Docker 入门 第二部分： 容器

Docker 入门 第二部分： 容器

目录

• Docker 入门 第二部分： 容器
  • 先决条件
  • 介绍
  • 你的新开发环境
  • 使用 Dockerfile 定义一个容器
    • Dockerfile
  • 应用本身
    • requirements.txt
    • app.py
  • 构建应用
  • 运行应用
  • 共享你的镜像
    • 使用你的docker ID进行登录
    • 为镜像加标签
    • 发布镜像
    • 从远程仓库拉取并运行镜像
  • 第二部分总结
  • 回顾和备忘【可选】

先决条件

• 安装 Docker 1.13 或更高版本

• 阅读第一部分

• 给你的环境做一个快速运行测试，以确保你已经准备好了

  docker run hello-world
  

介绍

现在到了以docker的方式去构建一个应用了。我们从整个应用的架构的底层开始，这里是一个容器，我们会在本页介绍它。在此层级之上是一个服务，它定义了容器在生产环境中会如何工作，我们会在第三部分介绍。最后，最顶层的是堆栈，定义所有服务的交互行为，我们会在第五部分介绍。

• Stack 堆栈
• Services 服务
• Container 容器 （现在你在这里）

你的新开发环境

在过去，如果你要写一个ptyhon应用，首先你要在你的机器上安装一套ptyhon的运行环境。但是，这就产生了一种情况，为了让你的应用按照预期运行，你机器上的环境需要精确部署，而且还需要和你的生产环境相匹配。
使用Dcoker，你只需要将一个便携的python运行时（就是一套可执行的python）作为镜像，而没有安装的必要。然后，你构建的镜像可以包括基本的Python镜像和你的应用代码。以确保你的应用、应用的依赖和运行环境全部在一起。
这些由某些内容定义的便携的镜像叫做 Dockerfile。

使用 Dockerfile 定义一个容器

Dockerfile 定义容器内环境中的内容。对注入网络接口和磁盘驱动的访问都在这个环境中被虚拟化。以和系统的其余部分分离开来，因此你需要将端口映射到外部，并具体指明你想要将什么文件“复制到”该环境。

对诸如网络接口和磁盘驱动器等资源的访问在这个环境中被虚拟化, 这与系统的其余部分隔离开来, 因此您需要将端口映射到外部世界, 并具体要 "复制" 哪些文件到该环境。不管怎样，可以保证在这个 Dockerfile中构建定义的应用可以在任何地方都可以一样的运行。

Dockerfile

创建一个空目录。进入该目录，并创建一个名为 Dockerfile 的文件，把以下内容复制粘贴到该文件中，并保存。注意dockerfile文件中解释每一条语句的注释内容。

# Use an official Python runtime as a parent image
FROM python:2.7-slim

# Set the working directory to /app
WORKDIR /app

# Copy the current directory contents into the container at /app
ADD . /app

# Install any needed packages specified in requirements.txt
RUN pip install --trusted-host pypi.python.org -r requirements.txt

# Make port 80 available to the world outside this container
EXPOSE 80

# Define environment variable
ENV NAME World

# Run app.py when the container launches
CMD ["python", "app.py"]

这个 Dockerfile 文件引用了我们还没有创建的文件，app.py 和 requirements.txt。 稍后我们会创建它们。

应用本身

再创建两个文件，app.py 和 requirements.txt，并把他们放入和 Dcokerfile 相同的目录里。这样我们就完成了应用，你可以看到，这很简单。当上面的 Dcokerfile 被构建到一个镜像中时，app.py 和 requirements.txt 也会存在于这个镜像，这是因为 Dockerfile 有 ADD 命令，并且因为有 EXPOSE 命令， app.py 的输出可以通过 HTTP 访问。

requirements.txt

Flask
Redis

app.py

from flask import Flask
from redis import Redis, RedisError
import os
import socket

# Connect to Redis
redis = Redis(host="redis", db=0, socket_connect_timeout=2, socket_timeout=2)

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def hello():
    try:
        visits = redis.incr("counter")
    except RedisError:
        visits = "<i>cannot connect to Redis, counter disabled</i>"

    html = "<h3>Hello {name}!</h3>" 
           "<b>Hostname:</b> {hostname}<br/>" 
           "<b>Visits:</b> {visits}"
    return html.format(name=os.getenv("NAME", "world"), hostname=socket.gethostname(), visits=visits)

if __name__ == "__main__":
    app.run(host='0.0.0.0', port=80)

现在我们看到 pip install -r requirements.txt 为 Python 安装了Flask 和Redis库，应用程序打印了环境变量NAME，以及调用socket.gethostname()后的输出。最终，因为Redis没有运行（我们只安装了Python库，没有安装redis），正常的话，我们可以看到尝试使用redis失败，产生的错误信息。

注意：当在容器内部检索容器ID时，访问的主机名就像一个正在运行的进程的ID

就是这样，你的系统中不需要 python 或 requirements.txt 中的任何内容，构建和运行这个镜像时也不需要在你的系统上安装它们。看起来你并没有安装Python和Flask的环境，但你已经有了。

构建应用

我们已经准备好了去构建应用。确保你一直都在新建目录的最上级。你可以看到如下内容：

$ ls
Dockerfile		app.py			requirements.txt

现在运行构建命令，这会创建一个Docker镜像，我们可以使用 -t 参数给它指定一个友好的名字。

docker build -t friendlyhello .

构建的镜像保存在哪里呢？镜像会保存在你机器上本地的Docker镜像registry里：

$ docker image ls

REPOSITORY            TAG                 IMAGE ID
friendlyhello         latest              326387cea398

Linux用户故障排查
代理服务器设置
代理服务器启动运行后，可以阻塞与web应用的链接。如果你使用了代理服务器，把下面的内容添加到你的Dockerfile，使用ENV命令指定你的代理服务器的主机和端口：

# Set proxy server, replace host:port with values for your servers
ENV http_proxy host:port
ENV https_proxy host:port

DNS设置
DNS配置错误可以导致使用pip时出现问题。你需要设置你自己的DNS服务器地址来pip正常工作。可能你想修改 Docker守护进程的DNS设置，你可以编辑（或创建）配置文件/etc/docker/daemon.json，设置 dns关键字，内容如下：

{
  "dns": ["your_dns_address", "8.8.8.8"]
}

上面的例子中，列表的第一个元素是DNS服务器的地址，第二个是Google的DNS，当第一个地址无法使用时，会使用第二个。
在继续之前，先保存 daemon.json 并重启docker服务。

sudo service docker restart

问题修复后，重新尝试build命令

运行应用

运行应用，使用-p参数将你的机器的4000端口映射到容器的发布端口80上。

docker run -p 4000:80 friendlyhello

你会在http://0.0.0.0:80看到一个Pyhton正常为你的应用服务的消息。但是这个消息来自容器内部，它不知道你将该容器的80端口映射到4000端口，需要输入正确的URL http://localhost:4000 。

在浏览器中访问正确的URL，以查看网页中显示的内容。

注意：如果你在Windows7中使用Docker Toolbox，要使用Docker机器的IP替换localhost。例如，http://192.168.99.100:4000/。使用 docker-machine ip 命令可以找到这个IP地址。

你也可以在shell中使用curl命令看到相同的内容。

$ curl http://localhost:4000

<h3>Hello World!</h3><b>Hostname:</b> 8fc990912a14<br/><b>Visits:</b> <i>cannot connect to Redis, counter disabled</i>

这里重新映射 4000:80 演示了和 Dockerfiile 中EXPOSE的不同之处，而且在运行 docker run -p 时设置了发布的值。在后面的步骤中，映射了主机的4000端口到容器的80端口，并使用了 http://localhost。

在你的终端中使用 CTRL+C 来退出。

在Windows中，显示的关闭容器
在windows系统，CTRL+C 不会关闭容器。所以，首先输入 CTRL+C 返回提示符（或者新打开一个shell），然后输入 docker container ls 来列出运行中的容器，随后通过 docker container stop <Container NAME or ID>来关闭容器。否则，在稍后的步骤中，当你尝试重新运行容器会得到一个来自守护进程错误的响应。

现在我们以分离模式在后台运行应用：

docker run -d -p 4000:80 friendlyhello

你会获得应用容器的长ID并返回终端，容器会在后台运行，你还可以荣国 docker container ls 查看缩写的容器ID（）

$ docker container ls
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED
1fa4ab2cf395        friendlyhello       "python app.py"     28 seconds ago

注意 容器ID 与 http://localhost:4000上的内容相匹配。
现在使用 docker container stop 指定 容器ID 来结束进程，如下：

docker container stop 1fa4ab2cf395

共享你的镜像

为了证明我们刚刚创建的镜像的可移植性，我们可以上传构建的镜像并在任何地方运行它。毕竟，当你想把容器部署到生产环境中时，你需要知道如何推送到 registries。

一个registry 是一个仓库的集合，一个仓库是一个镜像的集合——类似于GitHub的仓库。只是代码已经构建好了。registry上的一个用户可以创建多个仓库。docker CLI默认使用Docker的公共registry。

注意： 这里我们使用Docker的公共registry是因为它是免费的和预置的，不过我们还是有很多公共的registry可以选择，甚至你可以使用 Docker Trusted Registry来搭建你自己私有的registry。

使用你的docker ID进行登录

如果你没有docker用户，可以在hub.docker.com注册一个。记下你的用户名。在你的本地机器上登录到DOcker公共的registry。

$ docker login

为镜像加标签

关联本地镜像与registry仓库的方法是 username/repository:tag 。标签是可选的，但建议设置上，因为这是registry为docekr镜像提供版本的机制，根据上下文给仓库和标签起一个有意义的名字，例如：get-started:part2。这里我们将镜像放在 get-started仓库，标签名字为 part2。
现在，把它们放在一起来标记镜像。使用in的用户名、仓库和标签名来运行 docker tag image，以便将镜像上传到你想要上传的位置，命令语法如下：

docker tag image username/repository:tag

例如：

docker tag friendlyhello gordon/get-started:part2

运行docker image ls来查看你信打标签的镜像：

$ docker image ls

REPOSITORY               TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
friendlyhello            latest              d9e555c53008        3 minutes ago       195MB
gordon/get-started         part2               d9e555c53008        3 minutes ago       195MB
python                   2.7-slim            1c7128a655f6        5 days ago          183MB
...

发布镜像

把打过标签的镜像上传到仓库：

docker push username/repository:tag

完成之后，上传之的镜像会被公开发布。如果你登录到了 Docker Hub，你可以使用pull命令，在Docker Hub看到最新的镜像。

从远程仓库拉取并运行镜像

从现在开始，你可以在在任何机器上使用docker run运行你的应用：

docker run -p 4000:80 username/repository:tag

如果镜像在本地机器上不可用，Docker会从远程仓库上拉取镜像：

$ docker run -p 4000:80 gordon/get-started:part2
Unable to find image 'gordon/get-started:part2' locally
part2: Pulling from gordon/get-started
10a267c67f42: Already exists
f68a39a6a5e4: Already exists
9beaffc0cf19: Already exists
3c1fe835fb6b: Already exists
4c9f1fa8fcb8: Already exists
ee7d8f576a14: Already exists
fbccdcced46e: Already exists
Digest: sha256:0601c866aab2adcc6498200efd0f754037e909e5fd42069adeff72d1e2439068
Status: Downloaded newer image for gordon/get-started:part2
 * Running on http://0.0.0.0:80/ (Press CTRL+C to quit)

现在无论你在哪里运行docker run，他会拉取镜像，Pyhton、requirements.txt中指定的依赖和你的代码 会在一起运行，他们全部打包在一个小包裹里（镜像），你不需要在你的机器上安装任何东西，Docker 就可以运行它了。

第二部分总结

这就是本页所有内容，下一节，我们会通过在服务中运行这个容器来学习如何扩展我们的应用程序。

回顾和备忘【可选】

官方在这里提供了一段视频，但我这里观看有问题，我就找把视频录制下来放到了B站，地址如下：

官方视频

B站的“分享视频”中给的代码放在博客园无法播放，只能在这里写一个地址了。

下面是本页中关于docker的基本命令列表，以及一些相关的命令，在继续后面的学习前可以研究一下。

docker build -t friendlyhello .  # Create image using this directory's Dockerfile
docker run -p 4000:80 friendlyhello  # Run "friendlyname" mapping port 4000 to 80
docker run -d -p 4000:80 friendlyhello         # Same thing, but in detached mode
docker container ls                                # List all running containers
docker container ls -a             # List all containers, even those not running
docker container stop <hash>           # Gracefully stop the specified container
docker container kill <hash>         # Force shutdown of the specified container
docker container rm <hash>        # Remove specified container from this machine
docker container rm $(docker container ls -a -q)         # Remove all containers
docker image ls -a                             # List all images on this machine
docker image rm <image id>            # Remove specified image from this machine
docker image rm $(docker image ls -a -q)   # Remove all images from this machine
docker login             # Log in this CLI session using your Docker credentials
docker tag <image> username/repository:tag  # Tag <image> for upload to registry
docker push username/repository:tag            # Upload tagged image to registry
docker run username/repository:tag                   # Run image from a registry