Docker开发指南（自用）
Docker开发指南（自用）
- 本指南总结归纳菜鸟教程上的常用指令，并在文末给出了一个应用实例。
序言
Docker是什么
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（类似 iPhone 的 app）,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），我们用社区版就可以了。
Docker适合谁使用
运维工程师及后端开发人员
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 使您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，您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，您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。
1、快速，一致地交付您的应用程序
Docker 允许开发人员使用您提供的应用程序或服务的本地容器在标准化环境中工作，从而简化了开发的生命周期。
容器非常适合持续集成和持续交付（CI / CD）工作流程，请考虑以下示例方案：
您的开发人员在本地编写代码，并使用 Docker 容器与同事共享他们的工作。
他们使用 Docker 将其应用程序推送到测试环境中，并执行自动或手动测试。
当开发人员发现错误时，他们可以在开发环境中对其进行修复，然后将其重新部署到测试环境中，以进行测试和验证。
测试完成后，将修补程序推送给生产环境，就像将更新的镜像推送到生产环境一样简单。
2、响应式部署和扩展
Docker 是基于容器的平台，允许高度可移植的工作负载。Docker 容器可以在开发人员的本机上，数据中心的物理或虚拟机上，云服务上或混合环境中运行。
Docker 的可移植性和轻量级的特性，还可以使您轻松地完成动态管理的工作负担，并根据业务需求指示，实时扩展或拆除应用程序和服务。
3、在同一硬件上运行更多工作负载
Docker 轻巧快速。它为基于虚拟机管理程序的虚拟机提供了可行、经济、高效的替代方案，因此您可以利用更多的计算能力来实现业务目标。Docker 非常适合于高密度环境以及中小型部署，而您可以用更少的资源做更多的事情。
Docker架构
Docker 包括三个基本概念:
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。
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。
仓库（Repository）：仓库可看成一个代码控制中心，用来保存镜像。
| 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。 |
Docker安装
Ubuntu
Docker Engine-Community 支持以下的 Ubuntu 版本：
Xenial 16.04 (LTS)
Bionic 18.04 (LTS)
Cosmic 18.10
Disco 19.04
其他更新的版本……
使用官方安装脚本自动安装
$ curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun
手动安装
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
Windows
Docker 并非是一个通用的容器工具，它依赖于已存在并运行的 Linux 内核环境。
Docker 实质上是在已经运行的 Linux 下制造了一个隔离的文件环境，因此它执行的效率几乎等同于所部署的 Linux 主机。
因此，Docker 必须部署在 Linux 内核的系统上。如果其他系统想部署 Docker 就必须安装一个虚拟 Linux 环境。
安装Docker Desktop
Docker Desktop 是 Docker 在 Windows 10 和 macOS 操作系统上的官方安装方式，这个方法依然属于先在虚拟机中安装 Linux 然后再安装 Docker 的方法。
直接安装虚拟机
Docker Hello World
Docker 允许你在容器内运行应用程序， 使用 docker run 命令来在容器内运行一个应用程序。
输出Hello world
$ docker run ubuntu:15.10 /bin/echo "Hello world"
Hello world
运行交互式的容器
$ docker run -i -t ubuntu:15.10 /bin/bash
root@0123ce188bd8:/#
-t: 在新容器内指定一个伪终端或终端。
-i: 允许你对容器内的标准输入 (STDIN) 进行交互。
我们可以通过运行 exit 命令或者使用 CTRL+D 来退出容器。
启动容器（后台模式）
$ docker run -d ubuntu:15.10 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
2b1b7a428627c51ab8810d541d759f072b4fc75487eed05812646b8534a2fe63
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND ...
5917eac21c36 ubuntu:15.10 "/bin/sh -c 'while t…" ...
输出详情介绍：
CONTAINER ID: 容器 ID。
IMAGE: 使用的镜像。
COMMAND: 启动容器时运行的命令。
CREATED: 容器的创建时间。
STATUS: 容器状态。
状态有7种：
created（已创建）
restarting（重启中）
running 或 Up（运行中）
removing（迁移中）
paused（暂停）
exited（停止）
dead（死亡）
PORTS: 容器的端口信息和使用的连接类型（tcp/udp）。
NAMES: 自动分配的容器名称。
在宿主主机内使用 docker logs 命令，查看容器内的标准输出：
$ docker logs 2b1b7a428627
停止容器
$ docker stop
Docker容器使用
拉取镜像
$ docker pull ubuntu
启动容器
$ docker run -it ubuntu /bin/bash
启动已停止运行的容器
$ docker ps -a
$ docker start b750bbbcfd88
后台运行
$ docker run -itd --name ubuntu-test ubuntu /bin/bash
停止一个容器
$ docker stop <容器 ID>
$ docker restart <容器 ID>
进入容器
$ docker attach 1e560fca3906 （不推荐：如果从这个容器退出，会导致容器的停止。）
$ docker exec -it 243c32535da7 /bin/bash
导出和导入容器
$ docker export 1e560fca3906 > ubuntu.tar
$ cat docker/ubuntu.tar | docker import - test/ubuntu:v1
$ docker import http://example.com/exampleimage.tgz example/imagerepo
删除容器
$ docker rm -f 1e560fca3906
Docker镜像使用
列出镜像列表
$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ubuntu 14.04 90d5884b1ee0 5 days ago 188 MB
php 5.6 f40e9e0f10c8 9 days ago 444.8 MB
nginx latest 6f8d099c3adc 12 days ago 182.7 MB
mysql 5.6 f2e8d6c772c0 3 weeks ago 324.6 MB
httpd latest 02ef73cf1bc0 3 weeks ago 194.4 MB
ubuntu 15.10 4e3b13c8a266 4 weeks ago 136.3 MB
hello-world latest 690ed74de00f 6 months ago 960 B
training/webapp latest 6fae60ef3446 11 months ago 348.8 MB
各个选项说明:
REPOSITORY：表示镜像的仓库源
TAG：镜像的标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像创建时间
SIZE：镜像大小
同一仓库源可以有多个 TAG，代表这个仓库源的不同个版本，如 ubuntu 仓库源里，有 15.10、14.04 等多个不同的版本，我们使用 REPOSITORY:TAG 来定义不同的镜像。
所以，我们如果要使用版本为15.10的ubuntu系统镜像来运行容器时，命令如下：
$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
root@d77ccb2e5cca:/#
参数说明：
-i: 交互式操作。
-t: 终端。
ubuntu:15.10: 这是指用 ubuntu 15.10 版本镜像为基础来启动容器。
/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式 Shell，因此用的是 /bin/bash。
如果要使用版本为 14.04 的 ubuntu 系统镜像来运行容器时，命令如下：
$ docker run -t -i ubuntu:14.04 /bin/bash
root@39e968165990:/#
获取一个新的镜像
当我们在本地主机上使用一个不存在的镜像时 Docker 就会自动下载这个镜像。如果我们想预先下载这个镜像，我们可以使用 docker pull 命令来下载它。
$ docker pull ubuntu:13.10
13.10: Pulling from library/ubuntu
6599cadaf950: Pull complete
23eda618d451: Pull complete
f0be3084efe9: Pull complete
52de432f084b: Pull complete
a3ed95caeb02: Pull complete
Digest: sha256:15b79a6654811c8d992ebacdfbd5152fcf3d165e374e264076aa435214a947a3
Status: Downloaded newer image for ubuntu:13.10
查找镜像
我们可以从 Docker Hub 网站来搜索镜像，Docker Hub 网址为： https://hub.docker.com/
我们也可以使用 docker search 命令来搜索镜像。比如我们需要一个 httpd 的镜像来作为我们的 web 服务。我们可以通过 docker search 命令搜索 httpd 来寻找适合我们的镜像。
$ docker search httpd
拖取镜像
$ docker pull httpd
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/httpd
8b87079b7a06: Pulling fs layer
a3ed95caeb02: Download complete
0d62ec9c6a76: Download complete
a329d50397b9: Download complete
ea7c1f032b5c: Waiting
be44112b72c7: Waiting
$ docker run httpd
删除镜像
$ docker rmi hello-world
创建镜像
当我们从 docker 镜像仓库中下载的镜像不能满足我们的需求时，我们可以通过以下两种方式对镜像进行更改。
1、从已经创建的容器中更新镜像，并且提交这个镜像
2、使用 Dockerfile 指令来创建一个新的镜像
更新镜像
$ docker run -t -i ubuntu:15.10 /bin/bash
root@e218edb10161:/#
此时 ID 为 e218edb10161 的容器，是按我们的需求更改的容器。我们可以通过命令 docker commit 来提交容器副本。
$ docker commit -m="has update" -a="runoob" e218edb10161 runoob/ubuntu:v2
sha256:70bf1840fd7c0d2d8ef0a42a817eb29f854c1af8f7c59fc03ac7bdee9545aff8
各个参数说明：
-m: 提交的描述信息
-a: 指定镜像作者
e218edb10161：容器 ID
runoob/ubuntu:v2: 指定要创建的目标镜像名
我们可以使用 docker images 命令来查看我们的新镜像 runoob/ubuntu:v2：
docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
runoob/ubuntu v2 70bf1840fd7c 15 seconds ago 158.5 MB
ubuntu 14.04 90d5884b1ee0 5 days ago 188 MB
php 5.6 f40e9e0f10c8 9 days ago 444.8 MB
nginx latest 6f8d099c3adc 12 days ago 182.7 MB
mysql 5.6 f2e8d6c772c0 3 weeks ago 324.6 MB
httpd latest 02ef73cf1bc0 3 weeks ago 194.4 MB
ubuntu 15.10 4e3b13c8a266 4 weeks ago 136.3 MB
hello-world latest 690ed74de00f 6 months ago 960 B
training/webapp latest 6fae60ef3446 12 months ago 348.8 MB
使用我们的新镜像 runoob/ubuntu 来启动一个容器
$ docker run -t -i runoob/ubuntu:v2 /bin/bash
root@1a9fbdeb5da3:/#
构建镜像
我们使用命令 docker build ， 从零开始来创建一个新的镜像。为此，我们需要创建一个 Dockerfile 文件，其中包含一组指令来告诉 Docker 如何构建我们的镜像。
$ cat Dockerfile
FROM centos:6.7
MAINTAINER Fisher "[email protected]"
RUN /bin/echo 'root:123456' |chpasswd
RUN useradd runoob
RUN /bin/echo 'runoob:123456' |chpasswd
RUN /bin/echo -e "LANG=\"en_US.UTF-8\"" >/etc/default/local
EXPOSE 22
EXPOSE 80
CMD /usr/sbin/sshd -D
每一个指令都会在镜像上创建一个新的层，每一个指令的前缀都必须是大写的。
第一条FROM，指定使用哪个镜像源
RUN 指令告诉docker 在镜像内执行命令，安装了什么。。。
然后，我们使用 Dockerfile 文件，通过 docker build 命令来构建一个镜像。
$ docker build -t runoob/centos:6.7 .
Sending build context to Docker daemon 17.92 kB
Step 1 : FROM centos:6.7
---> d95b5ca17cc3
Step 2 : MAINTAINER Fisher "[email protected]"
---> Using cache
---> 0c92299c6f03
Step 3 : RUN /bin/echo 'root:123456' |chpasswd
---> Using cache
---> 0397ce2fbd0a
Step 4 : RUN useradd runoob
......
参数说明：
-t ：指定要创建的目标镜像名
. ：Dockerfile 文件所在目录，可以指定Dockerfile 的绝对路径
设置镜像标签
$ docker tag 860c279d2fec runoob/centos:dev
Docker容器连接
容器中可以运行一些网络应用，要让外部也可以访问这些应用，可以通过 -P 或 -p 参数来指定端口映射。
下面我们来实现通过端口连接到一个 docker 容器。
网络端口映射
我们创建了一个 python 应用的容器。
$ docker run -d -P training/webapp python app.py
fce072cc88cee71b1cdceb57c2821d054a4a59f67da6b416fceb5593f059fc6d
另外，我们可以指定容器绑定的网络地址，比如绑定 127.0.0.1。
我们使用 -P 绑定端口号，使用 docker ps 可以看到容器端口 5000 绑定主机端口 32768。
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES
fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
我们也可以使用 -p 标识来指定容器端口绑定到主机端口。
两种方式的区别是:
-P :是容器内部端口随机映射到主机的端口。
-p : 是容器内部端口绑定到指定的主机端口。
$ docker run -d -p 5000:5000 training/webapp python app.py
33e4523d30aaf0258915c368e66e03b49535de0ef20317d3f639d40222ba6bc0
$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES
33e4523d30aa training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:5000->5000/tcp berserk_bartik
fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
另外，我们可以指定容器绑定的网络地址，比如绑定 127.0.0.1。
$ docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py
95c6ceef88ca3e71eaf303c2833fd6701d8d1b2572b5613b5a932dfdfe8a857c
runoob@runoob:~$ docker ps
CONTAINER ID IMAGE COMMAND ... PORTS NAMES
95c6ceef88ca training/webapp "python app.py" ... 5000/tcp, 127.0.0.1:5001->5000/tcp adoring_stonebraker
33e4523d30aa training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:5000->5000/tcp berserk_bartik
fce072cc88ce training/webapp "python app.py" ... 0.0.0.0:32768->5000/tcp grave_hopper
这样我们就可以通过访问 127.0.0.1:5001 来访问容器的 5000 端口。
Docker容器互联
端口映射并不是唯一把 docker 连接到另一个容器的方法。
docker 有一个连接系统允许将多个容器连接在一起，共享连接信息。
docker 连接会创建一个父子关系，其中父容器可以看到子容器的信息。
新建网络
下面先创建一个新的 Docker 网络。
$ docker network create -d bridge test-net
参数说明：
-d：参数指定 Docker 网络类型，有 bridge、overlay。
连接容器
运行一个容器并连接到新建的 test-net 网络:
$ docker run -itd --name test1 --network test-net ubuntu /bin/bash
打开新的终端，再运行一个容器并加入到 test-net 网络:
$ docker run -itd --name test2 --network test-net ubuntu /bin/bash
通过 ping 来证明 test1 容器和 test2 容器建立了互联关系。
root@容器1: $ ping test2
root@容器2: $ ping test1
配置DNS
我们可以在宿主机的 /etc/docker/daemon.json 文件中增加以下内容来设置全部容器的 DNS：
{
"dns" : [
"114.114.114.114",
"8.8.8.8"
]
}
设置后，启动容器的 DNS 会自动配置为 114.114.114.114 和 8.8.8.8。
配置完，需要重启 docker 才能生效。
查看容器的 DNS 是否生效可以使用以下命令，它会输出容器的 DNS 信息：
$ docker run -it --rm ubuntu cat etc/resolv.conf
手动指定容器的配置
如果只想在指定的容器设置 DNS，则可以使用以下命令：
$ docker run -it --rm -h host_ubuntu --dns=114.114.114.114 --dns-search=test.com ubuntu
参数说明：
–rm：容器退出时自动清理容器内部的文件系统。
-h HOSTNAME 或者 --hostname=HOSTNAME： 设定容器的主机名，它会被写到容器内的 /etc/hostname 和 /etc/hosts。
–dns=IP_ADDRESS： 添加 DNS 服务器到容器的 /etc/resolv.conf 中，让容器用这个服务器来解析所有不在 /etc/hosts 中的主机名。
–dns-search=DOMAIN： 设定容器的搜索域，当设定搜索域为 .example.com 时，在搜索一个名为 host 的主机时，DNS 不仅搜索 host，还会搜索 host.example.com。
如果在容器启动时没有指定 --dns 和 --dns-search，Docker 会默认用宿主主机上的 /etc/resolv.conf 来配置容器的 DNS。
Docker Dockerfile
什么是 Dockerfile？
Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。
使用 Dockerfile 定制镜像
以下是一些常用指令的介绍:
FROM
构建镜像基于哪个镜像
RUN
构建镜像时运行的指令
CMD
CMD ["<可执行文件或命令>","","",...]
CMD ["","",...]
ENTRYPOINT
类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序。
ENTRYPOINT ["","","",...]
USER
为RUN、CMD、和 ENTRYPOINT 执行命令指定运行用户
WORKDIR
为 RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY 和 ADD 设置工作目录，就是切换目录
ARG
构建时指定的一些参数
ARG <参数名>[=<默认值>]
COPY
复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。
COPY [--chown=:] <源路径1>... <目标路径>
ADD
拷贝文件或目录到容器中，如果是URL或压缩包便会自动下载或自动解压
应用实例
假如我开发了某个算法应用API，并在本地调试通过。现准备制作Docker，开放接口供外界调用，以下是我的配置
- ubuntu 16.04
- Python 3
- pytorch
我该怎么做？
- 本地[系统/虚拟机]安装Docker
- 先找找现成的Docker基础镜像，尽量地包含需要的环境配置。
- 我在Docker Hub 找到了fnndsc/ubuntu-python3
- 生成requirements
pip freeze > requirements.txt - 如果需要编写Dockerfile，使镜像自动安装好我需要的环境，并执行一系列自动化操作，那么Dockerfile大概应该是这个样子：
FROM fnndsc/ubuntu-python3
COPY ...
RUN ...
WORKDIR ...
RUN pip install -r requirements.txt
CMD ["python","demo.py"]
接下来就可以尝试构建镜像了。
docker build -t [image ..]:version .
若创建镜像不顺利，那么可以省掉Dockerfile中的一些步骤，待镜像生成完毕后，进入镜像自行执行。
- 如果不想编写Dockerfile，那么直接进入基础镜像，在其中手动进行环境配置，也是可以的。
- 运行镜像
docker run -d -p 8888:8888 --name=hello --restart=always [image_name:tag]
- -d 后台运行
- -p 暴露端口
- –name 容器名称
- –restart=always 设备重启时自动启动
此时若正常运行，外界就已经可以访问到我们的应用了。
通过Postman测试，向0.0.0.0:8888/api 发送指定类型的请求，观察是否得到了预想的结果。
- 如果发现了错误，并没有达到预期的结果，那么我就需要进入容器中进行修改了。
首先找到对应的容器号
docker ps -a
然后进入容器内部进行修改
docker exec -it [container_id] /bin/bash
如果想将本地电脑的文件传入Docker镜像，则执行
docker cp [本地文件] [container_id]:[指定路径]
完成修改后，保存
docker commit [container_id] [image_name:tag]
重启镜像以生效
docker restart [image_name:tag]
- 测试无误后，就可以保存制作好的docker镜像了。通过下面的命令生成Docker镜像压缩包文件。
docker save -o [...tar] [image_name:tag]
可以释放所有无用资源，节省磁盘空间
docker system prune
- 项目部署
首先将刚生成的Docker镜像压缩包传输到服务器上。
安装Docker并启动
systemctl start docker
systemctl status docker
载入Docker镜像
sudo docker load -i [image_name:tag].tar
与前面在本地操作的步骤一样，启动Docker镜像
docker run -d -p 8888:8888 --name=hello --restart=always [image_name:tag]
通过logs查看镜像的后台运行情况
sudo docker logs [container_id] #
- 使用Postman测试看看服务是否正常开启。
- 做好后期维护工作。