Docker入门

Docker

• Docker是一个容器运行载体或称之为管理引擎。

• 可以看作是一个简易版的Linux环境。

• 容器虚拟化技术，取虚拟机的精华（相关内核。。）。

  • 更轻量级：基于容器虚拟化，仅包含业务运行所需的runtime环境，CentOS/Ubuntu基础镜像仅仅有170M；宿主机可以部署100~1000个容器
  • 更高效：误操作系统虚拟化开销
    • 计算：轻量无额外开销
    • 存储：系统盘aufs/dm/overlayfs；数据盘volume
    • 网络：宿主网络，NS隔离
  • 更敏捷、更灵活
    • 分层的存储和包的管理，devops理念
    • 支持多种网络配置

Docker的logo

1. 蓝色的大海就是宿主机系统
2. 鲸鱼就是docker
3. 集装箱就是容器实例，容器实例就来自镜像的模板

基本组成 容器（Container）

Docker利用容器（Container）独立运行一个或一组应用。

镜像（image）

容器是用镜像创建的运行实例，镜像类似于类。

仓库（Repository）

仓库是集中存放镜像文件的场所。每个**仓库注册服务器（Registry）**上一般存放着很多仓库，每个仓库中又包含了多个镜像，每个镜像有不同的标签（tag）。

1. 公开仓库（Public）：存放了数量庞大的镜像供用户下载。
   • 最大的公开仓库是Ducker Hub（速度慢。。。）
   • 国内：
     • 阿里云
     • 网易云
2. 私有仓库（Private）

安装配置

安装

配置 阿里云镜像加速

阿里云控制台操作文档。。。

1. 配置/etc/docker/daemon.json

   {
       "registry-mirrors":["<此处需要从阿里云获取>"]
   }
   

2. 重新加载

   systemctl daemon-reload
   

3. 重启docker

   systemctl restart docker
   

4. hello world

   docker run hello-world
   #1.首先从本地查找有没有当前镜像
   #2.从远程获取
   #	2.1成功查找
   #		2.1.1获取哈希码
   #		2.1.2拉取镜像
   #	2.2查找失败报错
   #3.以该镜像为模板生产容器实例运行
   

运行原理

CS结构（Client-Server），Docker守护进程运行在主机上，通过Socket链接从客户端访问，守护进程从客户端接受命令并管理运行在主机上的容器。（容器是一个运行时容器）

Docker 与虚拟机（VM）

1. docker比虚拟机有更少的抽象层。不需要Hypervisor（运行在基础物理服务器和操作系统之间的中间软件层）实现硬件资源虚拟化，运行在docker容器上的程序使用的都是实际物理机的硬件资源。
2. Docker利用的是宿主机的内核，而不需要Guest OS。新建一个容器时，docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。仍而避免引寻、加载操作系统内核返个比较费时费资源的过程，当新建一个虚拟机时，虚拟机软件需要加载Guest OS，返个新建过程是分钟级别的。而docker由于直接利用宿主机的操作系统，则省略了返个过程，因此新建一个docker容器只需要几秒钟。

操作系统	与宿主共享OS	宿主OS上运行虚拟机OS
存储大小	镜像小，便于存储与传输	镜像庞大（vmdk、vdi等）
运行性能	几乎无额外性能损失	操作系统额外的CPU、内存消耗
移植性	轻便、灵活、适应与Linux	笨重、与虚拟化技术耦合度高
硬件亲和性	面向软件开发者	面向硬件运维者

常用命令 帮助命令

#docker版本
docker version
#docker的具体信息，包括镜像的数量等
docker info
#docker帮助命令
docker --help

镜像命令

#列出本机上的镜像
docker images
#从Docker Hub上查找该镜像
docker search [Option] 镜像名字 
#下载镜像
docker pull [Option] 镜像名字:[tag]
#删除单个或多个镜像
docker rmi [Option] 镜像名字、ID（可级联空格区分）
#删除所有镜像
docker rmi [Option] $(docker images -qa)

#提交容器副本使之成为一个新容器，运行时提交的被更改过后的容器成为一个新镜像。被提交的会被更改，而被提交的则不会更改，依旧是全新的容器。
docker commit [Option] 容器ID namespace/imagename:tag

# 列出镜像变更历史，一般用于自定义的dockerfile构建后
docker history 镜像名字、ID

容器命令 基础用法

#新建并启动容器
docker run [Option] 镜像名字(id)
#查看启动的容器
docker ps [Option]
#退出容器
exit #1.容器停止退出
ctrl+P+Q #2.容器不停止退出
#进入正在运行的容器并用命令行交互
docker attach 容器ID
#在不进入容器的情况下操作容器(后面bashShell的值为/bin/bash可以新开终端，类似attach)
docker exec [Option] 容器ID bashShell（bashShell：在容器中执行的命令）

#启动容器
docker start 容器名字(id)
#重启容器
docker restart 容器名字(id)
#停止容器
docker stop 容器名字(id) #1.正常停止
docker kill 容器名字(id) #2.强制停止
#删除已停止的容器
docker rm 容器名字(id)
#一次性删除多个容器
docker rm -f $(docker ps [Option])
docker ps [Option] | xargs docker rm

重要用法

#Docker容器后台运行就必须有一个前台进程，如果不是一些挂起的命令（比如运行top，tail）就会自动退出
docker run -d 镜像名字（id）
#指定端口
docker run -p 主机端口:docker容器端口 
# 随机分配端口
docker run -P 
# 交互
docker run -i 
# 终端
docker run -t 
#继承数据卷
docker run --volumes-from 容器名字！（--name后面跟的这个名字）  镜像名字

#查看容器日志
docker logs -f -t --tail 数字 容器ID #-t是加入时间戳；-f跟随最新的日志打印；--tail数字 显示最后多少条

#查看容器内部的进程
docker top ConTAINER [ps OPTIONS]

#查看容器内部细节
docker inspect ConTAINER

#拷贝文件到主机
docker cp 容器ID:PATH 本机PATH

容器关闭后关闭前的文件依旧会停留在容器上。不删除容器，数据就不会丢失。如果要保留部分文件也可以使用挂载的方式。

Docker镜像 是什么？

1. UnionFS（联合文件系统）
2. Docker镜像加载原理
3. 分层镜像
   • 层层嵌套每一部分都是一层【比如tomcat：（内——>外）：kernel（linux内核）->centos->jdk8->tomcat】
4. 使用这种分层的原因

https://www.jianshu.com/p/3ba255463047

特点

1. Docker镜像都是只读的

2. 当容器启动时一个新的科协曾被加载到镜像的顶部，这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。

Docker容器数据卷

可以理解为一块移动硬盘，插在docker容器上。这个硬盘是否可以被读也会是主机说了算。

是什么？

类似于redis中的aof和rdb，为了持久化docker产生的文件

能干嘛？

1. 容器的持久化
2. 容器间继承+共享数据

特点：

1. 数据卷可以在容器之间共享或重用数据
2. 卷重的更改可以直接生效
3. 数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中
4. 数据卷的生命周期一直持续到没有容器时用它为止

数据卷的添加

容器内添加数据卷

1.直接命令添加

docker run -it  -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 镜像名

• 类似于直接将目录进行共享双方系统都可以进行读写操作。

• 在容器停止后，主机进行操作，操作会在容器再次启动时同步。

• "Mounts": [
      {
          "Type": "bind",
          "Source": "/home/advancer/mydataVolume",
          "Destination": "/dataVolumeContainer",
          "Mode": "",
          "RW": true,
          "Propagation": "rprivate"
      }
  ]
  

docker run -it  -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录:ro 镜像名

(ps ro:read only)

• 不可以进行数据卷写的操作，仅仅可以进行读取。

• "Mounts": [
      {
          ...
          "Mode": "ro",
          "RW": false,
          ...
      }
  ]
  

报错：

Docker挂在主机目录Docker访问如果出现报错cannot open directory .: Permission denied

解决：在挂载目录后多加一个–privileged==true参数即可

docker run -it  -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录 --privileged==true 镜像名

2.DockerFile添加

使用这种方式可以添加多个数据卷（在镜像层面）。

DockerFile简述：是类似于Java中.class文件的，docker中源码级的描述。镜像模板的描述文件。

Form ... # 类似于java中的继承
ENV
RUN # 可以运行一些linux命令
WORKDIR
EXPOSE 【port】 # 暴露端口
CMD [CMD命令执行]
...

通过运行DockerFile后一个容器就被启动了，就像时运行了*.class后这些代码就被执行了。

1. dockerfile的构建

   使用vim构建即可

    FROM centos
    # 新建两个数据卷
    VOLUME ["/dataVolumeContainer1", "/dataVolumeContainer2"]
    CMD echo "run---finish"
    CMD /bin/bash
   

2. build生成镜像

   docker build -f dockerfile -t ljq/centos . 
   

   “.” :当前目录。。（maybe）

在dockerfile中并未指定主机挂载的目录，但是会由docker自动生成：通过命令docker inspect 容器ID查看。

数据卷容器 是什么

就是挂载硬盘的同时再挂载硬盘，实现数据的传递、依赖。

总体介绍

1. 在父容器的基础上使用命令来进行创建子容器
2. 子容器会和父容器共享数据卷，并不是剥夺
3. 从父容器中获取了数据卷的地址以及绑定的主机地址。

实现

docker run --volumes-from 容器名字！（--name后面跟的这个名字）  镜像名字

出于可移植和分享的考虑，用 ==-v 主机目录:容器目录 == 这种方法不能够直接在Dockerfile中实现。是由于宿主机目录是依赖于特定宿主机的，并不能够保证在所有的宿主机上都存在这样的特定目录。

结论：

容器之间配置信息的传递，数据卷的生命周期会一直持续到没有容器时用它为止。

DockerFile 定义

用来构建Docker镜像文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。

构建步骤

1. 编写DockerFile文件
2. docker build 构建*
3. docker run 运行编译生成的镜像

举例

Cent OS

FROM scratch #所有镜像文件的祖先类，类似于java中的Object
MAINTAINER The CentOS Project  # 作者加邮箱
ADD c68-docker.tar.xz / # 
LABEL name="CentOS base Image" 
	vendor="CentOS" 
	license="GPLv2" 
	build-date="2016-06-02"
	
#Default command
CMD ["/bin/bash"] # 使用CMD命令运行"/bin/bash"，就是在运行时不用特意使用/bin/bash来运行

构建过程 dockerfile基础

1. 每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟随至少一个参数
2. 指令按照从上到下的顺序执行
3. “#”表示注释
4. 每条指令都会创建一个新的镜像层并对镜像进行提交

大致流程

1. docker从基础镜像运行一个容器
2. 执行一条指令并对容器作出修改
3. 执行类似于docker commit的操作提交一个新的镜像层
4. docker再基于共提交的镜像运行一个新容器
5. 执行dockerfile中的下一条指令直到所有指令都完成

总结

• DockerFile是软件的原材料
• Docker镜像是软件的交付品
• Docker容器可以认为是软件的运行态

体系结构 关键字 FROM

后面跟基础镜像，当前镜像是基于哪个镜像的

MAINTAINER

后面跟镜像维护者的姓名和邮箱地址

RUN

后面跟linux命令，容器构建时需要运行的命令

EXPOSE

后面跟端口号，需要对外暴露的端口

WORKDIR

后面跟目录，指定在容器创建后，终端默认登陆的进来工作目录。

ENV

后面跟环境变量，用来在构建镜像过程中设置的环境变量

ADD

将宿主机目录下的文件拷贝进镜像且ADD命令会自动处理URL和解压tar压缩包

COPY

类似于ADD，拷贝文件和目录到镜像中。将构建上下文目录<源路径>的文件/目录复制到新的一层镜像内的<目标路径>的位置

• COPY src dest
• COPY json

VOLUME

容器数据卷，用于数据保存和持久化工作

CMD

指定一个容器启动时要运行的命令。

Docker中可以有多个CMD命令，但是只有最后一个执行，CMD会被docker run后的参数替换

ENTRYPOINT

指定一个容器启动时要运行的命令。

ENTRYPOINT的目的和CMD一样，都是在指定容器启动程序及参数。

onBUILD

当构建一个被继承的Dockerfile时运行命令，父镜像在被子镜像继承后父镜像的ONBUILD被触发。

案例 案例①

dockerfile1

FROM centos # 基础镜像为centos
MAINTAINER ljq<504863638@qq.com>

ENV MYPATH /user/local
WORKDIR $MYPATH # 设置/user/local为

RUN yum -y install vim # 提前将没有的软件装入
RUN yum -y install net-tools

EXPOSE 80

CMD echo $MYPATH
CMD echo "------------success------------"
CMD /bin/bash

（花卷、栈）

案例②

dockerfile2

FROM centos
RUN yum install -y curl
CMD [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

dockerfile3

FROM centos
RUN yum install -y curl
ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

两个文件的区别在于

docker run dockerfile2 -i 
# -i会直接替换CMD中的值
# 变成CMD -i导致报错
# 更为安全

docker run dockerfile3 -1 
# -i会直接添加到curl后面作为这条命令的参数
# 变成 ENTRYPOINT [ "curl", "-s", -i "http://ip.cn" ]
# 更为灵活

案例⑤

dockerfile4

FROM centos
RUN yum install -y curl
ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]
onBUILD RUN echo "father onbuild"

dockerfile5

FROM dockerfile4
RUN yum install -y cur l
ENTRYPOINT [ "curl", "-s", "http://ip.cn" ]

在构建dockerfile5时，会运行RUN echo "father onbuild"，而当构建dockerfile4时不会运行该语句。

案例④

创建一个较为完整的可以供web项目发布的环境。

1. 创建一个合适的文件夹

   mkdir - .../tomcat9
   

2. 在新创建的目录中创建新的文件

   touch c.txt
   

3. 将需要的安装包拷贝进文件夹

   apache-tomcat-9.0.54.tar.gz

   jdk-8u311-linux-x64.tar.gz

4. 在目录下创建新的DockerFile文件

   dockerfile6

   FROM centos
   MAINTAINER ljq<504863638@qq.com>
   #把java与tomcat添加到容器中
   COPY c.txt /usr/local/o.txt
   ADD jdk-8u311-linux-x64.tar.gz /usr/local/
   ADD apache-tomcat-9.0.54.tar.gz  /usr/local/
   #安装vim编辑器
   RUN yum -y install vim
   #设置工作访问时候的WORKDIR路径， 登录落脚点
   ENV MYPATH /usr/local
   WORKDIR $MYPATH
   #配:置java与tomcat环境变量
   ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk1.8.0_311
   ENV CLASSPATH $JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
   ENV CATALINA_HOME /usr/local/apache-tomcat-9.0.54
   ENV CATALINA_base /usr/local/apache-tomcat-9.0.54
   ENV PATH $PATH:$JAVA_HOME/bin:$CATALINA_HOME/lib:$CATALINA_HOME/bin
   #容器运行时监听的端口
   EXPOSE 8080
   #启动时运行tomcat
   # ENTRYPOINT ["/usrl/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/startup.sh" ]
   # CMD ["/usr/local/apache-tomcat-9.0.8/bin/catalina.sh","run"]
   CMD /usr/local/apache-tomcat-9.0.54/bin/startup.sh && tail -F /usr/local/apache-tomcat-9.0.54/logs/catalina.out
   

   如果文件命名为dockerfile时，在构建镜像时只要在对应的目录下，不需要添加-f来指定目标DickerFile文件。
   (如果dockerfile错误会出现运行成功，但是docker ps 没有进程，该进程已经退出的情况)

5. 构建镜像

   docker build -t mt9i .
   

6. 运行镜像

   docker run -d -p 9080:8080 --name tc9 -v /home/advancer/DockerFile/tomcat9/test:/usr/local/apache-tomcat-9.0.54/webapps/test -v /home/advancer/DockerFile/tomcat9/tomcat9logs/:/usr/local/apache-tomcat-9.0.54/logs --privileged=true tc9i
   

7. 测试

安装常用软件 安装MySQL

1. 拉取MySQL镜像

   docker search mysql
   docker pull mysql:5.7
   

2. 运行镜像

   docker run -d -p 13306:3306 --name mysql -v /home/advancer/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d -v /home/advancer/mysql/logs:logs -v /home/advancer/mysql/data:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:5.7
   

3. 操作MySQL

   docker exec -it mysql /bin/bash
   #进入docker中,即可操作
   mysql -u root -p...
   

4. 备份数据

   docker exec （mysql容器ID） sh -c 'exec mysqldump --all-databases -uroot -p "123456"'>/home/advancer/all-databases.sql
   

安装Redis

1. 拉取镜像

2. 在主机文件夹添加配置文件（手动调添加！）

   vim /home/advancer/redis/conf/redis.conf
   # 写入配置文件
   

3. 运行镜像

    docker run -p 16379:6379 --name redis -v /home/advancer/redis/conf:/etc/redis/redis.conf -v /home/advancer/redis/data:/data -d redis:6.2 redis-server /etc/redis/redis.conf --appendonly yes    # 不挂载配置文件： docker run --name redis -p 6379:6379 -d --restart=always redis redis-server --appendonly yes --requirepass "这是密码"
   

4. (未验证是否真的是通过这个配置文件来运行的redis，可以通过设置密码实验。)

上传实例

1. 注册阿里云账号
2. 右上角控制台，左边列表中找到容器镜像服务
3. 创建实例/进入实例

$ docker login --username=advancer registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com # 登录阿里云
$ docker tag [ImageId] registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/advancer/mytomcat:[镜像版本号] # 版本号对应关系处理
$ docker push registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/advancer/mytomcat:[镜像版本号] # push推送

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根据尚硅谷周洋老师Docker课程记录