Docker | 安装和基本操作

0 导语

在说Docker之前，还是得聊聊政治。
唯物史观认为历史是人民群众创造的。
尽管历史人物对历史的情节有一定影响，
但是究其根本，
英雄只能顺应历史潮流涌现，
也就是说是时势造就了英雄，而不是英雄造时势。
打个比方说，
假如朱元璋生活在一个衣食无忧的现在，
他还能去造反当皇帝么？
也许跟你我一样，
吃饱了混混论坛，刷刷抖音……
他没有动力去造反，
更没有机会当皇帝。
所以说：
要有时势，然后才会出英雄。
对于我们搞生物的，
理解起来也很简单，
有了培养基，菌就很容易长起来。
对于我们搞数据分析的人来说，
要创造一个环境，软件才能有用武之地。

1 Docker简介

要想创建这么一个环境，很多时候就要用到Docker。
Docker的官方LOGO对docker的功能描述的很形象（图1），
一条船驮着一堆集装箱在海上航行。
这条大船就相当于我们的服务器，
这是一个大环境，
里面包括很多东西，
比如操作系统，存储空间，以及各种软件工具等等。
这些集装箱我们可以称之为一个个小环境，
每个小环境之间是彼此独立，
而小环境与大环境之间也是彼此独立的。
这种结构好处多多。

应用场景1：环境切换。
我打算在Linux服务器上装一个软件X，
但是软件X依赖的其他库和软件包非常多，
需要全部安装，
我不想在服务器的系统上装太多工具，这时候你就可以建立一个基于虚拟镜像系统的Docker来安装软件X。
应用场景2：系统切换。
当我想在装有Linux系统的服务器上运行Windows系统的软件X的时候，
我可以先获取一个Windows系统镜像，
然后基于此镜像创建一个Docker容器并挂载到真实目录地址，
在Docker的Windows环境下安装软件X，
这样就可以在Linux服务器中通过与Docker的Windows环境来运行软件X。
应用场景3：移植。
比如说我在Docker环境中写好并测试成功了一套数据分析流程。
我想把这套流程安装在另一台服务器上，
如果直接安装的话，需要安装很多依赖的库和软件包。
如果用Docker，则只需要将这个镜像移植到另外一台服务器上，
基于该镜像创建一个容器，将流程拷贝过去即可，注意目录结构一定要一致。

图1 Docker的LOGO

这与现实中的集装箱很像，
A集装箱里面装满了牛奶产品，
B集装箱里面可以装满三聚氰胺，
A和B可以在同一条船上运输而不会导致牛奶里面混入三聚氰胺，
除非必要，
一般也不会导致三聚氰胺或者牛奶流窜到船上其他地方，比如船员的卧室里，当然船员个人行为偷吃三聚氰胺的情况除外。

这里面涉及三个概念：镜像（image）、容器（container）和仓库（repository）。
这几个概念可以这么理解。
Docker即刀壳，不过注意刀壳并不是偏正短语，而是并列短语，意为刀和壳。
镜像为刀，容器为壳（图2）。
刀是用来做事的，切豆腐，杀猪，都行；
容器是用来装刀的，实际上这么比方也有点小瑕疵，在实际应用中容器不仅包括刀壳还包括使用刀的场景。

图2 Docker？刀壳！（画风较为粗糙，见谅！）

另外还有个重要概念——仓库，主要用来保存镜像，其实就是放刀的仓库[1]。

2 Docker安装和配置

2.1 安装

我是用的是官方安装脚本进行自动安装：

curl -fsSL https://get.docker.com | bash -s docker --mirror Aliyun #大约需要5-10分钟，视网络情况而定
sudo systemctl start docker #安装完别忘了启动
sudo systemctl enable docker #设置开机自启动

2.2 配置

2.2.1 docker配置镜像仓库

由于Great Wall的存在，导致国内一些著名的网站如Google、Youtube、P站等网站无法连接，而诸如github、docker等网站也是时好时坏，故而docker的镜像仓库需要针对国内的情况进行个性化配置，以我们能够更加丝滑顺畅地使用docker镜像仓库，具体配置方法如下：

sudo vi /etc/docker/daemon.json #如果文件不存在，可以直接创建它
#填充以下内容，填充完之后注意删除#后的注释内容再保存[4]。
{
    "registry-mirrors": [
        "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn/",
        "https://hub-mirror.c.163.com",
        "https://registry.docker-cn.com"
    ], #个人阿里云进行加速地址
    "insecure-registries": [
        "10.0.0.12:5000"
    ],
    "data-root": "/data/docker" #镜像存放地址，如果镜像较多，则强烈建议设置此目录到较大存储空间
}
sudo systemctl daemon-reload #守护进程重启
sudo systemctl restart docker #重启docker服务
sudo systemctl status docker #确认docker服务正常运行
docker info #查看Registry Mirrors中是否有已经配置好的镜像仓库地址

2.2.2 非root使用docker的配置 [2]

sudo groupadd docker #添加 docker group
sudo usermod -aG docker #将用户加入该 group内，或使用命令：sudo gpasswd -a ${USER} docker
sudo service docker restart #重启服务，或使用命令：sudo /etc/init.d/docker restart
newgrp - docker #切换当前会话到新 group 或者重启 X 会话

2.2.3 Docker修改默认存储路径

sudo mkdir -p /home/share/docker/ #创建要转移的目录
sudo systemctl stop docker.service #关闭docker服务
sudo systemctl stop docker.socket #关闭dockersocket服务
sudo rsync -avz /var/lib/docker/  /home/share/docker/#备份数据到新目录

修改配置文件。

sudo vi  /usr/lib/systemd/system/docker.service

如下所示，注释掉ExecStart所在行，修改为新行添加“-g /home/share/docker”参数。

#ExecStart=/usr/bin/dockerd -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock
ExecStart=/usr/bin/dockerd -g /home/share/docker -H fd:// --containerd=/run/containerd/containerd.sock 

重启Docker。

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
sudo dokcer info #查看Docker Root Dir

(45条消息) 修改docker默认存储路径_lucas-nlp的博客-CSDN博客_修改docker默认存储位置
(45条消息) Docker修改容器默认存储路径_早退的程序员的博客-CSDN博客_docker修改存储目录

3 Docker的基本操作

把大象放冰箱里需要怎么操作？
首先打开冰箱门，然后把大象放进去，最后关上冰箱门。
说到Docker的用法，其实也就像把大象放冰箱里这么简单。
分以下几个步骤：
1）创建Docker，其实创建的是镜像和容器；
2）进入Docker，即进入容器；
3）玩Docker，其实玩的是Docker环境；
4）退出Docker，退出容器。

3.1 镜像和容器的基本操作

本部分介绍了Docker的基本操作，即如何获取镜像，运行容器，进入容器，退出容器等等，真正掌握这些技能，体会设计者的思维方式，还是得需要大量操作，多多入坑，才能成为高手。举例来说，我现在还没成为高手的原因，其实就是坑入的还不够多，目前我总结了一些Docker的基本操作方法，希望能对诸位大哥的学习有帮助。

docker search httpd #查找镜像(https://hub.docker.com/)
docker pull httpd #获取镜像
docker images #列出镜像
docker run -it -v : centos  #基于CentOS创建容器并挂载到真实目录地址以及其所映射到容器中的虚拟地址
        docker run -it -d -p 80:80 --name datahttpd -v /media/sf_D_DRIVE/apache:/usr/local/apache2/htdocs/ httpd 
        docker run -d -p 127.0.0.1:5001:5000 training/webapp python app.py #可以指定IP[1]
docker ps -a #查看所有容器
docker exec -it bash #进入容器
docker build -f Dockerfile . #Dockerfile的使用方法
docker commit #从容器中创建镜像
docker rm -f #删除容器，“-f” 带有强制意味
docker rmi #删除镜像，也可以用“-f”去强制
docker port  #查看容器端口映射情况

3.2 换个环境运行软件

倘若我不想进入Docker，而又想玩Docker，怎么办？
这时候我们只需要用到改变一下docker的参数就好了。

docker run --rm -v  : -w   :
#上面这条命令的大概意思就是创建个容器，进入容器执行命令，执行完毕，退出容器，同时删除容器。
#举例：
docker run --rm -v `pwd`:/data -w /data nimlang/nim:alpine ls
docker run --rm -v `pwd`:/sdbb/pub/yangming/project/test/20210820 -w /sdbb/pub/yangming/project/test/20210820 idseqc mNGSQC.py
#在当前目录下以镜像nimlang/nim:alpine为环境运行ls命令，其实就是ls一下，哈哈！

4 Dockerfile

Dockerfile用于一键式制备Docker镜像，即应用Dockerfile命令编辑Dockerfile文件，使之成为一套能够被docker build命令解析的程序[3]，因此我们可以把Dockerfile看成是一门编程语言。

4.1 Dockerfile的编写

最近张三用python写了个程序叫alphago，打算为python程序alphago创建一个Docker环境。于是编写了一个Dockerfile，内容如下。

# This dockerfile uses the centos image
# VERSION 1 - EDITION 1
# Author: zhang3
# Command format: Instruction [arguments / command] ..
FROM centos
MAINTAINER zhang3 [email protected]
RUN yum install -y wget
RUN cd /opt; \
wget -c https://repo.continuum.io/miniconda/Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh; \
sh Miniconda3-latest-Linux-x86_64.sh -p /opt/miniconda3 -b
RUN /opt/miniconda3/bin/conda init
RUN source /root/.bashrc
RUN mkdir /opt/alphago/
COPY ./ /opt/alphago/
RUN cd /opt/alphago/; sh compile.sh
RUN rm -f /opt/*.bz2
RUN /opt/miniconda3/bin/pip install -r /opt/idseqc/requirements.txt
EXPOSE 518
EXPOSE 910
CMD ['/opt/miniconda3/bin/python','--help']
```

上面这个Dockerfile主要用了几个简单的命令，相信编程经验丰富的诸位大哥们不用看说明文档差不多也能看明白。
比如，FROM centos 就是指要创建的镜像来自于centos镜像；
再比如，MAINTAINER zhang3 [email protected] #记录镜像维护者的信息；
再再比如，RUN #RUN后面加bash命令， 熟悉linux的大哥们都懂的；
再再再比如，COPY？字面意思啊！！！
……
后面不再赘述了，想了解Dockerfile这门编程语言的大哥可自行参阅相关资料，比如Docker Dockerfile | 菜鸟教程 (runoob.com)。

4.2 用Dockerfile创建镜像

编辑好Dockerfile后将其保存于alphago软件的主目录下，
然后运行以下命令构建Docker镜像。

docker build -t alphago:v20210929 . #创建镜像，别忘了后面有个点点
docker images #查看镜像你就会看到你刚刚创建的镜像

5 镜像的移植

5.1 镜像的导出

save命令可实现从本地已有的镜像中导出tar文件。

docker save > idseqc_test.tar idseqc_test:v20211014 #导出镜像
gzip idseqc_test.tar.gz #压缩镜像

5.2 镜像的导入

load命令可实现从tar文件导入本地镜像。

gunzip idseqc_test.tar.gz
docker load < idseqc_test.tar

除此之外，还有export命令和import命令可以进行移植操作，只不过这两个命令针对的是容器，即通过容器导出导入镜像文件[5]。

5 相关问题

机器重启之后，执行docker命令往往会报如下错误：

$sudo docker ps -a
Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running

此时需要启动docker

$sudo systemctl start docker

启动完成，即可恢复正常。

docker 不能删除容器怎么办-Docker-PHP中文网

参考文献

[1] Docker 容器使用 | 菜鸟教程 (runoob.com)
[2] (14条消息) Ubuntu下docker使用非root权限运行docker_lynnyq-CSDN博客_docker只能root权限吗
[3] https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices
[4] Docker中 /var/lib/docker/overlay2/磁盘爆满，如何解决？ - 西瓜君~ - 博客园 (cnblogs.com)
[5] https://blog.csdn.net/ncdx111/article/details/79878098

布莱特杨
2020.6.24