【学习笔记】《每天5分钟玩转Docker容器技术》

【学习笔记】《每天5分钟玩转Docker容器技术》

镜像下载加速

• 在daocloud.io免费注册一个用户
• 登录后，单击顶部菜单“加速器”
• copy命令在host中执行

#示例
curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://f1361db2.m.daocloud.io

容器是一种轻量级、可移植、自包含的软件打包技术，使应用程序可以在任何地方以相同的方式运行。开发人员在自己笔记本上创建并测试好的容器，无须任何修改就能够在生产系统的虚拟机、物理服务器或公有云主机上运行

容器和虚拟机

容器由两部分组成：1.应用程序本身；2.依赖：比如应用程序需要的库或者其他软件容器在Host操作系统的用户空间中运行，与操作系统的其他进程隔离

传统的虚拟化技术，如VMWare，目标是创建完整的虚拟机。为了运行应用，除了部署应用本身及其依赖，还得安装整个操作系统

Q：为什么需要容器？容器到底解决的是什么问题？

A：容器使软件具备了超强的可移植能力

Docker架构

• Docker 客户端：Client（最常用的就是docker命令）
• Docker 服务器：Docker daemon
  • 以linux后台服务的方式运行
  • Docker daemon运行在Docker host上，负责创建、运行、监控容器，构建、存储镜像
  • 默认配置下，Docker daemon只能响应来自本地的Host的客户端请求。如果要允许远程客户端请求，需要在配置文件中打开TCP监听（p30）

systemctl status docker.service

• Docker 镜像：Image
  • 只读模板
• Registry
  • docker pull 命令可以从Registry下载镜像
  • docker run 命令则是先下载镜像（如果本地没有），然后再启动容器
• Docker 容器：Container
  • Docker容器就是Docker镜像的运行实例

对于应用软件，镜像是软件生命周期的构建和打包阶段，而容器则是启动和运行阶段

镜像是Docker容器的基石，容器是镜像的运行实例，有了镜像才能启动容器

base镜像有两层含义：1.不依赖其他镜像，从scratch构建；2.其他镜像可以以之为基础进行扩展

• 所以能称作base镜像的通常都是各种linux发行版的docker镜像
• base镜像只是在用户空间与发行版移植，kernel版本与发行版是不同的
• 容器只能使用Host的kernel，并且不能修改
• 对于base镜像而言，底层直接用Host的kernel，自己只需提供rootfs就行了

内核空间是kernel，linux刚启动时会加载bootfs文件系统，之后bootfs会被卸载掉。用户空间的文件系统是rootfs，包含我们熟悉的/dev、/proc、/bin等目录

不同linux发行版的区别主要就是rootfs

Dockerfile

• Docker将build context中的所有文件发送给Docker Daemon

• build context为镜像构建提供所需要的文件或目录，该目录下的所有文件和子目录都会被发送给Docker Daemon

• 使用build context得小心

• docker history会显示镜像的构建历史，也就是Dockerfile的执行过程

• 用docker run -it启动镜像的一个容器可用来调试镜像

RUN、CMD和ENTRYPOINT

• RUN：执行命令并创建新的镜像层，RUN经常用于安装软件包

• CMD:设置容器启动后默认执行的命令及其参数，但CMD能够被docker run后面跟的命令行参数替换，同下

• ENTRYPOINT:配置容器启动时运行的命令，命令执行完后容器退出

• 只要命令不结束，容器就不会退出。可用“while true；do sleep 1；done”类似命令

Shell与Exec(推荐)

#Shell格式
<instruction> <command>
#例子
RUN apt-get install python3
#Exec格式
<instruction> ["executable","param1","param2",...]
#例子
RUN ["apt-get","install","python3"]

p54：为镜像命名

#指定容器名字   --name "my_http_server"
docker run --name "my_http_server" -d httpd

ctrl + p然后 ctrl + q 退出容器

attach与exec

• attach直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程（需要长ID）
• exec则是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程
• 如果想直接在终端中查看启动命令的输出，用attach；其他情况用exec

pause / unpause容器

pause，让容器暂停工作一段时间

暂停状态的容器不会占用CPU资源，直到通过docker unpause 恢复运行

删除容器

注意：docker rm是删除容器，而docker rmi是删除镜像

docker rm id1 id2

#批量删除所有已经退出的容器
docker rm -v $(docker ps -aq -f status=exited)

内存限额

#-m或-memory：设置内存限额；--memory-swap：设置内存+swap的使用限额
#允许该容器最多使用200M的内存和100M的swap。两个参数默认为-1，即对容器内存和swap的使用没有限制
docker run -m 200M --memory-swap=300M ubuntu
#如果在启动容器时只指定-m而不指定--memory-swap，那么--memory-swap默认为-m的两倍

#--vm 1：启动1个内存工作线程
#--vm-bytes 280M：每个线程分配280M内存
docker run -it -m 200M --memory-swap=300M progrium/stress --vm 1 --vm-bytes 280M

CPU限额

cpu share并不是CPU资源的绝对数量，而是一个相对的权重值

通过cpu share可以设置容器使用CPU的优先级

#A的cpu share是B的两倍，即当两个容器都需要CPU资源时，A时B的两倍
docker run --name "container_A" -c 1024 ubuntu docker run --name "container_B" -c 512 ubuntu

实现容器的底层技术

cgroup（Control Group）

linux操作系统通过cgroup可以设置进程使用CPU、内存和IO资源的限额。在、sys/fs/cgroup中找到它

namespace

namespace实现了容器间资源的隔离。linux使用了6种namespace，分别对应6种资源：Mount、UTS、IPC、PID、Network和User

Mount namespace

Mount namespace让容器看上去拥有整个文件系统。容器有自己的 / 目录，可以执行mount和umount命令

UTS namespace

UTS namespace让容器有自己的hostname。默认容器的hostname是它的短ID，可以通过-h或–hostname参数设置

IPC namespace

IPC namespace让容器拥有自己的共享内存和信号量（semaphore）来实现进程间通信，而不会与host和其他容器的IPC混在一起

PID namespace

容器在host中以进程的形式进行

ps axf

进程的PID不同于host中对应进程的PID，容器中的PID=1的进程当然也不是host的init进程

Network namespace

Network namespace让容器拥有自己独立的网卡、IP、路由等资源

User namespace

User namespace让容器能够管理自己的用户，host不能看到容器中的创建的用户

Docker 网络

Docker在安装时会自动在host上创建三个网络

$ docker network ls
NETWORK ID          NAME                DRIVER              SCOPE
8b0d117bc3e9        bridge              bridge              local
141547838fdc        host                host                local
ccad61ac09be        none                null                local

host 网络

• 连接到host网络的容器共享Docker host的网络栈，容器的网络配置与host完全一样。可以通过–network=host指定使用host网络。
• 使用Docker host的网络最大的好处就是性能，如果容器对网络传输效率有较高要求，则可以选择host网络
• 容器可以直接配置host网络

bridge网络

• Docker安装时会创建一个命名为docker0的linux bridge。如果不指定–network，创建的容器默认都会挂到docker0上

的网络配置与host完全一样。可以通过–network=host指定使用host网络。

• 使用Docker host的网络最大的好处就是性能，如果容器对网络传输效率有较高要求，则可以选择host网络
• 容器可以直接配置host网络

bridge网络

• Docker安装时会创建一个命名为docker0的linux bridge。如果不指定–network，创建的容器默认都会挂到docker0上