docker学习篇（二）---- 基础篇

引言

在之前的学习中，我知道了docker的三大组件分别是----镜像，容器，仓库。了解了这三个组件也就初步理解了docker。所以我学习了这三个组件，并记录下来。

镜像

docker在运行一个容器时需要本地存在相对应的镜像，执行流程大致是这样的：

1. 准备容器
2. 查看容器所需要的镜像是否存在于本地
3. 如果存在，运行容器
4. 如果不存在，检索远程镜像仓库，找到并下载
5. 运行容器

获取镜像

通过docker pull来从镜像仓库获取镜像：

ubuntu@VM-68-11-ubuntu:~$ docker pull ubuntu:latest
latest: Pulling from library/ubuntu
Digest: sha256:3f119dc0737f57f704ebecac8a6d8477b0f6ca1ca0332c7ee1395ed2c6a82be7
Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest

 

在下载的过程中，会出现镜像的每一层信息。

如果官方仓库注册服务器下载速度太慢，我们可以从其他仓库下载，这个时候因为不是从默认的注册仓库下载，所以我们需要显式的声明下载仓库地址：

$ sudo docker pull dl.dockerpool.com:5000/ubuntu:latest
Pulling dl.dockerpool.com:5000/ubuntu
ab8e2728644c: Pulling dependent layers
511136ea3c5a: Download complete
5f0ffaa9455e: Download complete
a300658979be: Download complete
904483ae0c30: Download complete

显示镜像

docker images

通过上面命令可以查看本地已经下载的镜像文件

从上面的信息中，我们可以获得：

• 来自那个仓库（REPOSITORY）
• 镜像标记(TAG)
• ID号唯一标识（IMAGE ID）
• 创建时间（CREATED）
• 镜像大小（SIZE）

TAG：用来标记来自同一仓库的不同镜像，比如 Ubuntu仓库中中有多个镜像，通过TAG来区分版本。如果不记得具体的版本了，默认用latest标记信息

修改镜像

使用下载的镜像启动容器

$ sudo docker run -t -i training/sinatra /bin/bash
root@0b2616b0e5a8:/#

在容器中增加json和gem应用

root@0b2616b0e5a8:/# gem install json

结束后通过exit退出容器，现在容器中有我们刚刚添加的应用，容器已经被我们改变了。通过docker commit来提交更新后的副本

$ sudo docker commit -m "Added json gem" -a "Docker Newbee" 0b2616b0e5a8 ouruser/sinatra:v2
4f177bd27a9ff0f6dc2a830403925b5360bfe0b93d476f7fc3231110e7f71b1c

 -m 来指定提交的说明信息,跟我们使用的版本控制工具一样;

-a 可以指定更新的用户信息;之后是用来创建镜像的容器的 ID;

最后指定目标镜像的仓库名和 tag 信息。

创建成功后会返回这个镜像的 ID 信息。

我们可以使用docker images查看新创建的镜像。

Dockerfile

当在一个团队中分享新创建的镜像时，我们可以使用Dockerfile来解决这个团队分享问题。

Dockerfile包含一些怎样创建镜像的指令。

新建一个目录和一个Dockerfile:

$ mkdir sinatra
$ cd sinatra
$ touch Dockerfile

Dockerfile的每一条指令都创建镜像的一层：

# This is a comment
FROM ubuntu:14.04
MAINTAINER Docker Newbee <newbee@docker.com>
RUN apt-get -qq update
RUN apt-get -qqy install ruby ruby-dev
RUN gem install sinatra

基本语法：

通过#来进行注释

FROM指令告诉Docker使用哪个镜像来作为基础镜像

接着是维护者的信息

RUN开头的指令会在创建中运行。比如安装一个软件包

另外，ADD 命令是复制本地文件到镜像；EXPOSE 命令来向外部开放端口；CMD 命令来描述容器启动后运行的程序等。

编写完Dockerfile后通过docker build来创建生成镜像。

sudo docker build -t="ouruser/sinatra:v2" .

-t 标记来添加 tag,指定新的镜像的用户信息。注意：“.”不能删除，它指的是Dockerfile所在路径（当前的目录），如果Dockerfile在其他位置，可以将“.”替换成一个具体的Dockerfile路径。

build 进程在执行操作。它要做的第一件事情就是上传这个 Dockerfile 内容,因为所有的操作都要依据Dockerfile 来进行。Docker指令被按条执行，每一步创建一个新的容器，在容器中执行指令并提交修改，当所有指令执行完成后，返回最终id。

我们可以通过docker tag来修改镜像的标签。通过docker push将创建的镜像上传到仓库中进行分享。

导出和导入镜像

将镜像导出到本地，可以使用docker save命令

$sudo docker save -o ubuntu_14.04.tar ubuntu:14.04

可以使用docker load从导出的本地文件中再导入本地的镜像库

$ sudo docker load --input ubuntu_14.04.tar

或

$ sudo docker load < ubuntu_14.04.tar

删除本地的镜像

使用docker rmi命令删除本地的镜像

注意：

• docker rm命令是用来删除容器的，两个删除命令的操作对象是不同的。
• 在删除一个镜像时首先要删除依赖于这个镜像的所有容器，否则可能会出现错误。

容器

容器是独立运行的一套或者一组应用以及他们的运行态环境。虚拟机可以理解为模拟运行的一整套操作系统（提供运行态环境和其他系统环境）和运行在上面的应用。所以容器相较于虚拟机来说，显得非常轻量级，启动速度也是以秒级计算的。

启动

容器启动有两种形式：

• 一种是基于镜像创建一个新的容器并启动
• 另一种是将在终止状态的容器重新启动

启动容器命令用docker run来实现，如下面的例子：

$ sudo docker run ubuntu:16.04 /bin/echo 'Hello world'
Hello world

启动一个bash终端，允许用户交互：

$ sudo docker run -t -i ubuntu:16.04 /bin/bash
root@af8bae53bdd3:/#

-t 选项让Docker分配一个伪终端(pseudo-tty)并绑定到容器的标准输入上；-i 则让容器的标准输入保持打开。

当在执行docker run来创建一个容器时，docker的流程是：

1. 检查本地是否有指定的镜像，如果没有从共有仓库下载
2. 利用指定的基础镜像创建一个容器
3. 分配一个文件系统，并且在只读的镜像层外面挂载一层读写层
4. 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器
5. 从地址池中配置一个IP地址给容器
6. 执行用户指定的应用程序
7. 关闭容器

那么怎么启动一个之前已经终止的容器呢？我们可以利用docker start命令来将一个终止的容器重新启动起来。

容器的核心为所执行的应用程序,所需要的资源都是应用程序运行所必需的。在与容器交互的伪终端中我们可以通过ps或者top命令进行查看容器中进程的信息。

守护态运行

我们想要让一个容器在后台以守护态形式运行。可以在执行docker run命令时增加-d参数。

$ sudo docker run -d ubuntu:16.04 /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
1e5535038e285177d5214659a068137486f96ee5c2e85a4ac52dc83f2ebe4147

以守护态运行容器后会返回容器的id，我们可以通过docker ps 查看容器信息。

$ sudo docker ps
CONTAINER ID  IMAGE         COMMAND               CREATED        STATUS       PORTS NAMES
1e5535038e28  ubuntu:14.04  /bin/sh -c 'while tr  2 minutes ago  Up 1 minute        insane_babbage

注意：想要查看所有没有删除的容器需要加上-a参数。

想要查看守护态容器在后台输出的信息，可是使用docker logs进行查看：

$ docker logs insane_babbage
hello world
hello world
. . .

进入容器内

当加上-d运行容器时，容器以守护态形式进行在后台执行，但有时候我们想要进入到容器中进行工作，应该怎么实现呢？？

1.我们可以使用docker自带的指令docker attach

$ sudo docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
243c32535da7        ubuntu:latest       "/bin/bash"         18 seconds ago      Up 17 seconds                           nostalgic_hypatia
$sudo docker attach nostalgic_hypatia
root@243c32535da7:/#

但是多个窗口同时进入到一个容器中呢?这个时候所有窗口都会同步显示，并且一个窗口如果出现堵塞，其他窗口也会无法运行，所以attach非常不方便。

2. nsenter命令

我们可以通过nsenter命令进入容器，而是用nsenter命令需要安装nsenter工具，安装步骤如下：

$ cd /tmp; 
$ curl https://www.kernel.org/pub/linux/utils/util-linux/v2.24/util-linux-2.24.tar.gz | tar -zxf-; 
$ cd util-linux-2.24;
$ ./configure --without-ncurses
$ make nsenter && sudo cp nsenter /usr/local/bin

注意：nsenter工具在util-linux 包2.23版本后包含，如果你的电脑中有util-linux包，首先要看版本是否过低。Ubuntu14.04使用的是util-linux包的2.20版本。

为了连接到容器，我们需要知道容器的第一个进程的PID,通过下面方法获得：

PID=$(docker inspect --format "{{ .State.Pid }}" <container>)

通过这个PID进行连接容器：

nsenter --target $PID --mount --uts --ipc --net --pid

终止容器

当我们需要停止一个正在执行的容器时，使用docker stop指令。

如果该容器中指定的应用终止时，容器也会自动终止。比如上面我们让容器运行一个伪终端与用户进行交互，当通过exit退出伪终端时，这个容器也自动终止了。

如果想让一个运行态的容器终止后重新启动，我们可以使用docker restart指令。

导出和导入

导出

docker中想要对容器进行备份导出也是非常简单的，可以通过docker export

$ sudo docker export 7691a814370e > ubuntu.tar

在导出时我们需要知道该容器的ID。

导入

可以使用docker import指令将容器快照导入为镜像。

$ cat ubuntu.tar | docker import - test/ubuntu:v1.0

我们也可以通过指定URL获得目录路径来进行导入：

$sudo docker import http://example.com/exampleimage.tgz example/imagerepo

load和import的区别

docker load是用来导入镜像存储文件到本地镜像库；docker import是导入一个容器快照到本地镜像库。区别在于容器快照文件将会丢弃所有历史记录和元数据信息（即容器当时的快照状态），而镜像文件将保存完整记录，体积更大。

删除容器

当我们想要删除一个容器时，可以使用docker rm指令来删除一个终止状态的容器。如果我们想要删除一个正在运行的状态，可以加上-f参数。

仓库

仓库就是存放镜像的地方。

目前 Docker 官方维护了一个公共仓库 Docker Hub (https://hub.docker.com/) ,其中已经包括了超过 15000 的镜像。大部分需求,都可以通过在 Docker Hub 中直接下载镜像来实现。

登录

通过docker login指令来输入用户名，密码和邮箱后完成注册和登录。用户的认证信息保存在本地的.dockercfg。

检索

我们想要查找官方仓库中有哪些我们需要的镜像，可以通过docker search指令实现，并通过docker pull下载到本地镜像仓库中。

ubuntu@VM-68-11-ubuntu:~$ docker search ubuntu
NAME                                                      DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
ubuntu                                                    Ubuntu is a Debian-based Linux operating sys…   8174                [OK]                
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ansible/ubuntu14.04-ansible                               Ubuntu 14.04 LTS with ansible                   94                                      [OK]
ubuntu-upstart                                            Upstart is an event-based replacement for th…   87                  [OK]                
neurodebian                                               NeuroDebian provides neuroscience research s…   52                  [OK]                
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ubuntu-debootstrap                                        debootstrap --variant=minbase --components=m…   39                  [OK]                
nuagebec/ubuntu                                           Simple always updated Ubuntu docker images w…   23                                      [OK]
tutum/ubuntu                                              Simple Ubuntu docker images with SSH access     18                                      
i386/ubuntu                                               Ubuntu is a Debian-based Linux operating sys…   13      

以上~~