Docker笔记

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Docker基本介绍

Docker 是一个开源的应用容器引擎，基于Go 语言 并遵从Apache2.0协议开源。 Docker可以让开发者打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）,更重要的是容器性能开销极低。

Docker的应用场景

  • Web应用的自动化打包和发布。
  • 自动化测试和持续集成、发布。
  • 在服务型环境中部署和调整数据库或其他的后台应用。
  • 从头编译或者扩展现有的OpenShift或Cloud Foundry平台来搭建自己的PaaS环境。

Docker的优点

更高效的利用系统资源

由于容器不需要进行硬件虚拟以及运行完整操作系统等额外开销，Docker对系统资源的利用率更高。无论是应用执行速度、内存损耗或者文件存储速度，都要比传统虚拟机技术更高效。因此，相比虚拟机技术，一个相同配置的主机，往往可以运行更多数量的应用。

更快速的启动时间

传统的虚拟机技术启动应用服务往往需要数分钟，而Docker容器应用，由于直接运行于宿主内核，无需启动完整的操作系统，因此可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。

一致的运行环境

开发过程中一个常见的问题是环境一致性问题。由于开发环境、测试环境、生产环境不一致，导致有些bug并未在开发过程中被发现。而Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现「这段代 码在我机器上没问题啊」这类问题。

持续交付和部署

对开发和运维（DevOps）人员来说，最希望的就是一次创建或配置，可以在任意地方正常运行。 使用Docker可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。开发人员可以通过 Dockerfile 来进行镜像构建，并结合持续集成(Continuous Integration)系统进行集成测试，而运维人员则可以直接在生产环境中快速部署该镜像，甚至结合持续部署(Continuous Delivery/Deployment)系统进行自动部署。而且使用Dockerfile使镜像构建透明化，不仅仅开发团队可以理解应用运行环境，也方便运维团队理解应用运行所需条件，帮助更好的生产环境中部署该镜像。

更轻松的迁移

由于Docker确保了执行环境的一致性，使得应用的迁移更加容易。Docker可以在很多平台上运行，无论是物理机、虚拟机、公有云、私有云，甚至是笔记本，其运行结果是一致的。因此用户可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。

更轻松的维护和扩展

Docker使用的分层存储以及镜像的技术，使得应用重复部分的复用更为容易，也使得应用的维护更新更加简单，基于基础镜像进一步扩展镜像也变得非常简单。此外，Docker团队同各个开源项目团队一起维护了一大批高质量的官方镜像，既可以直接在生产环境使用，又可以作为基础进一步定制，大大的降低了应用服务的镜像制作成本。

Docker的一些名词术语

  • host 宿主机
  • image 镜像
  • container 容器
  • registry 仓库
  • deamon 守护进程
  • client 客户端

国内一些仓库

  • aliyun(需要登录)
  • daocloud
  • 时速云
  • 网易

Docker官方仓库

docker hub

Docker基本概念

Docker包括三个基本概念

  • 镜像(Image)
  • 容器(Container)
  • 仓库(Repository)

镜像是静态的、只读的文件，类似于面向对象编程中的类，docker镜像使用了分层存储的架构，构建时，前一层是后一层的基础，而后一层的所有改变只在该层发生作用，好处是可以对镜像进行更好的定制及复用，如使用dockerHub上下载构建好的镜像，然后根据自己的需求在该镜像基础上添加新的层，就可以定制自己的镜像。

容器是镜像运行时的实体，类似于面向对象编程中的对象，容器可以被创建、启动、停止、删除等。容器的实质是进程，而且容器有隔离的特性，容器之间是相互独立的，有属于自己的命名空间、自己的网络配置等。当每一个容器运行时，是以镜像为基础层在其上创建一层当前容器的存储层，这一层称为容器存储层，运行时他是可读写的。但是当销毁一个容器时，这一层的信息也会随着被销毁，所以容器存储层要保持无状态化，对该层的文件写入操作应该使用数据卷或者绑定宿主机目录，直接对宿主机(或网络存储)发生读写，其性能和稳定性更高。

仓库则是管理镜像的地方，可以将镜像提交到仓库，让其它用户也可以使用你的镜像，类似于管理镜像的github，docker的官方仓库是dockerHub。

理解了这三个概念，就理解了Docker的整个生命周期。

Docker各种平台下的安装

1.unix & linux下安装

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# Centos、Redhat
yum install -y docker
# Ubuntu、Debain
apt-get install -y docker
# 启动|关闭|重启  
systemctl start|stop|restart docker  
# 开机自启  
systemctl enable docker

2.mac 系统安装

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brew install docker

安装完成查看信息

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# 查看docker信息
$ docker info
# 查看docker版本  
$ docker version  
# docker一般存储位置  /var/lib/docker/devicemapper/devicemapper/data

Docker基本操作

镜像基本操作

搜索镜像

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# 查找镜像
docker search centos

# 从Docker仓库中获取镜像，不加标签默认latest
docker pull centos:latest

# 列出已经下载好的镜像
$ docker images
REPOSITORY          TAG                  IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/nginx     latest               ed21b7a8aee9        12 days ago         127 MB
docker.io/php       7.2-fpm-alpine3.11   d9d4aaebe714        2 weeks ago         74.2 MB
docker.io/ubuntu    18.04                4e5021d210f6        3 weeks ago         64.2 MB
docker.io/centos    latest               470671670cac        2 months ago        237 MB

删除镜像

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# 删除镜像（可使用名称或镜像ID删除），只能删除没有容器运行的镜像，（增加-f为强制删除）
docker rmi docker.io/centos
docker rmi -f docker.io/centos

# 列出所有镜像ID
docker images -q

# 批量删除所有镜像
docker rmi (docker images -q)

过滤查询部分镜像

docker images会列出所有的顶层镜像，我们可以使用过滤器参数 --filter，或者简写 -f，用来查出部分镜像。

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# 查出某个指定的镜像
$ docker images nginx
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/nginx     latest              ed21b7a8aee9        12 days ago         127 MB

# 查出本地仓库在ubuntu:18.04之后构建的镜像，使用since表示之后，之前可以使用before表示
$ docker images -f since=ubuntu:18.04
REPOSITORY          TAG                  IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/nginx     latest               ed21b7a8aee9        12 days ago         127 MB
docker.io/php       7.2-fpm-alpine3.11   d9d4aaebe714        2 weeks ago         74.2 MB

# 自定义格式显示，使用--format参数，比如我们只想看镜像的ID、仓库名称及标签信息，需要使用GO的模板语法
$ docker images --format "{{.ID}} : {{.Repository}} : {{.Tag}}"
ed21b7a8aee9 : docker.io/nginx : latest
d9d4aaebe714 : docker.io/php : 7.2-fpm-alpine3.11
4e5021d210f6 : docker.io/ubuntu : 18.04

保存及导入镜像

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# 将镜像保存成 tar 归档文件。
docker save -o testNginx.tar nginx:latest

# 将归档文件导入为镜像
docker load -i testNginx.tar

容器基本操作

运行容器

  • docker run 创建并运行一个容器的主要命令
  • -i 进行交互模式
  • -t 分配一个伪终端(tty)
  • -d 容器以守护进程运行
  • --name 为容器命名
  • /bin/bash 使用shell
  • -p : 是容器内部端口绑定到指定的主机端口。
  • -P :是容器内部端口映射到主机的随机端口。 
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# 创建并运行一个nginx容器，将容器内80端口映射到宿主机8080端口，容器命名为myNginx，并启动一个`/bin/bash`终端进行交互
$ docker run -it -p 8080:80 --name myNginx1 nginx:latest /bin/bash
root@400f555a8234:/#

# 创建一个容器但不运行它
docker create --name testNginx nginx:latest

当使用docker run创建容器时，后台的标准操作为：

  • 检查本地是否存在指定镜像，不存在则去公有仓库下载
  • 使用镜像创建并启动一个容器
  • 分配一个文件系统，并在只读的镜像层外面挂载一层可读可写层
  • 从宿主机主机配置的桥接接口中桥接一个虚拟接口到容器中去
  • 从地址池配置一个ip地址给容器
  • 执行用户指定的应用程序
  • 执行完毕后容器被终止

查看容器

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# 查看运行中的容器，查看所有容器使用 -a 参数
$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
d66658ac8a18        nginx               "/bin/bash"         About an hour ago   Up 49 minutes       80/tcp              myNginx

操作容器状态

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# 停止一个容器，myNginx为容器名称，也可使用容器ID
docker stop myNginx
docker kill myNginx

# 启动一个停止的容器
docker start myNginx

# 重启一个容器
docker restart myNginx

删除容器

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# 删除一个停止的容器,加 -f 表示强制删除，可以删除正在运行的容器
docker rm myNginx

查看容器信息

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# 查看容器中运行的进程信息
$ docker top myNginx
UID                 PID                 PPID                C                   STIME               TTY                 TIME                CMD
root                9227                9208                0                   16:46               ?                   00:00:00            nginx: master process nginx -g daemon off;
101                 9248                9227                0                   16:46               ?                   00:00:00            nginx: worker process

# 查看容器端口映射
$ docker port myNginx
80/tcp -> 0.0.0.0:8081

# 查看容器或者镜像的详细信息
docker inspect myNginx
docker inspect nginx:latest

# 输出指定容器日志信息
docker logs myNginx

进入与退出容器

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# 退出容器回到宿主机（两种方式）
exit # 等同于使用快捷键ctrl+d，如容器没有使用守护进程，退出后容器也停止
ctrl+p+q # 退出不停止容器

# 进入容器（两种方式）
docker attach myNginx
docker exec -it myNginx /bin/bash  
# 两者区别
# attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程，当多个窗口同时 attach 到同一个容器的时候，所有窗口都会同步显示。当某个窗口因命令阻塞时,其他窗口也无法执行操作。
# exec 是在容器打开新的终端，并且可以启动新的进程

导入导出容器快照

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# 导出容器快照
docker export myNginx > myNginx.tar

# 导入容器快照
docker import myNginx.tar test_nginx #注意导入后镜像名称必须全部为小写

参考文献