【Docker容器技术】Docker的认识及入门
Docker简介
- 引入
-
- Docker简介
- Docker原理
- Docker与VM
- Docker架构
- Docker的安装
- Docker的卸载
-
- Docker容器运行流程
- Docker常用命令
- 容器命令
- 拷贝操作
- Docker 打包镜像
- Dockerfile
引入
开篇我们先提出一个问题：在海上贸易时我们要把一批化学药品跟一批蔬菜通过船只运到大西洋彼岸呢？我们知道化学药品跟蔬菜肯定是不能够接触的，那么这种情况对于运输来说是比较麻烦的。其实这个问题在现在看来已经很明显了，答案已经在我们心里了。
Docker简介
首先我们来看一下Docker官网的图标：
Docker的思想来自于集装箱，集装箱解决了什么问题？在一艘大船上，可以把货物规整的摆放起来。并且各种各样的货物被集装箱标准化了，集装箱和集装箱之间不会互相影响。那么我就不需要专门运送水果的船和专门运送化学品的船了。只要这些货物在集装箱里封装的好好的，那我就可以用一艘大船把他们都运走。
docker就是类似的理念
Docker历史：
2010年，几个搞IT的年轻人，在美国旧金山成立了一家名叫“dotCloud”的公司。这家公司主要提供基于PaaS的云计算技术服务。具体来说，是和LXC有关的容器技术。(LXC: 为Linux Container的简写。一种轻量级的内核虚拟化技术，隔离进程和资源。)
后来，dotCloud公司将自己的容器技术进行了简化和标准化，并命名为——Docker。
Docker技术诞生之后，并没有引起行业的关注。而dotCloud公司，作为一家小型创业企业，在激烈的竞争之下，也步履维艰。正当他们快要坚持不下去的时候，脑子里蹦出了“开源”的想法。
因此Docker是开源的。
虽然说Docker与LXC有关，但是Docker并不是LXC替代品，Docker底层使用LXC来实现，LXC将linux进程沙盒化，使得进程之间相互隔离，并且能够控制各进程的资源分配。
在LXC的基础之上，docker提供了一系列更强大的功能
Docker原理
Docker 技术使用 Linux 内核和内核功能（例如 Cgroups 和 namespaces）来分隔进程，以便各进程相互独立运行。这种独立性正是采用容器的目的所在；它可以独立运行多种进程、多个应用，更加充分地发挥基础设施的作用，同时保持各个独立系统的安全性。
容器工具（包括 Docker）可提供基于镜像的部署模式。这使得它能够轻松跨多种环境，与其依赖程序共享应用或服务组。Docker 还可在这一容器环境中自动部署应用（或者合并多种流程，以构建单个应用）。
此外，由于这些工具基于 Linux 容器构建，使得 Docker 既易于使用，又别具一格——它可为用户提供前所未有的高度应用程访问权限、快速部署以及版本控制和分发能力。
Docker与VM
Docker的虚拟化技术，与传统的虚拟机相似。虚拟机我们开发过程中经常用到，对此我们相对熟悉。通过一台虚拟机我们可以虚拟出不同的系统和运行环境。这样运行在不同系统之中应用是不会产生干扰的，这就我们所说的环境隔离。Docker同样如此，但是却与虚拟机有更大的优势。
Docker比较虚拟机：
传统虚拟机：虚拟出硬件，运行一个完整的操作系统，然后在这个系统上安装各种软件。
Docker：不需要虚拟出硬件、容器也没有内核，直接运行在宿主机里。因为没有硬件所以十分的轻便。
每个容器之间是相互隔离的，每个容器内部都有一个属于自己的文件系统，互不影响。
如果你还不是很清楚那么可以看一下下面这两张图更为的直观。
从图中可以很明显的发现：容器是没有内核的、每个容器之间相互隔离的、每个容器自带环境
从特性上看：
| 特性 | 容器 | 虚拟机 |
|---|---|---|
| 启动速度 | 秒级 | 分钟级 |
| 硬盘使用 | MB级 | GB级 |
| 性能 | 接近原生 | 弱于原生 |
| 系统支持量 | 最大支持1000 | 一般几十 |
Docker架构
Docker包括三个基础概念：
- image镜像
docker镜像就是一个只读模板，比如，一个镜像可以包含一个完整的centos，里面仅安装apache或用户的其他应用，镜像可以用来创建docker容器，另外docker提供了一个很简单的机制来创建镜像或者更新现有的镜像，用户甚至可以直接从其他人那里下载一个已经做好的镜像来直接使用 - container容器
docker利用容器来运行应用，容器是从镜像创建的运行实例，它可以被启动，开始、停止、删除、每个容器都是互相隔离的，保证安全的平台，可以吧容器看做是要给简易版的linux环境（包括root用户权限、镜像空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序 - repostory仓库
仓库是集中存储镜像文件的地方，仓库分为两种，公有仓库 和 私有仓库，最大的公有仓库是docker Hub，存放了数量庞大的镜像供用户下载。这里仓库的概念与Git类似，registry可以理解为github这样的托管服务。
Docker 使用客户端-服务器 (C/S) 架构模式，使用远程REST API来管理和创建Docker容器。
容器与镜像的关系类似于面向对象编程中的对象与类。
| 镜像 | 类 |
|---|---|
| 容器 | 对象 |
| 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 RegistryDocker | 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的安装
查看系统的内核：
uname -r
系统内核版本为3.10.0
[root@yangshiqiang ~]# uname -r
3.10.0-957.21.3.el7.x86_64
查看系统配置
cat /etc/os-release
[root@yangshiqiang ~]# cat /etc/os-release
NAME="CentOS Linux"
VERSION="7 (Core)"
ID="centos"
ID_LIKE="rhel fedora"
VERSION_ID="7"
PRETTY_NAME="CentOS Linux 7 (Core)"
ANSI_COLOR="0;31"
CPE_NAME="cpe:/o:centos:centos:7"
HOME_URL="https://www.centos.org/"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.centos.org/"
CENTOS_MANTISBT_PROJECT="CentOS-7"
CENTOS_MANTISBT_PROJECT_VERSION="7"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT="centos"
REDHAT_SUPPORT_PRODUCT_VERSION="7"
Docker的安装步骤：
（1）卸载旧的版本
yum remove docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-engine
（2）下载需要的安装包
yum install -y yum-utils
（3）设置镜像的仓库
yum-config-manager \
--add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo #国外的地址
# 设置阿里云的Docker镜像仓库
yum-config-manager \
--add-repo \
https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo #国外的地址
（4）更新yum软件包索引
yum makecache fast
（5）安装docker相关的配置
docker-ce 是社区版，docker-ee 企业版
yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
出现了completed即安装成功。
（6）启动Docker
systemctl start docker
# 查看当前版本号，是否启动成功
docker version
# 设置开机自启动
systemctl enable docker
下载hello-world镜像进行测试
[root@yangshiqiang lib]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
hello-world latest bf756fb1ae65 11 months ago 13.3kB
Docker的卸载
# 1. 卸载依赖
yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# 2. 删除资源 . /var/lib/docker是docker的默认工作路径
rm -rf /var/lib/docker
- 配置阿里云镜像加速
（1）进入阿里云官网，搜索容器镜像服务
（2）依次执行官方的这四条命令
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://axvfsf7e.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
Docker容器运行流程
启动一个容器，Docker的运行流程如下图：
Docker常用命令
1.基础命令
docker version #查看docker的版本信息
docker info #查看docker的系统信息,包括镜像和容器的数量
docker 命令 --help #帮助命令(可查看可选的参数)
docker COMMAND --help
命令的帮助文档地址:https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker/
镜像命令
1.1docker images 查看本地主机的所有镜像
[root@yangshiqiang ~]# docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
hello-world latest bf756fb1ae65 1 months ago 13.3kB
#解释:
1.REPOSITORY 镜像的仓库源
2.TAG 镜像的标签
3.IMAGE ID 镜像的id
4.CREATED 镜像的创建时间
5.SIZE 镜像的大小
# 可选参数
-a/--all 列出所有镜像
-q/--quiet 只显示镜像的id
2.docker search 搜索镜像
[root@yangshiqiang ~]# docker search mysql
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
mysql MySQL is a widely used, open-source relation… 10308 [OK]
mariadb MariaDB is a community-developed fork of MyS… 3819 [OK]
mysql/mysql-server Optimized MySQL Server Docker images. Create… 754 [OK]
percona Percona Server is a fork of the MySQL relati… 517 [OK]
centos/mysql-57-centos7 MySQL 5.7 SQL database server 86
mysql/mysql-cluster Experimental MySQL Cluster Docker images. Cr… 79
centurylink/mysql Image containing mysql. Optimized to be link… 60 [OK]
#可选参数
Search the Docker Hub for images
Options:
-f, --filter filter Filter output based on conditions provided
--format string Pretty-print search using a Go template
--limit int Max number of search results (default 25)
--no-trunc Don't truncate output
#搜索收藏数大于3000的镜像
[root@angshiqiang ~]# docker search mysql --filter=STARS=3000
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
mysql MySQL is a widely used, open-source relation… 10308 [OK]
mariadb MariaDB is a community-developed fordockerk of MyS… 3819 [OK]
3.docker pull 镜像名[:tag] 下载镜像
[root@yangshiqiang ~]# docker pull mysql
Using default tag: latest #如果不写tag默认就是latest
latest: Pulling from library/mysql
6ec7b7d162b2: Pull complete #分层下载,docker image的核心-联合文件系统
fedd960d3481: Pull complete
7ab947313861: Pull complete
64f92f19e638: Pull complete
3e80b17bff96: Pull complete
014e976799f9: Pull complete
59ae84fee1b3: Pull complete
ffe10de703ea: Pull complete
657af6d90c83: Pull complete
98bfb480322c: Pull complete
6aa3859c4789: Pull complete
1ed875d851ef: Pull complete
Digest: sha256:78800e6d3f1b230e35275145e657b82c3fb02a27b2d8e76aac2f5e90c1c30873 #签名
Status: Downloaded newer image for mysql:latest
docker.io/library/mysql:latest #下载来源的真实地址 #docker pull mysql等价于docker pull docker.io/library/mysql:latest
指定版本下载
[root@angshiqiang ~]# docker pull mysql:5.7
5.7: Pulling from library/mysql
6ec7b7d162b2: Already exists
fedd960d3481: Already exists
7ab947313861: Already exists
64f92f19e638: Already exists
3e80b17bff96: Already exists
014e976799f9: Already exists
59ae84fee1b3: Already exists
7d1da2a18e2e: Pull complete
301a28b700b9: Pull complete
529dc8dbeaf3: Pull complete
bc9d021dc13f: Pull complete
Digest: sha256:c3a567d3e3ad8b05dfce401ed08f0f6bf3f3b64cc17694979d5f2e5d78e10173
Status: Downloaded newer image for mysql:5.7
docker.io/library/mysql:5.7
4.docker rmi 删除镜像
#1.删除指定的镜像id
[root@yangshiqiang ~]# docker rmi -f 镜像id
#2.删除多个镜像id
[root@yangshiqiang ~]# docker rmi -f 镜像id 镜像id 镜像id
#3.删除全部的镜像id
[root@yangshiqiang ~]# docker rmi -f $(docker images -aq)
容器命令
如拉取一个centos镜像
docker pull centos
运行容器的命令说明：
docker run [可选参数] image
#参数说明
--name="名字" 指定容器名字
-d 后台方式运行
-it 使用交互方式运行,进入容器查看内容
-p 指定容器的端口
(
-p ip:主机端口:容器端口 配置主机端口映射到容器端口
-p 主机端口:容器端口
-p 容器端口
)
-P 随机指定端口(大写的P)
运行并进入容器centos
[root@yangshiqiang ~]# docker run -it centos /bin/bash
[root@bd1b8900c547 /]# ls
bin dev etc home lib lib64 lost+found media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
退出容器命令：
#exit 停止并退出容器（后台方式运行则仅退出）
#Ctrl+P+Q 不停止容器退出
[root@bd1b8900c547 /]# exit
exit
[root@yangshiqiang ~]#
列出运行过的容器命令：
#docker ps
# 列出当前正在运行的容器
-a # 列出所有容器的运行记录
-n=? # 显示最近创建的n个容器
-q # 只显示容器的编号
[root@yangshiqiang ~]# docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
[root@yangshiqiang ~]# docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
bca129320bb5 centos "/bin/bash" 4 minutes ago Exited (0) 3 minutes ago optimistic_shtern
bd1b8900c547 centos "/bin/bash" 6 minutes ago Exited (0) 5 minutes ago cool_tesla
cf6adbf1b506 bf756fb1ae65 "/hello" 5 hours ago Exited (0) 5 hours ago optimistic_darwin
删除容器命令：
docker rm 容器id #删除指定的容器,不能删除正在运行的容器,强制删除使用 rm -f
docker rm -f $(docker ps -aq) #删除所有的容器
docker ps -a -q|xargs docker rm #删除所有的容器
启动和停止容器命令：
docker start 容器id #启动容器
docker restart 容器id #重启容器
docker stop 容器id #停止当前运行的容器
docker kill 容器id #强制停止当前容器
查看容器中进程信息
[root@yangshiqiang ~]# docker top c703b5b1911f
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 11156 11135 0 11:31 ? 00:00:00 /bin/sh -c while true;do echo hi;sleep 5;done
root 11886 11156 0 11:43 ? 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 5
进入当前正在运行的容器
因为通常我们的容器都是使用后台方式来运行的，有时需要进入容器修改配置
[root@yangshiqiang ~]# docker exec -it c703b5b1911f /bin/bash
[root@c703b5b1911f /]# ls
bin dev etc home lib lib64 lost+found media mnt opt proc root run sbin srv sys tmp usr var
[root@c703b5b1911f /]# ps -ef
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1 0 0 03:31 ? 00:00:00 /bin/sh -c while true;do echo hi;sleep 5;done
root 279 0 0 03:54 pts/0 00:00:00 /bin/bash
root 315 1 0 03:56 ? 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 5
root 316 279 0 03:56 pts/0 00:00:00 ps -ef
方式二：
[root@yangshiqiang ~]# docker attach c703b5b1911f
docker exec 进入容器后开启一个新的终端，可以在里面操作
docker attach 进入容器正在执行的终端，不会启动新的进程
拷贝操作
拷贝操作的命令如下：
#拷贝容器的文件到主机中
docker cp 容器id:容器内路径 目的主机路径
#拷贝宿主机的文件到容器中
docker cp 目的主机路径 容器id:容器内路径
Docker 打包镜像
Docker打包：我的理解就是把容器还原回去。我们的容器是镜像的实例化，我们在使用过程中如果觉得这个容器很好用就可以把它保存下来或者上传它让别人来使用，这就是打包。别人可以直接使用我们的镜像并实例化成容器。这个过程就离不开前面讲到的镜像仓库了，这个跟Git十分的相识。git commit ? git push? Docker也是用这种方式，只是变成了:docker commit 、docker push.上传镜像至仓库与。记得我们在拉取竟像时：docker pull image。是不是跟git pull很相识呢？
Docker打包需要一些流程：
- 将容器变为镜像
docker commit 261314c94305 imagexxx
可用参数
-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。
imagexxx 是新创建的镜像的名字
2. 将镜像打包成tar包
docker save -o xxx.tar imagexxx # 当前路径下会生成一个xxx.tar
例如：
docker save -o electric_know_1.31_0.tar electric_know_1.31_0:latest
- 将tar包再次压缩为gz包
tar -zcvf xxx.tar.gz xxx.tar # 当前路径生成一个xxx.tar.gz压缩包
- 将tar.gz 挪到内网服务器
- 将tar.gz 解压缩，会生成一个tar包
tar -zxvf xxx.tar.gz
- 将tar包生成镜像
docker load < xxx.tar # 生成的镜像跟之前打包的镜像名称一样
- 将镜像生成容器
docker run -it --name 容器名称 镜像名称 /bin.bash
Dockerfile
什么是dockerfile？
dockerfile是用来定制镜像的，dockerfile是一个文本文件，其中包含的了一条条指令，每条指令构建一层，对镜像的每一层修改、安装构建、操作。
Dockerfile 基础知识
FROM #基础镜像，一切从这里开始构建
MAINTAINER #镜像是谁写的，姓名+邮箱
RUN #镜像构建的时候需要运行的命令
ADD #步骤，tomcat镜像，这个tomcat的压缩包！添加内容
WORKDIR #镜像的工作目录
VOLUME #挂载的目录
EXPOSE #暴露端口配置
CMD #指定这个容器启动的时候要运行的命令，只有最后一个会生效，可被替代
ENTRYPOINT #指定这个容器启动的时候要运行的命令，可以追加命令
ONBUILD #当构建一个被继承 Dockerfile 这个时候就会运行ONBUILD 的指令
COPY #类似ADD，将我们文件拷贝到镜像中
ENV #构建的时候设置环境遍量