Docker介绍及使用

什么是容器？

容器就是在隔离的环境运行的一个进程，如果进程停止，容器就会销毁。隔离的环境拥有自己的系统文件，ip地址，主机名等，kvm虚拟机，linux，系统文件

程序：代码，命令
进程：正在运行的程序

容器和虚拟化的区别

linux容器技术，容器虚拟化和kvm虚拟化的区别

kvm虚拟化： 需要硬件的支持，需要模拟硬件，可以运行不同的操作系统，启动时间分钟级(开机启动流程)

linux开机启动流程：

• bios开机硬件自检
• 根据bios设置的优先启动项 网卡 硬盘 u盘 光驱
• 读取mbr引导 UEFI(gpt分区) mbr硬盘分区信息，内核加载路径
• 加载内核
• 启动第一个进程init systemd
• 系统初始化完成
• 运行服务

容器：共用宿主机内核，运行服务，损耗少，启动快，性能高

容器虚拟化：不需要硬件的支持。不需要模拟硬件，共用宿主机的内核，启动时间秒级(没有开机启动流程)

总结：
1、与宿主机使用同一个内核，性能损耗小；
2、不需要指令级模拟；
3、容器可以在CPU核心的本地运行指令，不需要任何专门的解释机制；
4、避免了准虚拟化和系统调用替换中的复杂性；
5、轻量级隔离，在隔离的同时还提供共享机制，以实现容器与宿主机的资源共享。

容器技术的发展过程：

chroot技术，新建一个子系统（拥有自己完整的系统文件）

参考资料：https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-chroot/
chang root

linux容器(lxc) linux container(namespaces 命名空间 隔离环境 及cgroups 资源限制)

宿主机namespace ip地址 主机名 系统文件 进程
子系统namespace，ip地址 主机名 系统文件 进程

cgroups 限制一个进程能够使用的资源。cpu，内存，硬盘io
kvm虚拟机：资源限制（1c 1G 20G）

有一个相同函数名字：

. name1 sss.sh   ===  name1.sss()
.  xxxx.sh       ===  name2.sss()

需要使用epel源

安装epel源

yum install epel-release -y

编译epel源配置文件

vi  /etc/yum.repos.d/epel.repo
[epel]
name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch

mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-7&arch=$basearch

failovermethod=priority
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7

[epel-debuginfo]
name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch - Debug
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/$basearch/debug

mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-debug-7&arch=$basearch

failovermethod=priority
enabled=0
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
gpgcheck=1

[epel-source]
name=Extra Packages for Enterprise Linux 7 - $basearch - Source
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/epel/7/SRPMS

mirrorlist=https://mirrors.fedoraproject.org/metalink?repo=epel-source-7&arch=$basearch

failovermethod=priority
enabled=0
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-EPEL-7
gpgcheck=1

安装lxc

yum install lxc-* -y
yum install libcgroup* -y
yum install bridge-utils.x86_64 -y

桥接网卡

[root@controller ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
echo 'TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=eth0
DEVICE=eth0
ONBOOT=yes
BRIDGE=virbr0' >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

[root@controller ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-virbr0 
echo 'TYPE=Bridge
BOOTPROTO=static
NAME=virbr0
DEVICE=virbr0
ONBOOT=yes
IPADDR=10.0.0.11
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=10.0.0.254
DNS1=223.5.5.5' >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-virbr0

启动cgroup

systemctl start cgconfig.service

启动lxc

systemctl start lxc.service

创建lxc容器

方法1:
lxc-create -t download -n centos6 -- --server mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/lxc-images -d centos -r 6 -a amd64
方法2：
lxc-create -t centos -n test

为lxc容器设置root密码：

[root@controller ~]# chroot /var/lib/lxc/test/rootfs passwd
Changing password for user root.
New password: 
BAD PASSWORD: it is too simplistic/systematic
BAD PASSWORD: is too simple
Retype new password: 
passwd: all authentication tokens updated successfully.

为容器指定ip和网关

vi /var/lib/lxc/centos7/config
lxc.network.name = eth0
lxc.network.ipv4 = 10.0.0.111/24
lxc.network.ipv4.gateway = 10.0.0.254

启动容器

lxc-start -n centos7

docker容器 (对lxc进行改进，当前流行)

Docker是通过内核虚拟化技术（namespaces及cgroups cpu、内存、磁盘io等）来提供容器的资源隔离与安全保障等。由于Docker通过操作系统层的虚拟化实现隔离，所以Docker容器在运行时，不需要类似虚拟机（VM）额外的操作系统开销，提高资源利用率
namespace 资源隔离
cgroups 进程的资源限制
kvm 虚拟磁盘文件，资源隔离
kvm 资源限制，--cpus --memory

docker 初期把lxc二次开发，libcontainer

docker的主要目标是"Build,Ship and Run any App,Angwhere",构建，运输，处处运行
部署服务，环境问题

一次构建，处处运行

docker是一种软件的打包技术

构建：做一个docker镜像
运输：docker pull
运行：启动一个容器
每一个容器，他都有自己的系统文件rootfs.

kvm解决了硬件和操作系统之间的依赖
kvm独立的虚拟磁盘，xml配置文件

docker解决了软件和操作系统环境之间的依赖，能够让独立服务或应用程序在不同的环境中，得到相同的运行结果。
docker镜像有自己的文件系统。

docker容器是一种轻量级、可移植、自包含的软件打包技术，使应用程序可以在几乎任何地方以相同的方式运行。开发人员在自己笔记本上创建并测试好的容器，无需任何修改就能够在生产系统的虚拟机、物理服务器或公有云主机上运行。

docker的安装

rm -fr /etc/yum.repos.d/local.repo
curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
wget -O /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo https://mirrors.ustc.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sed -i 's#download.docker.com#mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce#g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum install docker-ce -y

docker的主要组成部分

docker是传统的CS架构分为docker client和docker server,像Mysql一样

安装成功后可查看版本
命令：docker version
[root@controller ~]# docker version 
Client:
 Version:	17.12.0-ce
 API version:	1.35
 Go version:	go1.9.2
 Git commit:	c97c6d6
 Built:	Wed Dec 27 20:10:14 2017
 OS/Arch:	linux/amd64

Server:
 Engine:
  Version:	17.12.0-ce
  API version:	1.35 (minimum version 1.12)
  Go version:	go1.9.2
  Git commit:	c97c6d6
  Built:	Wed Dec 27 20:12:46 2017
  OS/Arch:	linux/amd64
  Experimental:	false

docker info（如果要做监控）

docker主要组件有：镜像、容器、仓库, 网络，存储

启动容器必须需要一个镜像，仓库中只存储镜像 容器---镜像—仓库

启动第一个容器

启动容器
systemctl start docker
开启自启
systemctl enable docker

配置docker镜像加速

vi /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}	

开启一个nginx服务的容器：
docker run -d -p 80:80 nginx
docker run -d -p 80:80 -v /data:/usr/share/nginx/html  nginx:latest

run（创建并运行一个容器）
-d 放在后台
-p 端口映射
-v 源地址(宿主机):目标地址(容器)
nginx docker镜像的名字

小技巧：
退出容器时使用 ctrl + p，ctrl +q 可以保证退出容器后 容器不被杀死

手动制作支持ssh登录的docker

启动一个基础容器
docker run -it -p 1022:22  centos:6.9

安装sshd服务
yum install openssh-server -y
service sshd start
echo '123456'|passwd --stdin root

把安装好软件的容器，提交为镜像
docker commit 7d40c868114a centos_ssh:v1

测试
docker run -d -p 1023:22 centos_ssh:v1 /usr/sbin/sshd -D

手动制作bookManagerSystem的docker

启动一个基础容器
docker run -it -p 8080:8080  python:3.6 /bin/bash

容器部署bms项目
pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django
cd /opt/
wget  http://www.qstack.com.cn/bookManageSystem.zip
unzip bookManageSystem.zip 
cd bookManageSystem

替换Debian源
echo 'deb http://mirrors.163.com/debian/ stretch main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian/ stretch-updates main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian/ stretch-backports main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian/ stretch main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian/ stretch-updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian/ stretch-backports main non-free contrib
deb http://mirrors.163.com/debian-security/ stretch/updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.163.com/debian-security/ stretch/updates main non-free contrib' >/etc/apt/sources.list

apt-get update
apt-get install vim -y
vim bookManageSystem/settings.py 

python manage.py migrate
python manage.py runserver 0.0.0.0:8080

把部署好bms项目的容器提交为镜像
docker commit 3e3313968bf7 bms:v1

测试
docker run -d -p 8080:8080 bms:v1 python /opt/bookManageSystem/manage.py runserver 0.0.0.0:8080

制作一个支持多服务的docker镜像

启动一个基础容器
docker run  -it -p 8085:8080 -p 1024:22 bms:v1 /bin/bash

在容器中安装部署服务
apt-get install openssh-server
service ssh start
passwd root

修改配置文件
vim /etc/ssh/sshd_config
PermitRootLogin yes

service ssh restart

编写启动文件
vim /init.sh
#!/bin/bash

service ssh start
python /opt/bookManageSystem/manage.py runserver 0.0.0.0:8080

把部署好bms项目的容器提交为镜像
docker commit 6e44ab74fa5c bms_ssh:v4

测试
docker run  -d -p 8085:8080 -p 1024:22 bms_ssh:v4 /bin/bash /init.sh

启动一个基础容器
docker run -it -p 1022:22  centos:6.9

安装sshd服务
yum install openssh-server -y
service sshd start
echo '123456'|passwd --stdin root

把安装好软件的容器，提交为镜像
docker commit 7d40c868114a centos_ssh:v1

测试
docker run -d -p 1023:22 centos_ssh:v1 /usr/sbin/sshd -D

docker的镜像管理

搜索镜像
docker search
选镜像的建议：

• 优先考虑官方
• stars数量多

获取镜像
docker pull（push）
镜像加速器：阿里云加速器，daocloud加速器，中科大加速器，Docker 中国官方镜像加速：https://registry.docker-cn.com

docker pull centos:6.8（没有指定版本，默认会下载最新版）
docker pull daocloud.io/huangzhichong/alpine-cn:latest 

配置docker镜像加速

vi /etc/docker/daemon.json
{
  "registry-mirrors": ["https://registry.docker-cn.com"]
}	

第三方docker镜像仓库，使用方法：

docker pull index.tenxcloud.com/tenxcloud/httpd:latest

查看镜像
	docker images  docker image  ls
删除镜像
	docker rmi  例子：docker image rm centos:latest
导出镜像
	docker save  例子：docker image save centos > docker-centos7.4.tar.gz
导入镜像
	docker load  例子：docker image load -i docker-centos7.4.tar.gz

docker的容器管理

docker run -d -p 80:80 nginx:latest
run（创建并运行一个容器）
-d 放在后台
-p 端口映射
-v 源地址(宿主机):目标地址(容器)

nginx docker镜像的名字

docker run -it --name centos6 centos:6.9 /bin/bash
-it 分配交互式的终端
--name 指定容器的名字
/bin/sh覆盖容器的初始命令

• 启动容器
  docker run image_name
  docker run -it image_name CMD

docker run ==== docker create + docker start

• 停止容器
  docker stop CONTAINER_ID

• 杀死容器
  docker kill container_name

• 查看容器列表
  docker ps
  docker ps –a

• 进入容器(目的，调试，排错)
  *** docker exec （会分配一个新的终端tty）
  docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]

docker exec -it  容器id或容器名字 /bin/bash（/bin/sh）

制作dockerfile

首先创建一个dockerfile文件 写入内容

at dockerfile
FROM python:3.6

ADD bookManageSystem.zip /bookManageSystem.zip
RUN pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django
RUN unzip /bookManageSystem.zip 

RUN sed -i 's#ALLOWED_HOSTS = []#ALLOWED_HOSTS = ["*"]#g' /bookManageSystem/bookManageSystem/settings.py

RUN python /bookManageSystem/manage.py migrate

CMD ["python","/bookManageSystem/manage.py","runserver","0.0.0.0:8080"]

下载项目

yum install wget -y
wget  http://www.qstack.com.cn/bookManageSystem.zip

修改之前的dockerfile文件

FROM python:3.6

ADD bookManageSystem.zip /bookManageSystem.zip
RUN pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple django
RUN unzip /bookManageSystem.zip 

RUN sed -i 's#ALLOWED_HOSTS = []#ALLOWED_HOSTS = ["*"]#g' /bookManageSystem/bookManageSystem/settings.py

RUN python /bookManageSystem/manage.py migrate

ADD sources.list /etc/apt/sources.list

RUN apt-get update

RUN apt-get install openssh-server -y

RUN service ssh start

RUN echo 'root:123456'|chpasswd

RUN  echo 'PermitRootLogin yes' >>/etc/ssh/sshd_config

ADD init.sh /init.sh
CMD ["/bin/bash","/init.sh"]

编写一个执行脚本

[root@docker01 bms_ssh]# cat init.sh 
#!/bin/bash

service ssh start
python /bookManageSystem/manage.py runserver 0.0.0.0:8080

最后开启一个容器

docker run -d -p 5000:5000 --restart=always --name registry -v /opt/myregistry:/var/lib/registry  registry

传自己的镜像到私有仓库

docker login 在dockerhub上注册账号并且登录
docker images
docker push centos_ssh:v3 
docker tag centos_ssh:v3 t29617342/centos_ssh:v3
docker push t29617342/centos_ssh:v3