docker原理介绍以及部署使用

初次接触docker是在2018年，当时也是出于对docker技术的好奇，所以找了一些教学视频以及线上资料进行学习研究，大致了解了一些原理概念以及部署操作等。但是到目前两三年过去，也经历了几个项目，都并未在实际的开发生产环境中使用到docker，反而在公司层面却都要求掌握docker，甚至是Kubernetes等技术，也是一些奇观！在此背景下，再次对docker进行理论学习以及实际的部署使用，汇总总结相关的简要原理概念，重点侧重到安装部署和实际使用相关命令操作等，以便于后续能够快速使用以及后续持续更深入地学习积累，也为后来者提供借鉴参考。文中不免疏漏之处，望读者予以指正，不胜感激！

1. docker简介

Docker是一个开源的应用容器引擎，基于 Go 语言 并遵从 Apache2.0 协议开源。
Docker可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux机器上，也可以实现虚拟化。
容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口，更重要的是容器性能开销极低。
Docker从17.03版本之后分为CE（Community Edition: 社区版）和EE（Enterprise Edition: 企业版）。
Docker的应用场景

Web 应用的自动化打包和发布。
自动化测试和持续集成、发布。
在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
从头编译或者扩展现有的 OpenShift 或 Cloud Foundry 平台来搭建自己的 PaaS 环境。

Docker 的优点

Docker 是一个用于开发，交付和运行应用程序的开放平台。
Docker 能够将应用程序与基础架构分开，从而可以快速交付软件。
借助 Docker，可以与管理应用程序相同的方式来管理基础架构。
通过利用 Docker 的方法来快速交付，测试和部署代码，可以大大减少编写代码和在生产环境中运行代码之间的延迟。

2. docker架构概念

Docker利用Linux中的核心分离机制，例如Cgroups，以及Linux的核心Namespace（名字空间）来创建独立的容器。一句话概括起来Docker就是利用Namespace做资源隔离，用Cgroup做资源限制，利用Union FS做容器文件系统的轻量级虚拟化技术。Docker容器的本质还是一个直接运行在宿主机上面的特殊进程，看到的文件系统是隔离后的，但是操作系统内核是共享宿主机OS，所以说Docker是轻量级的虚拟化技术。

Docker 包括三个基本概念:

（1）镜像（Image）

Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。
比如官方镜像 ubuntu:16.04 就包含了完整的一套 Ubuntu16.04 最小系统的 root 文件系统。

（2）容器（Container）

镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，
镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。

（3）仓库（Repository）

仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。

Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程API来管理和创建Docker容器。
Docker 容器通过 Docker 镜像来创建。
容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。

概念	说明
Docker 镜像(Images)	Docker 镜像是用于创建 Docker 容器的模板，比如 Ubuntu 系统。
Docker 容器(Container)	容器是独立运行的一个或一组应用，是镜像运行时的实体。
Docker 客户端(Client)	Docker 客户端通过命令行或者其他工具使用 Docker SDK (https://docs.docker.com/develop/sdk/) 与 Docker 的守护进程通信。
Docker 主机(Host)	一个物理或者虚拟的机器用于执行 Docker 守护进程和容器。
Docker Registry	Docker 仓库用来保存镜像，可以理解为代码控制中的代码仓库。Docker Hub(https://hub.docker.com) 提供了庞大的镜像集合供使用。一个 Docker Registry 中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。通常，一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像，而标签就常用于对应该软件的各个版本。我们可以通过 <仓库名>:<标签> 的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签。
Docker Machine	Docker Machine是一个简化Docker安装的命令行工具，通过一个简单的命令行即可在相应的平台上安装Docker，比如VirtualBox、 Digital Ocean、Microsoft Azure。

3. docker安装部署

3.1 安装环境

linux系统：CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
docker版本：Docker version 20.10.8

3.2 安装步骤

1. 安装辅助工具
yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

2. 添加软件源信息,这里使用Docker CE版本。
从2017年3月开始docker在原来的基础上分为两个分支版本: Docker CE 和 Docker EE。Docker CE 即社区免费版，Docker EE 即企业版，强调安全，但需付费使用。
yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

3. 更新yum，更新yum缓存
yum update
yum makecache fast

4. 移除旧版本
yum remove docker \

5. 安装docker-ce
yum -y install docker-ce

6. 查看docker版本
docker version

7. 启动Docker，然后加入开机启动
systemctl start docker
systemctl enable docker
systemctl status docker

4. docker使用

4.1 镜像管理

1. 列出本地所有镜像
docker images

2. 查找镜像
docker search 

3. 拉取镜像
docker pull   ：tag
#tag：镜像的标签 如果不指定tag 那么默认用最新的版本

4. 上传镜像
docker push 

5. 删除镜像
docker rmi 

6. 例如：
查找nginx镜像：docker search nginx
拉取nginx镜像：docker pull nginx（:版本，默认为latest 最新版本）
删除nginx镜像：docker rmi nginx

4.2 容器管理

1. 启动运行镜像--容器
docker run -p 本机映射端口:镜像映射端口 -d  --name 启动镜像容器命名 -e 镜像启动参数  镜像名称:镜像版本号
参数：
-p   本机端口和容器启动端口映射，可以有多个，因为该镜像可能存在多个端口
-d   以守护进程方式后台运行
--name   容器名称
-e    镜像启动参数 
例如：docker run -p 8088:80 -d --name nginx-c nginx

2. 列举当前运行的容器
docker ps
-l：显示最后启动的容器
-a：同时显示停止的容器，默认只显示启动状态

3. 检查容器内部信息，查看容器详细信息（输出为Json）
docker inspect 容器名称
-f：查找特定信息，如 docker inspect  -f  '{{ .NetworkSettings.IPAddress }}'

4. 停止某个容器
docker stop 容器名称

5. 启动某个容器
docker start 容器名称
docker restart 容器名称

6. 移除某个容器
docker rm 容器名称 （容器必须是停止状态）

7. 查看容器日志、运行进程及容器中的变化
docker logs  -f  ：输出容器日志，-f 表示实时输出
docker top ：查看容器中运行的进程
docker diff ：查看容器中的变化

8. 进入容器中执行相关命令
（1）docker exec -ti  /bin/bash
-d：分离模式: 在后台运行
-i：即使没有附加也保持STDIN 打开
-t：分配一个伪终端
（2）docker attach  连接到启动的容器
docker attach可以attach到一个已经运行的容器的stdin，然后进行命令执行的动作。但是需要注意的是：如果从这个stdin中exit，会导致容器的停止。


9. 复制容器内的文件到宿主机目录上
docker cp :path hostpath

10. 挂载
docker run -d -p 8081:8081 --name nginx-c 
-v /usr/local/nginx/conf/nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf 
-v /usr/local/nginx/html:/usr/share/nginx/html 
nginx
挂载，docker中使用的某些配置文件，可以挂载使用宿主机中的文件
第一个“-v”，挂载配置文件路径；
第二个“-v”，挂载静态文件项目位置路径；

11. 从容器创建一个新的镜像
docker commit -a "author" -m "comment"  imagename:tag
-a :提交的镜像作者；
-c :使用Dockerfile指令来创建镜像；
-m :提交时的说明文字；
-p :在commit时，将容器暂停。

12. 其他
docker rm `docker ps -a -q`：删除所有容器
docker kill `docker ps -q`
docker rmi `docker images -q -a`

5. 参考资料

[1] https://www.docker.com/
[2] https://www.cnblogs.com/cac2020/p/11359412.html
[3] https://www.cnblogs.com/makelu/p/11018212.html