo docker create--name ubuntContainer ubuntu:14.04 /bin/echo 'Hello world'

重启容器

#sudo docker restart 容器ID

暂停容器

#sudo docker pause 容器ID  //暂停

#sudo docker unpause 容器ID //解除暂停

停止容器

$sudo docker stop 容器ID或容器名称

 

#docker stop $(docker ps -q -a)  //一次性停止所有容器,慎用

杀死容器

$sudo docker kill 容器ID或容器名称

删除容器

$sudo docker rm 容器ID或容器名称   //删除容器，正在运行的容器不能删除

#sudo docker rm $(docker ps -q -a)  //一次性删除所有容器,慎用

 

单个主机间的容器访问

下面我们通过mysql_server容器与mysql_client容器的互联来了解link

Ø  创建mysql_server镜像，并生成一个容器

#cd /

#mkdir mysql_server

#vi Dockerfile

FROM centos:centos6

MAINTAINER ningyougang "[email protected]" 

  

RUN yum install -y mysql-server mysql 

  

RUN /etc/init.d/mysqld start &&\ 

    mysql -e"grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by'mysql';"&&\ 

    mysql -e"grant all privileges on *.* to 'root'@'localhost' identified by'mysql';"&&\ 

    mysql -u root-pmysql -e "show databases;" 

  

EXPOSE 3306 

  

CMD ["/usr/bin/mysqld_safe"]

 

# sudo docker build -t ningyougang/mysql_server .  //生成镜像

#sudo docker run --name=mysql_server -d -Pningyougang/mysql_server //生成mysql_server容器

Ø  创建mysql_client镜像，并生成一个link到mysql_server的client容器

#cd /

#mkdir mysql_client

#vi Dockerfile

FROM centos:centos6 

MAINTAINER ningyougang "[email protected]" 

  

RUN yum install -y mysql

 

#sudo docker build -t ningyougang/mysql_client .  //生成镜像

#sudo dockerrun --name=mysql_client1 --link=mysql_server:db -t -i ningyougang/mysql_client/usr/bin/mysql -h db -u root -pmysq            //生成mysql_client容器

 

参数解释

--link::alias

 

通过上面的命令，link中的别名(alias)db即是mysql_client连接mysql_server的连接串

 

Ø  进入mysql_client研究其link的实现细节

#sudo docker exec-it bfc6cb037165 /bin/bash    //以交互模式进入mysql_client容器内部

[root@bfc6cb037165/]# env | grep DB  //查看与DB(也就是alias)相关的环境变量

DB_NAME=/mysql_client2/db

DB_PORT=tcp://172.17.0.25:3306

DB_PORT_3306_TCP_PORT=3306

DB_PORT_3306_TCP_PROTO=tcp

DB_PORT_3306_TCP_ADDR=172.17.0.25

DB_PORT_3306_TCP=tcp://172.17.0.25:3306

 

 [root@bfc6cb037165 /]#vi /etc/hosts

172.17.0.27     bfc6cb037165      #docker生成的mysql_client的IP、域名

172.17.0.25     db               #docker生成的mysql_server的IP、域名

 

总结:可以发现docker在mysql_client内通过生成别名的环境变量和profile相关的主机和域名的配置，打通了客户端到服务器端的tcp连接通道，而对于上层的应用，不需要关注IP、端口这些细节，只需要通过别名来访问即可

 

 

Docker网络

参考: http://www.open-open.com/doc/view/f720084681bb434bbed132d2bc1493ac

跨主机间的容器访问

Ø  使用自定义网桥连接跨主机容器

N/A,待写

Ø  使用Ambassador实现跨主机容器

N/A, 待写

Ø  kubernetes

N/A, 待写

数据管理

Ø  把物理机的目录挂载到容器里

以交互模式启动一个容器，将物理机的/src/webapp挂载到/opt/webapp下

#sudodocker run -t -i  -v /src/webapp:/opt/webappubuntu:14.04 /bin/bash

参数解释

-v 物理机目录:容器目录:读写权限

 其中默认的权限为可读写,  ro:只读

Ø  把物理机的文件挂载到容器里

#sudo dockerrun -t -i  -v/src/webapp/test.html:/opt/webapp/test.html ubuntu:14.04 /bin/bash

 

Ø  把容器挂载到另外一个容器

#sudo docker create -v /dbdata --name dbdata ubuntu:14.04  //创建容器

#sudodocker run -it --volumes-from dbdata ubuntu:12.04 /bin/bash //启动容器卷来自dbdata

参数解释

-volumn-from:卷来自哪个容器

 

Ø  把容器挂载作为数据备份

#sudo docker run --volumes-from dbdata -v $(pwd):/backup--name worker ubuntu tar cvf /backup/backup.tar /dbdata

命令解释

首先利用ubuntu镜像创建一个容器worker.使用—volumes-from dbdata参数来让容器挂载dbdata容器的数据卷；使用 –v $(pwd):/backup参数来挂载本机的当前目录到worker容器的/backup目录

Woker容器启动后，执行tar命令将/dbdata压缩到/backup/backup.tar，这样就到物理机的当前目录了

Ø  把容器挂载作为数据迁移

#sudo docker run -v/dbdata --name dbdata2 ubuntu /bin/bash

#sudo docker run--volumes-from dbdata2 -v $(pwd):/backup busybox tar  xvf /backup/.tar

挂载到某个容器

#sudo docker attach 容器ID

显示运行容器的进程信息

#sudo docker top 容器ID

 

从容器内部拷贝文件到物理机

#sudo docker cp cd0f61fb8256:/opt/a.html /

列出容器里被改变的文件夹或文件

#sudo docker diff 容器ID

列表解释

list列表会显示出三种事件，A 增加的，D 删除的，C 被改变的 

Docker镜像相关命令

镜像查看

#sudo docker images  //在本机进行镜像查看

 

#sudo docker inspect 镜像ID   //查看单个镜像的具体信息,以JSON格式返回

获取镜像

# sudo docker pull centos    //从DockerHub获取镜像

 

查询镜像

#sudo docker search 镜像名称  //从DockerHub按照镜像名称模拟查询镜像

制作镜像

ü  通过Dockerfile构建镜像

#sudo cd /              //来到根“/”下

#sudo mkdir redis       //创建redis文件夹

#touch Dockerfile       //创建Dockerfile文件，文件内容见如下灰色部分

FROM        ubuntu:14.04

RUN         apt-get update && apt-getinstall -y redis-server

EXPOSE      6379

ENTRYPOINT  ["/usr/bin/redis-server"]

 

#sudo docker build -t ningyougang/redis .     //通过dockerbuild制作镜像

参数解释

-t:tag名称

.:当前Dockerfile的路径，在此处表示当前文件夹下

 

ü  对运行着的容器commit镜像

# sudo docker commit -m "Added json gem" -a"Kate Smith" 0b2616b0e5a8 ouruser/sinatra:v2

参数解释

-m:提交注释，如此处你加了什么特别的功能

-a:作者

0b2616b0e5a8：运行着的容器ID

ouruser/sinatra:v2:给当前提交的镜像起名字并打标签

 

备注:从上面可以看出，我们可以通过dockercommit来创建镜像，但是这种方式有点凌乱而且很难复制，更好的方式是通过Dockerfile来构建镜像，因为它步骤清晰并且容易复制

给镜像打标签

#sudo docker tag 5db5f8471261 ouruser/sinatra:devel  //当commit or build后，对镜像打标签

参数解释

5db5f8471261:此处的id为镜像ID

 

备注:向私有仓库push镜像也要打标签

推送镜像到公共库DockerHub

#sudo docker push ouruser/sinatra

 

下面介绍下DockerHub

DockerHub是存放镜像的远程仓库，这里简单介绍下，如何使用

Ø  注册

首先在https://hub.docker.com/account/signup/完成帐号注册

Ø  登录

帐号注册成功后，在https://hub.docker.com/account/login/，即可登录

除了通过登录页面，您也可以通过命令行，通过指令sudo docker login登录

Ø  查询镜像

点击“Browse Repos”(或输入https://registry.hub.docker.com/)，进入镜像查询页面

在此页面，您可以录入你感兴趣的镜像名称，进行模糊查询

当然你也可以通过docker search  XXX进行镜像查询

Ø  使用Docker帐号绑定GitHub帐号，进行自动化构建

需要细化，没有来得及研究

推送镜像到私有库

ü  下载私有仓库镜像

# docker pull registry           #从DockerHub下载registry镜像，里面含私库的运行环境，#当然你也可以自己下载源码包，自己安装

 

ü  推送之前打tag

# docker tag 704ca5ad68c5 192.168.202.213:5000/newtouch/activemq #打标签(必须先打标签，#在推送)

该命令格式为:docker tag $ID $IP:$port/$name。push到私库上必须先打个tag，而tag名称的格式为：$IP:$port/$name, 个人感觉此处设计不太好或我自己没有找到更好的办法。如果设计良好应该可以直接push，不用打标签.

ü  Push tag到镜像

#docker push 192.168.202.213:5000/newtouch/activemq    #将此tag推送到私有库

 

ü  Push到仓库后，远程查看

#curl http://192.168.202.213:5000/v1/search             #push之后，远程查看

 

ü  在另外一个docker客户端，从私有仓库下载

#docker pull 192.168.202.213:5000/newtouch/activemq

 

Docker tag报https错误问题解决：

vi /etc/default/docker     #红色部分是添加的部分,重启docker服务

# Docker Upstart and SysVinitconfiguration file

 

# Customize location of Dockerbinary (especially for development testing).

#DOCKER="/usr/local/bin/docker"

 

# Use DOCKER_OPTS to modify thedaemon startup options.

#DOCKER_OPTS="--dns8.8.8.8 --dns 8.8.4.4"

DOCKER_OPTS="--insecure-registry 192.168.202.213:5000"

 

# If you need Docker to use anHTTP proxy, it can also be specified here.

#exporthttp_proxy="http://127.0.0.1:3128/"

 

# This is also a handy place totweak where Docker's temporary files go.

#exportTMPDIR="/mnt/bigdrive/docker-tmp"

 

删除镜像

#sudo docker rmi 镜像ID

列出镜像的变更历史

# docker history

Docker运维相关命令

在物理机下查看有哪些容器

$ sudo docker ps       //查看有那些正在运行着的容器

 

参数解释

-l:最近的一个容器，有可能没有运行

-a:查看所有的容器，包含运行和没有运行的容器

实时打印所有容器的系统事件

#sudo docker events