Docker笔记

Docker的优势

• docker 启动快速属于秒级别。虚拟机通常需要几分钟去启动
• docker 需要的资源更少， docker 在操作系统级别进行虚拟化， docker 容器和内核交互，几乎没有性能损耗，性能优于通过 Hypervisor 层与内核层的虚拟化
• docker 更轻量， docker 的架构可以共用一个内核与共享应用程序库，所占内存极小。同样的硬件环境， Docker 运行的镜像数远多于虚拟机数量，对系统的利用率非常高
• 与虚拟机相比， docker 隔离性更弱， docker 属于进程之间的隔离，虚拟机可实现系统级别隔离
• 安全性： docker 的安全性也更弱。 Docker 的租户 root 和宿主机 root 等同，一旦容器内的用户从普通用户权限提升为root权限，它就直接具备了宿主机的root权限，进而可进行无限制的操作。虚拟机租户 root 权限和宿主机的 root 虚拟机权限是分离的，并且虚拟机利用如 Intel 的 VT-d 和 VT-x 的 ring-1 硬件隔离技术，这种隔离技术可以防止虚拟机突破和彼此交互，而容器至今还没有任何形式的硬件隔离，这使得容器容易受到攻击
• 可管理性： docker 的集中化管理工具还不算成熟。各种虚拟化技术都有成熟的管理工具，例如 VMware vCenter 提供完备的虚拟机管理能力
• 高可用和可恢复性： docker 对业务的高可用支持是通过快速重新部署实现的。虚拟化具备负载均衡，高可用，容错，迁移和数据保护等经过生产实践检验的成熟保障机制， VMware 可承诺虚拟机 99.999% 高可用，保证业务连续性
• 快速创建、删除：虚拟化创建是分钟级别的， Docker 容器创建是秒级别的， Docker 的快速迭代性，决定了无论是开发、测试、部署都可以节约大量时间
• 交付、部署：虚拟机可以通过镜像实现环境交付的一致性，但镜像分发无法体系化。 Docker 在 Dockerfile 中记录了容器构建过程，可在集群中实现快速分发和快速部署

特性	容器	虚拟机
启动	秒级	分钟级
硬盘使用	一般为MB	一般为GB
性能	接近原生	弱于
系统支持量	单机支持上千个容器	一般是几十个

2、docker的命令执行流程图

 

说明：docker的三个重要概念

Image (镜像)：（可以理解成一个封装好不能修改的只能在容器中执行的软件）

Docker 镜像可以看作是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。镜像（Image）就是一堆只读层（read-only layer）的统一视角

Container (容器)：（可以理解为一个虚拟的服务器）

容器 (container) 的定义和镜像 (image) 几乎一模一样，也是一堆层的统一视角，唯一区别在于容器的最上面那一层是可读可写的。

Repository (仓库)：（存放镜像用的，类似git，有个远程的和本地的仓库）

Docker 仓库是集中存放镜像文件的场所。镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是， 如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry (仓库注册服务器)就是这样的服务。有时候会把仓库 (Repository) 和仓库注册服务器 (Registry) 混为一谈，并不严格区分。Docker 仓库的概念跟 Git 类似，注册服务器可以理解为 GitHub 这样的托管服务。实际上，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)，每个标签对应着一个镜像。所以说，镜像仓库是 Docker 用来集中存放镜像文件的地方类似于我们之前常用的代码仓库。

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.。

3、Docker的安装和使用

CentOS：使用sudo yum install去安装

Ubuntu：使用sudo apt install安装

最简单的方式，直接输入sudo docker ，看提示要安装那些东西就跟着安装就行了

查看是否安装：docker version    或者   docker info     （可能需要管理员权限）

使用前启动docker服务：

sudo systemctl enable docker

sudo systemctl start docker

简单运行一个hello world:

先从镜像仓库拉取一个hello world镜像：docker pull library/hello-world

运行镜像：docker run hello-world

结果：

 

输出这段提示以后，hello world 就会停止运行，容器自动终止。有些容器不会自动终止，因为提供的是服务，比如Mysql镜像等。

4、Docker架构

 

Docker Client：（可以简单理解为当前运行的主机）

Docker Client ，也称 Docker 客户端。它其实就是 Docker 提供命令行界面 (CLI) 工具，是许多 Docker 用户与 Docker 进行交互的主要方式。客户端可以构建，运行和停止应用程序，还可以远程与Docker_Host进行交互。最常用的 Docker 客户端就是 docker 命令，我们可以通过 docker 命令很方便地在 host 上构建和运行 docker 容器。

Docker daemon：（可以理解为就是Docker软件，容器和镜像都由它去管理）

Docker daemon 是服务器组件，以 Linux 后台服务的方式运行，是 Docker 最核心的后台进程，我们也把它称为守护进程。它负责响应来自 Docker Client 的请求，然后将这些请求翻译成系统调用完成容器管理操作。该进程会在后台启动一个 API Server ，负责接收由 Docker Client 发送的请求，接收到的请求将通过Docker daemon 内部的一个路由分发调度，由具体的函数来执行请求。

Docker Image：（可以理解为只能在容器中执行的软件，只能读不能改的那种）

Docker 镜像可以看作是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。我们可将 Docker 镜像看成只读模板，通过它可以创建 Docker 容器。

Docker Registry：（可以理解为镜像的git仓库，有远程和本地的仓库，本地仓库在Docker daemon中）

Docker registry 是存储 docker image 的仓库，它在 docker 生态环境中的位置如下图所示：

 

运行docker push、docker pull、docker search时，实际上是通过 docker daemon 与 docker registry 通信。

Docker Container：（可以理解为镜像软件执行的环境，类似一个虚拟服务器）

Docker 容器就是 Docker 镜像的运行实例，是真正运行项目程序、消耗系统资源、提供服务的地方。 Docker Container 提供了系统硬件环境，我们可以使用 Docker Images 这些制作好的系统盘，再加上我们所编写好的项目代码， run 一下就可以提供服务啦。

 

5、Docker常用命令

更多详细docker命令参考：https://www.runoob.com/docker/docker-command-manual.html

 

镜像的管理类型git仓库，所以可以从远程仓库拉取一个镜像：

拉取一个 docker 镜像：docker pull image_name

image_name 为镜像的名称，而如果我们想从 Docker Hub 上去下载某个镜像，我们可以使用以下命令：

docker pull centos:latest

centos:lastest 是镜像的名称， Docker daemon 发现本地没有我们需要的镜像，会自动去 Docker Hub 上去下载镜像，下载完成后，该镜像被默认保存到 /var/lib/docker 目录下。

接着我们如果想查看下主机下存在多少镜像，我们可以用如下命令：

docker images

我们要想知道当前有哪些容器在运行，我们可以用如下命令：

docker ps -a

-a 是查看当前所有的容器，包括未运行的

我们该如何去对一个容器进行启动，重启和停止呢？我们可以用如下命令：

注意：以下的container_name/container_id指的是docker ps列出来的容器的名称或者id，不是两个都要，只需要一个名称或者就可以了。

docker start container_name/container_id

docker restart container_name/container_id

docker stop container_name/container_id

这个时候我们如果想进入到这个容器中，我们可以使用 attach 命令：

docker attach container_name/container_id

那如果我们想运行这个容器中的镜像的话，并且调用镜像里面的 bash ，我们可以使用如下命令：

docker run -t -i container_name/container_id /bin/bash

那如果这个时候，我们想删除指定镜像的话，由于 image 被某个 container 引用（拿来运行），如果不将这个引用的 container 销毁（删除），那 image 肯定是不能被删除。我们首先得先去停止这个容器：

docker ps

docker stop container_name/container_id

然后我们用如下命令去删除这个容器：

docker rm container_name/container_id

然后这个时候我们再去删除这个镜像：

docker rmi image_name

 

6、Image镜像创建

镜像有多种生成方法：

1. 从无到有开始创建镜像（这个比较难）
2. 下载并使用别人创建好的现成的镜像（比如从仓库获取，使用备份的tar文件导入）
3. 在现有镜像上创建新的镜像（使用Dokcerfile创建）

使用Dockerfile创建镜像：

Dockerfile 是自动构建 docker 镜像的配置文件， 用户可以使用 Dockerfile 快速创建自定义的镜像。Dockerfile 中的命令非常类似于 linux 下的 shell 命令。

Dockerfile 是由一行行命令语句组成，并且支持已 # 开头的注释行。

一般来说，我们可以将 Dockerfile 分为四个部分：

• 基础镜像(父镜像)信息指令 FROM
• 维护者信息指令 MAINTAINER
• 镜像操作指令 RUN 、 EVN 、 ADD 和 WORKDIR 等
• 容器启动指令 CMD 、 ENTRYPOINT 和 USER 等

下面是一段简单的Dockerfile的例子：

 

FROM python:2.7MAINTAINER Angel_Kitty <angelkitty6698@gmail.com>

COPY . /app

WORKDIR /app

RUN pip install -r requirements.txt

EXPOSE 5000

ENTRYPOINT ["python"]

CMD ["app.py"]

 

我们可以分析一下上面这个过程：

1、从 Docker Hub 上 pull 下 python 2.7 的基础镜像

2、显示维护者的信息

3、copy 当前目录到容器中的/app目录下 复制本地主机的<src>(Dockerfile 所在目录的相对路径)到容器里<dest>

4、指定工作路径为 /app

5、安装依赖包

6、暴露 5000 端口

7、启动 app

 

常用的指令

由于 Dockerfile 中所有的命令都是以下格式：INSTRUCTION argument ，指令 (INSTRUCTION) 不分大小写，但是推荐大写

 

FROM

FROM 是用于指定基础的 images ，一般格式为 FROM <image> or FORM <image>:<tag> ，所有的 Dockerfile 都用该以 FROM 开头，FROM 命令指明 Dockerfile 所创建的镜像文件以什么镜像为基础，FROM 以后的所有指令都会在 FROM 的基础上进行创建镜像。可以在同一个 Dockerfile 中多次使用 FROM 命令用于创建多个镜像

 

MAINTAINER

MAINTAINER 是用于指定镜像创建者和联系方式，一般格式为 MAINTAINER <name>

 

COPY

COPY 是用于复制本地主机的 <src> (为 Dockerfile 所在目录的相对路径)到容器中的 <dest>。

当使用本地目录为源目录时，推荐使用 COPY 。一般格式为 COPY <src><dest> 。

 

WORKDIR

WORKDIR 用于配合 RUN，CMD，ENTRYPOINT 命令设置当前工作路径。可以设置多次，如果是相对路径，则相对前一个 WORKDIR 命令。默认路径为/。一般格式为 WORKDIR /path/to/work/dir 。

 

RUN

RUN 用于容器内部执行命令。每个 RUN 命令相当于在原有的镜像基础上添加了一个改动层，原有的镜像不会有变化。一般格式为 RUN <command> 。

 

EXPOSE

EXPOSE 命令用来指定对外开放的端口。一般格式为 EXPOSE <port> [<port>...]

 

ENTRYPOINT

ENTRYPOINT 可以让你的容器表现得像一个可执行程序一样。一个 Dockerfile 中只能有一个 ENTRYPOINT，如果有多个，则最后一个生效。

 

ENTRYPOINT 命令也有两种格式：

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] ：推荐使用的 exec形式

ENTRYPOINT command param1 param2 ：shell 形式

 

CMD

CMD 命令用于启动容器时默认执行的命令，CMD 命令可以包含可执行文件，也可以不包含可执行文件。不包含可执行文件的情况下就要用 ENTRYPOINT 指定一个，然后 CMD 命令的参数就会作为ENTRYPOINT的参数。

 

CMD 命令有三种格式：

CMD ["executable","param1","param2"]：推荐使用的 exec 形式。

CMD ["param1","param2"]：无可执行程序形式

CMD command param1 param2：shell 形式。

 

一个 Dockerfile 中只能有一个CMD，如果有多个，则最后一个生效。而 CMD 的 shell 形式默认调用 /bin/sh -c 执行命令。

 

构建Dockerfile

 

先创建一个空目录，在这个空目录中创建一个名称为Dockerfile的文件：

FROM nginx

MAINTAINER test <test@gmail.com>

RUN echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html

在 Dockerfile 文件所在目录执行：docker build -t test/test_web:v1 .

-t 是为新镜像设置仓库和名称，其中test为仓库名，test_web为镜像名，:v1为标签（不添加为默认 latest ）

查看所有镜像：docker images

启动容器:docker run --name=test_web -d -p 8080:80   test/test_web:v1

说明：-p指的是绑定的端口，即监听当前主体的8080端口，并将请求转发到容器的80端口，所以在浏览器输入http://<主机ip>:8080就能看到Hello, Docker!

查看运行中的容器：docker ps