Docker 基础篇

1 Docker特点

• Build, Ship and Run（搭建、运输、运行）

• Build once，Run anywhere（一次搭建，到处运行）

• 解决了运行环境和配置问题的软件容器，方便做持续集成并有助于整体发布的容器虚拟化技术

2 容器部署发展简史

互联网企业生产环境的应用部署所经历的过程，大致可分三个阶段：

• 物理机部署
• 虚拟机部署
• 容器化部署

2.1 物理机部署

2.1.1 特点

一台服务器，部署多个应用进程。

2.1.2 痛点

资源共享问题：进程间资源抢占。如果某个进程耗用了100%的CPU资源，其他的进程就无法提供服务。又或者一个进程产生的日志把磁盘打满了，那所有的进程都会挂掉。

2.1.3 解决方式

进程间硬件资源隔离。

2.2 虚拟机部署

2.2.1 特点

虚拟机通过硬件虚拟化，即每台虚拟机事先从物理机分配好cpu核数，内存， 磁盘，每台虚拟机一般只部署一个应用。从而解决了进程间资源隔离的问题。

2.2.2 痛点

集群部署的情况下，软件的版本和配置文件容易碎片化：应用集群的虚拟机第一次安装时，由于操作系统镜像是一样的，所以刚开始，软件的版本和库依赖是统一的。但随着时间的推移，开源的软件（tomcat, jdk, nginx）需要逐步升级，于是运维同学开始批量升级集群的软件版本，批量升级可能有遗漏或升级失败。同时有些开发同学会自己登陆机器修改软件的版本或者配置，以满足自己的需求。长此以往，一个应用集群的虚拟机的软件版本和配置逐渐碎片化。当线上出现问题，需要排查到基础软件层面时，由于软件版本碎片化的问题，就会导致排查变得很棘手。

2.2.3 解决方式

容器技术

2.3 容器化部署

2.3.1 特点

容器技术不限于docker，但是docker目前最为流行，此处以docker为例。docker容器技术的核心之一在于镜像文件。

2.3.2 镜像文件

镜像文件：通俗的理解就是一个进程运行时依赖的软件文件的集装箱。
镜像文件的用处：应用集群部署时，每台机器首先会拉取指定版本的镜像文件。安装镜像后产生了docker容器。由于所有机器的镜像文件一样，容器的软件版本也一样。即使开发或运维中途修改了容器的软件版本，但是容器销毁时，软件的改动会随容器的销毁一起湮灭。当应用用已有的镜像文件重新部署时，生成的docker容器跟修改之前的容器完全一样。容器如果要升级软件版本，那就修改镜像文件。这样部署时集群内所有的机器重新拉取新的镜像，软件因此跟着一起升级。软件版本混乱的问题，到docker这里，也就得到了完美的解决。

2.3.3 一个小问题

• 有了容器技术，生产环境为何还需要部署虚拟机？

因为虚拟机能做到硬件资源的彻底隔离，docker不行。

2.3.4 小总结

• 传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整的操作系统，在该系统上再运行所需的应用进程；

• 容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器没有自己的内核也没有进行硬件虚拟。因此要比传统虚拟机更为轻便，启动速度更快；

• 每个容器之间相互隔离，每个容器有自己的文件系统，容器之间进程不会相互影响，能区分计算资源。

3 Docker官网

• Docker官网：https://www.docker.com
• Docker Hub官网（安装docker镜像的仓库）：https://hub.docker.com

4 Docker的基本组成

4.1 镜像（image）

• docker镜像（image）就是一个只读的模板，镜像可以用来创建docker容器，一个镜像可以创建很多容器。

• 相当于容器的“源代码”，docker镜像文件类似于Java的类模板，而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。

4.2 容器（container） 4.2.1 从面向对象角度理解

docker利用容器（container）独立运行的一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就类似于一个虚拟化的运行环境，容器是使用镜像创建的运行实例。

镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。

容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境，它可以被启动、停止、删除。每个容器都是相互隔离的，保证安全的平台。

4.2.2 从镜像容器角度理解

可以把容器看作是一个简易版的Linux环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行在其中的应用程序。

4.3 仓库（repository）

• 仓库是集中存放镜像文件的场所。类似于存放jar包的maven仓库、存放git项目的github等等。

仓库分为公开仓库（Public）和私有仓库（Private）两种形式。

最大的公开仓库也是docker公司提供的官方仓库：Docker Hub，国内的公开仓库包括阿里云等。

5 Docker安装 5.1 注意事项

• docker并非是一个通用的容器工具，它依赖于已存在并运行的Linux内核环境。

docker实质上是在已经运行的Linux下制造了一个隔离的文件环境，因此它的执行效率几乎等同于所部署的Linux主机。

因此，docker必须部署在Linux内核的系统上，如果其他系统想部署docker就必须安装一个虚拟Linux环境。

注：docker在Windows上依赖WSL（可以理解为一个Windows专用的Linux虚拟机）

5.2 前提条件

• 目前，CentOS仅发行版本中的内核支持docker。

操作系统要求：

1、CentOS 7或更高版本（存档或测试版本不支持）

2、必须启用CentOS Extras存储库。默认情况下，此存储库已启用，但如果已禁用，则需要 重新启用它。

3、建议使用存储驱动程序：overlay2

5.3 安装步骤

• CentOS安装Docker引擎，官方文档：https://docs.docker.com/engine/install/centos/

5.3.1 查看操作系统版本

• 查看操作系统版本，确定是CentOS 7或更高版本

# 查看CentOS的操作系统版本
# CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)
cat /etc/redhat-release

5.3.2 卸载旧版本

• 如果安装了旧版本，先卸载它们以及关联的依赖项

旧版本的引擎包或依赖项：docker、docker-engine

新版本的引擎包：docker-ce

sudo yum remove docker 
                docker-client 
                docker-client-latest 
                docker-common 
                docker-latest 
                docker-latest-logrotate 
                docker-logrotate 
                docker-engine

• 上述操作只会删除docker本身，旧版本保存在/var/lib/docker/的内容，包括镜像、容器、卷和网络等会被保留。

5.3.3 安装GCC编译器相关

sudo yum -y install gcc
sudo yum -y install gcc-c++

5.3.4 设置stable镜像仓库

# 配置yum资源库
# 安装yum-config-manager
# yum-util提供yum-config-manager功能 
sudo yum install -y yum-utils

# 在yum资源库中添加docker资源库
# 官方地址（镜像在国外，下载比较慢，不推荐）
sudo yum-config-manager --add-repo https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
# 阿里云镜像（推荐）
sudo yum-config-manager --add-repo https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

5.3.5 更新yum软件包索引

# 重建软件包索引，建立缓存（可选操作，建议运行，据说后续安装会快一些）
yum makecache fast

5.3.6 安装Docker引擎

• 默认安装最新版本

# docker-ce是Docker引擎，docker-ce-cli是客户端
# 默认安装的docker引擎、客户端都是最新版本
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

• 安装指定版本

# 在存储库中列出可用版本，然后选择安装
yum list docker-ce --showduplicates | sort -r

# 如下图，安装指定版本3:20.10.7-3.el7
# sudo yum install docker-ce- docker-ce-cli- containerd.io docker-compose-plugin
# VERSION_STRING：版本号，可用版本列表的第二列
sudo yum install docker-ce-17.09.0.ce docker-ce-cli-17.09.0.ce containerd.io docker-compose-plugin

5.3.7 启动Docker引擎

sudo systemctl start docker

# 启动后查看docker版本，可以看到Server: Docker Engine - Community（Docker守护进程）的版本号
docker version

5.3.8 运行hello-world测试

# 下载镜像hello-world：容器运行时，它会打印Hello from Docker!并退出
sudo docker run hello-world

5.3.9 卸载Docker步骤

1、关闭服务

systemctl stop docker

2、使用yum删除docker引擎

# 卸载 Docker 引擎、CLI、Containerd 和 Docker Compose 包
sudo yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

3、删除镜像、容器、卷、自定义配置等文件

# 手动删除删除镜像、容器、卷、自定义配置等文件
sudo rm -rf /var/lib/docker
sudo rm -rf /var/lib/containerd

6 配置镜像加速器（以阿里云为例） 6.1 镜像加速器的概念

由于docker的镜像需要从仓库拉取，这个仓库（dockerHub）在国内下载很慢，所以阿里云做了一个镜像加速功能，相当于把dockerHub的仓库拷贝了一份到国内，让国内用户方便下载。

6.2 配置步骤

• 登录阿里云，进入 控制台 -> 容器镜像服务 -> 镜像工具 -> 镜像加速器
• 里面提供了一个加速器地址：https://xxxxxxxx.mirror.aliyuncs.com
• 将该地址配置到docker中：

# 通过修改daemon配置文件 /etc/docker/daemon.json 来使用加速器（初次使用是没有该文件的，直接新建文件即可）
vi /etc/docker/daemon.json

# daemon.json 文件内容
{
  "registry-mirrors": ["https://xxxxxxxx.mirror.aliyuncs.com"]  
}

• 重载 daemon 程序刷新配置，重启docker

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

7 docker run的过程 8 为什么Docker会比VM虚拟机快 8.1 docker有着比虚拟机更少的抽象层

由于docker不需要实现硬件资源虚拟化，运行在docker容器上的程序都是直接使用实际物理机的硬件资源。因此在CPU、内存利用率上docker的效率有明显优势。

8.2 docker利用的是宿主机的内核，而不需要加载操作系统内核

当新建一个容器时，docker不需要和虚拟机一样重新加载一个操作系统内核。避免了引导、寻址、加载操作系统等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OS，这个过程耗时是分钟级的；而docker由于直接利用宿主机的操作系统，新建一个docker容器耗时只需几秒钟。

8.3 虚拟机与Docker容器对比

	Docker容器	虚拟机（VM）
操作系统	与宿主机共享OS	宿主机OS上运行虚拟机OS
存储大小	镜像小，便于存储和传输	镜像庞大
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，适应于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
部署速度	快速，秒级	较慢，10s以上

9 Docker常用命令 9.1 Docker命令图

9.2 帮助、启动类命令

# 启动docker
systemctl start docker
# 停止docker
systemctl stop docker
# 重启docker
systemctl restart docker
# 查看docker状态
systemctl status docker
# 设置开机启动
systemctl enable docker
# 查看docker版本信息
docker version
# 查看docker概要信息
docker info
# 查看docker总体帮助文档
docker --help
# 查看docker命令帮助文档
# 例：docker run --help
docker [COMMAND] --help

9.3 镜像命令 9.3.1 查看本地镜像列表

# 查看本地镜像列表
docker images
# 列出本地镜像中 REPOSITORY 为 ubuntu 的镜像列表
docker images ubuntu
# 列出本地所有的镜像（含中间映像层，默认情况下，过滤掉中间映像层）
docker images -a
# 只显示镜像ID
docker images -q
# 显示完整的镜像描述
docker images --no-trunc


# 同一仓库源可以有多个 TAG 版本，我们使用 REPOSITORY:TAG 来定义不同的镜像
# 如果不指定镜像的版本标签，默认使用最新版本。例如使用 ubuntu，docker 将默认使用 ubuntu:latest 镜像

• 列说明

列	列说明
REPOSITORY	镜像的仓库源
TAG	镜像的版本标签
IMAGE ID	镜像ID
CREATED	镜像创建时间
SIZE	镜像大小

9.3.2 查找镜像

# 查找所有包含 ubuntu 的镜像
docker search ubuntu
# 查找所有包含 ubuntu，且 stars 大于10的镜像
docker search -f stars=10 ubuntu
# 只列出前5个镜像
docker search --limit 5 ubuntu

• 列说明

列	列说明
NAME	镜像名称
DESCRIPTION	镜像描述
OFFICIAL	是否 docker 官方发布
STARS	点赞数
AUTOMATED	是否是自动构建的

9.3.3 拉取镜像

# docker pull 镜像名称[:tag]
# 不加tag时，默认下载最新的镜像（即tag为latest）
docker pull ubuntu

9.3.4 删除镜像

# docker rmi 镜像名称
docker rmi ubuntu
# docker rmi (IMAGE ID)
docker rmi ba6acccedd29
# 删除多个镜像，使用空格分隔：docker rmi 镜像1 镜像2 镜像3
docker rmi ubuntu redis
# 强制删除镜像（如果没有删除对应的容器，删除镜像会报错，此时是可以使用-f强制删除的）
docker rmi -f ubuntu
# 删除全部镜像
docker rmi -f $(docker images -qa)

9.3.5 虚悬镜像

• 概念：仓库名、标签都是的镜像，俗称虚悬镜像（dangling image）
• 产生原因：这些镜像原本是有镜像名和标签的，随着镜像的维护，发布了新镜像后，由于新旧镜像同名（仓库名、标签均相同），旧镜像名称被取消，从而出现仓库名、标签均为的镜像。这类无标签镜像被称为虚悬镜像

# 查看所有的虚悬镜像
docker images -f dangling=true
# 一般来说，虚悬镜像已经失去了存在的价值，是可以随意删除的
# 删除虚悬镜像
docker rmi $(docker images -q -f dangling=true)

9.4 容器命令 9.4.1 新建启动容器

# 新建+启动容器
docker run [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]

启动交互式容器

# 前台交互式启动
# 使用 ubuntu 镜像以交互模式启动一个容器。在容器内执行 /bin/bash（或者bash） 命令
docker run --it ubuntu /bin/bash
docker run --it ubuntu bash

• 退出交互模式

方式一：在交互shell中输入 exit 即可退回宿主机（这种方式退出后，容器会停止运行）

方式二：使用快捷键 CTRL + P + Q （这种方式退出后容器仍然在运行）

启动守护式容器

# 后台守护式启动
# 大部分情况下，我们的docker服务是在后台运行的，可以通过 -d 指定容器的后台运行模式
# docker run -d 容器ID或容器名称
docker run -d redis

# docker容器后台运行，必须有一个前台进程，这个是docker的机制
# 容器运行的命令如果不是那些一直挂起的命令（如：top、tail等），这样的容器在后台启动后会立即自杀（因为它觉得没事可做了），例如：
docker run -d ubuntu

• OPTIONS说明

–name：为容器指定一个名称（不指定的话系统会随机生成一个名称）
-d：后台运行容器并返回容器ID，也即启动守护式容器
-i：以交互模式（interactive）运行容器，通常与-t同时使用
-t：为容器重新分配一个伪输入终端（tty），通常与-i同时使用。也即启动交互式容器（前台有伪终端，等待交互）
-e：为容器添加环境变量
-P：随机端口映射。将容器内暴露的所有端口映射到宿主机随机端口
-p：指定端口映射

• -p参数说明

参数	说明	举例
-p hostPort:containerPort	端口映射	-p 8080:80
-p ip:hostPort:containerPort	配置监听地址	-p 192.0.0.1:8080:80
-p ip::containerPort	随机分配端口	-p 192.0.0.1::80
-p hostPort1:containerPort1 -p hostPort2:containerPort2	指定多个端口映射	-p 6379:6379 -p 3306:3306

9.4.2 列出正在运行的容器

# docker ps [OPTIONS]
# 列出当前所有正在运行的容器
docker ps
# 列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的容器
docker ps -a
# 列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的容器的前2条记录
docker ps -n 2
# 列出当前所有正在运行的容器的容器编号
docker ps -q

• OPTIONS说明

-a：列出当前所有正在运行的容器+历史上运行过的容器
-l：显示最新创建的容器
-n (num)：显示最近创建的前num个容器
-q：只显示容器编号

9.4.3 容器其他启动停止命令

# 启动已经停止的容器
# docker start 容器ID或容器名称
docker start 9e7190eae5bd

# 重启容器
# docker restart 容器ID或容器名称
docker restart redis

# 停止容器
# docker stop 容器ID或容器名称
docker stop 9e7190eae5bd

# 强制停止容器
# docker kill 容器ID或容器名称
docker kill 9e7190eae5bd

# 删除已停止的容器
# docker rm 容器ID或容器名称
docker rm 9e7190eae5bd
# 强制删除正在运行的容器
# docker rm -f 容器ID或容器名称
docker rm -f 9e7190eae5bd
# 一次删除所有容器实例（谨慎操作）
docker rm -f $(docker ps -a -q)
docker ps -a -q | xargs docker rm -f

9.4.4 查看容器日志

# docker logs [OPTIONS] 容器ID或容器名称
docker logs 9e7190eae5bd
# 跟踪日志输出
docker logs -f 9e7190eae5bd
# 跟踪日志输出（带时间戳）
docker logs -tf 9e7190eae5bd
# 显示最后5行日志
docker logs -n 5 9e7190eae5bd
docker logs --tail 5 9e7190eae5bd

# 例
# 新建容器并以后台方式启动，执行每5秒打印日志的命令
# 注：sh -c 命令，它可以让 bash 将一个字串作为完整的命令来执行
docker run -d ubuntu /bin/sh -c "while true;do echo hi;sleep 5;done"
# 跟踪日志输出（-f和-tf的区别）
docker logs -f --tail 5 cd0a7ba8d0b5
docker logs -tf --tail 5 cd0a7ba8d0b5

9.4.5 查看容器内运行的进程

# docker top 容器ID或容器名称
docker top 9e7190eae5bd

9.4.6 查看容器内部细节（元数据）

# docker inspect 容器ID或容器名称
docker inspect 9e7190eae5bd

9.4.7 进入正在运行的容器并以命令行交互

# 第一种方式
# docker exec -it 容器ID bashShell
docker exec -it e863a5ed312a /bin/bash 

# 第二种方式
# docker attach 容器ID
# 如果有多个终端，都对同一个容器执行了 docker attach，就会出现类似投屏显示的效果。一个终端中输入输出的内容，在其他终端上也会同步的显示
docker attach e863a5ed312a

• 上述两种方式的区别

exec 是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程，此时用 exit 退出，不会导致容器的停止。

attach 直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程，此时用 exit 退出，会导致容器的停止。

• 推荐使用 docker exec 命令，因为退出容器终端，不会导致容器的停止

以redis为例（进入 redis 服务）

• 一般先用 -d 后台启动程序，再用 exec 进入对应容器实例

# 方式一
# 先进入容器交互 shell
docker exec -it 7bba30997546 /bin/bash
# 再运行 redis-cli 进入 redis 服务
redis-cli

# 方式二
# 直接以命令 redis-cli 进入 redis 服务
docker exec -it 7bba30997546 redis-cli

9.4.8 容器与宿主机的文件拷贝

容器文件拷贝到宿主机

# docker cp 容器ID:容器内路径 宿主机路径
docker cp 7d13af0831da:/tmp/test.txt /root/test/

宿主机文件拷贝到容器

# docker cp 宿主机路径 容器ID:容器内路径
docker cp /root/test/test2.txt 7d13af0831da:/tmp/

9.4.9 导入和导出容器

export：导出容器的内容流作为一个tar归档文件（对应 import 命令）

import：从tar归档文件中创建一个新的文件系统再导入为镜像（对应 export 命令）

# 导出
# docker export 容器ID > 文件名.tar
docker export 7d13af0831da > test3.tar

# 导入
# cat 文件名.tar | docker import - 镜像用户/镜像名:镜像版本号
cat test3.tar | docker import - zhoulx/test3:1.0.1

9.5 Docker 磁盘空间相关命令 9.5.1 查看镜像、容器、数据卷所占空间

# 查看镜像(Images)、容器(Containers)、本地数据卷(Local Volumes)的空间占用情况
docker system df
# 通过-v参数进一步查看空间占用细节
docker system df -v

• 列说明

列	列说明
TYPE	Images - 镜像 Containers - 容器 Local Volumes - 本地数据卷
TOTAL	总数
ACTIVE	Images - 存在对应容器实例的镜像数量 Containers - 活跃的容器数量 Local Volumes - 被容器关联引用的卷的数量
SIZE	占用空间大小
RECLAIMABLE	可清理的空间

• Image space usage 列说明

列	列说明
SHARED SIZE	指的是当前镜像与另一个镜像的共享空间大小（例如图中的 myubuntu 是在 ubuntu 镜像基础上制作的，他们的共享数据就是 ubuntu 镜像的大小）
UNIQUE SIZE	仅由当前镜像使用的空间大小
CONTAINERS	当前镜像对应容器实例的数量

• Local Volumes space usage 列说明

列	列说明
LINKS	关联引用该卷的容器数量

9.5.2 清理磁盘空间

自动清理

# 清理磁盘，删除关闭的容器、无用的网络，以及虚悬镜像
docker system prune
# 更彻底地清理磁盘，会将没有容器使用的Docker镜像也一起删掉
docker system prune -a
# 忽略告警询问，直接删除
docker system prune -f

手动清理

• 镜像清理

# 删除所有虚悬镜像，不会删除未使用的镜像
docker rmi $(docker images -q -f dangling=true)
# 删除所有未使用镜像
# 该命令轮询到在使用的镜像时，会有"container xxxx is using its referenced image xxxx"的报错信息，所以不会被删除
docker rmi $(docker images -q)

• 容器清理

# 对于已停止或其它异常状态的容器，可以结合 -f 或 --filter 筛选器来处理
# rm -v 删除与该容器关联的匿名卷
# 删除所有已退出的容器
docker rm -v $(docker ps -aq -f status=exited)
# 删除所有状态为 dead 的容器
docker rm -v $(docker ps -aq -f status=dead)

• 卷清理

# 删除所有未使用的本地卷
docker volume prune
# 删除所有未被任何容器关联引用的卷
docker volume rm $(docker volume ls -qf dangling=true)

10 Docker镜像

• 概念：是一种轻量级、可执行的独立软件包，包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境（包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等），这个打包好的运行环境就是image镜像文件。

10.1 UnionFS（联合文件系统）

• UnionFS，是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下（unite serveral directories into a single virtual filesystem）

• UnionFS 是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行集成，基于基础镜像可以制作具体的应用镜像。

• 特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

10.2 bootfs 和 rootfs 10.2.1 bootfs（boot file system）

bootfs 主要包含 bootloader（boot加载器）和 kernel（内核），bootloader 主要是引导加载 kernel，Linux 刚启动时会加载 bootfs。

在 Docker 镜像的最底层是 bootfs。这一层与我们典型的 Linux/Unix 系统是一样的。当 boot 加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已经由 bootfs 转交给内核，此时系统也会卸载 bootfs。

10.2.2 rootfs（root file system）

在 bootfs 之上，包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev、/proc、/bin、/etc 等标准目录和文件。rootfs 就是各种不同的操作系统发行版，比如 Ubuntu、CentOS 等。

• 对于一个精简的 OS，rootfs 可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接使用宿主机的 Kernel，自己只需要提供 rootfs 就可以。

10.3 Docker 镜像分层

• 镜像分层结构最大的一个好处就是共享资源，方便复制迁移，就是为了复用。

# 查看镜像分层
# docker inspect 镜像名:镜像标签
docker inspect redis:latest

# 运行命令输出的是个 json，其中的 RootFS 就指示了分层信息
"RootFS": {
	"Type": "layers",
	"Layers": [
		"sha256:2edcec3590a4ec7f40cf0743c15d78fb39d8326bc029073b41ef9727da6c851f",
		"sha256:9b24afeb7c2f21e50a686ead025823cd2c6e9730c013ca77ad5f115c079b57cb",
        "sha256:4b8e2801e0f956a4220c32e2c8b0a590e6f9bd2420ec65453685246b82766ea1",
        "sha256:529cdb636f61e95ab91a62a51526a84fd7314d6aab0d414040796150b4522372",
        "sha256:9975392591f2777d6bf4d9919ad1b2c9afa12f9a9b4d260f45025ec3cc9b18ed",
        "sha256:8e5669d8329116b8444b9bbb1663dda568ede12d3dbcce950199b582f6e94952"
	]
}

• 容器层

当容器启动时，一个新的可写层将被加载到镜像的顶部，这一层通常被称为容器层，容器层之下都叫镜像层。

只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。

所有对容器的改动，无论添加、删除、还是修改文件都只会发生在容器层中。

10.4 提交镜像

• docker commit 提交容器副本使之成为一个新的镜像

# docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 创建的目标镜像名:[标签名]
docker commit -m="add vim" -a="zhoulx" 94f960de04a1 zhoulx/myubuntu:1.0.1

# 例：从 hub 上下载的 ubuntu 镜像是不包含 vim 工具的，我们自己安装并生成新的包含 vim 工具的 ubuntu 镜像
# 先以前台交互模式启动 ubuntu
[root@zhoulx ~]# docker run -it ubuntu /bin/bash
# 先更新 ubuntu 的包管理工具
root@94f960de04a1:~# apt-get update
# 安装 vim
root@94f960de04a1:~# apt-get -y install vim
# 回到容器外执行命令，commit 新镜像
[root@zhoulx ~]# docker commit -m="add vim" -a="zhoulx" 94f960de04a1 zhoulx/myubuntu:1.0.1

11 Registry 搭建 docker 私有仓库 11.1 拉取镜像 Docker Registry

# Docker Registry 是官方提供的工具，用于构建私有镜像仓库。
# Docker Registry 是 Docker Hub 提供的一个镜像，可以直接拉取运行。
docker pull registry

11.2 启动 Docker Registry

# -v 宿主机绝对路径:容器路径：将宿主机绝对路径与容器路径作映射，持久化数据
# --privileged=true：扩大容器的权限解决挂载目录没有权限的问题
docker run -d -p 5000:5000 -v /root/myregistry:/tmp/registry --privileged=true registry

11.3 curl查看私服中的所有镜像

# 查看私服中的所有镜像
# Registry 会返回json格式的所有镜像目录
curl http://192.168.198.131:5000/v2/_catalog

11.4 修改配置文件使之支持 http

• docker 默认不允许 http 方式推送镜像，通过下面的配置来取消这个限制

• 修改 /etc/docker/daemon.json，添加 insecure-registries 允许 http

{
  "registry-mirrors": ["https://xxxxxxxx.mirror.aliyuncs.com"],
  "insecure-registries": ["192.168.198.131:5000"]
}

• 据说新版本的 docker 会立即生效，没生效的话就重启一下 docker

# 重载 daemon 程序刷新配置，重启docker
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

11.5 推送镜像到私仓 11.5.1 新镜像修改为符合私服规范的 Tag

# 添加一个对应私仓 tag 的镜像
docker tag zhoulx/myubuntu:1.0.1 192.168.198.131:5000/myubuntu:1.0.2

11.5.2 push 镜像到私仓

# 添加一个对应私仓 tag 的镜像
docker push 192.168.198.131:5000/myubuntu:1.0.2

11.5.3 查看私仓中镜像目录验证

# Registry 会返回json格式的所有镜像目录
curl http://192.168.198.131:5000/v2/_catalog

11.5.4 拉取镜像验证

# 拉取镜像验证
docker pull 192.168.198.131:5000/myubuntu:1.0.2

12 Docker 容器数据卷 12.1 挂载主机目录

# -v 宿主机绝对路径:容器路径：将宿主机绝对路径与容器路径作映射，持久化数据
# --privileged=true：扩大容器的权限解决挂载目录没有权限的问题
# docker run -it --privileged=true -v /宿主机绝对路径:/容器路径 镜像名
docker run -it --privileged=true -v /root/test:/tmp/test --name=ubuntu_test ubuntu
# 挂载多个目录
docker run -it --privileged=true -v /root/test:/tmp/test -v /root/test2:/tmp/test2 --name=ubuntu_test ubuntu

• docker 挂载主机目录访问时如果出现cannot open directory: Permission denied

解决方法：在挂载目录后多加一个参数：--privileged=true

原因：目录挂载被 CentOS7 的安全模块默认视为不安全的行为，在 SELinux 里面挂载目录被禁止了。我们一般使用 --privileged=true 命令，扩大容器的权限。（使用该参数，容器内的 root 拥有真正的 root 权限，否则容器内的 root 只是外部的一个普通用户权限）

12.2 数据卷的概念及用处

将 docker 容器内的数据保存进宿主机的磁盘中（将宿主机绝对路径与容器路径作映射，完成容器内的数据备份+持久化到宿主机目录）

12.3 为什么使用数据卷

我们对数据的要求是希望持久化的。Docker 容器产生的数据，如果不进行备份，那么当容器实例被删除后，容器内的数据自然也就消失了。为了能保存数据在 docker 中我们使用卷。

12.4 数据卷的特点

• 数据卷可在容器之间共享或重用数据
• 数据卷中的更改可以直接实时生效
• 数据卷中的更改不会包含在镜像中
• 数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止

12.5 查看容器的数据卷挂载信息

# 查看容器的数据卷挂载信息
# docker inspect 容器ID
docker inspect fc2c4fbc6442

# 运行命令输出的是个 json，其中的 Mounts 就指示了挂载信息
"Mounts": [
    {
        "Type": "bind",
        "Source": "/root/test",
        "Destination": "/tmp/test",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": "rprivate"
    },
    {
        "Type": "bind",
        "Source": "/root/test2",
        "Destination": "/tmp/test2",
        "Mode": "",
        "RW": true,
        "Propagation": "rprivate"
    }
]

12.6 添加数据卷的读写规则

# rw（可读可写，默认值）和 ro（read-only，只读）
docker run -it --privileged=true -v /root/test:/tmp/test --name=ubuntu_test ubuntu
# 默认容器对数据卷可读可写，等同于
docker run -it --privileged=true -v /root/test:/tmp/test:rw --name=ubuntu_test ubuntu
# 限制容器内对数据卷只读
docker run -it --privileged=true -v /root/test:/tmp/test:ro --name=ubuntu_test ubuntu

12.7 卷的继承和共享

# 容器1完成与宿主机的映射
docker run -it --privileged=true -v /root/test:/tmp/test:rw --name=ubuntu_test ubuntu

# 容器2继承容器1的卷规则
# docker run -it --privileged=true --volumes-from 父类容器名称 --name=ubuntu_test2 ubuntu
docker run -it --privileged=true --volumes-from ubuntu_test --name=ubuntu_test2 ubuntu

• 注：上述例子容器2继承的是容器1与宿主机的数据卷映射规则，相当于容器1、容器2、宿主机都能操作同一个共享文件目录。此时停掉容器2也不会影响容器1与宿主机的数据卷映射。

13 Docker常规安装 13.1 常规安装步骤 13.1.1 搜索镜像

docker search 镜像名称

13.1.2 拉取镜像

docker pull 镜像名称:镜像标签

13.1.3 查看镜像

docker images 镜像名称

13.1.4 启动镜像

# -p 主机端口:容器端口：指定服务端口的映射
# -P：随机分配端口
# -i：启动前台交互式容器，通常与-t一起使用
# -t：为容器重新分配一个伪输入终端（tty），通常与-i一起使用
# -d：启动后台守护式容器
# --name：指定容器名称
docker run -d  -p 主机端口:容器端口 --name 容器名称 镜像名称:镜像标签

13.1.5 查看容器是否成功运行

docker ps

13.1.6 停止容器

docker stop 容器ID或容器名称

13.1.7 移除容器

docker rm 容器ID或容器名称

13.2 Docker 安装 tomcat

# 搜索tomcat镜像
docker search tomcat
# 拉取tomcat镜像
docker pull tomcat
# 查看镜像是否成功拉取
docker images tomcat
# 使用tomcat镜像创建启动容器
docker run -d -p 8080:8080 --name mytomcat tomcat
# 查看容器是否成功运行
docker ps 

注：tomcat新版本（10.0.14）启动容器后，访问首页tomcat时会报404

• 原因：tomcat新版本默认webapps文件夹下是空的。
• 解决方法1：需要先将/usr/local/tomcat下的webapps删掉，将webapps.dist重命名为webapps，才能正常访问tomcat首页。

# 进入容器
[root@zhoulx ~]# docker exec -it 016b2715a390 /bin/bash

# 容器内操作
root@016b2715a390:/usr/local/tomcat# rm -rf webapps
root@016b2715a390:/usr/local/tomcat# mv webapps.dist webapps

• 解决方法2：使用旧版本的tomcat

# 拉取旧版本tomcat镜像（8.0.53版本）
docker pull billygoo/tomcat8-jdk8
# 创建启动容器
docker run -d -p 8080:8080 --name mytomcat2 billygoo/tomcat8-jdk8

13.3 Docker 安装 mysql 13.3.1 简单安装

# 拉取mysql 5.7的镜像
docker pull mysql:5.7
# 查看镜像是否成功拉取
docker images mysql:5.7
# 使用mysql 5.7镜像创建启动容器
# MYSQL_ROOT_PASSWORD：mysql的root账户密码
docker run -p 3306:3306 --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -d mysql:5.7
# 查看容器是否成功运行
docker ps 

# 进入容器
[root@zhoulx ~]# docker exec -it 5d6a618efa87 /bin/bash
# 进入mysql
root@5d6a618efa87:/# mysql -uroot -p

上述安装方式存在的问题

1、插入中文数据报错：Incorrect string value

• 报错原因：docker默认的字符集的问题

-- 查看数据库字符集
show variables like 'character%';

-- 返回的字符集中，character_set_database、character_set_server等都为latin1字符集，所以插入中文会报错

2、没有配置容器卷映射

• 启动容器时没有配置容器卷映射，当容器意外被删时，数据全部丢失且无法找回

13.3.2 实际应用安装方式

1、创建启动容器，配置数据卷映射

docker run -d -p 3306:3306 
           --privileged=true 
           -v /app/mysql/log:/var/log/mysql 
           -v /app/mysql/data:/var/lib/mysql 
           -v /app/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d 
           -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root 
           --name mysql2 
           mysql:5.7

2、新建配置文件 my.cnf

# 进入配置文件目录
cd /app/mysql/conf
# 新建 my.cnf
vi my.cnf

• my.cnf 内容

# 不要写错，写错的话会导致重启不了mysql
[client]
default_character_set=utf8
[mysqld]
collation_server=utf8_general_ci
character_set_server=utf8

3、重启 mysql 容器实例

# 重启 mysql
docker restart mysql2
# 查看容器是否成功运行
docker ps 

4、进入 mysql 查看字符编码

# 进入容器
[root@zhoulx ~]# docker exec -it mysql2 /bin/bash

# 进入mysql
root@5d6a618efa87:/# mysql -uroot -p

# 查看数据库字符集
mysql> show variables like 'character%';

5、容器意外被删时，重新启动容器实例即可

docker rm -f mysql2
# 重新运行启动容器实例
docker run -d -p 3306:3306 
           --privileged=true 
           -v /app/mysql/log:/var/log/mysql 
           -v /app/mysql/data:/var/lib/mysql 
           -v /app/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d 
           -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root 
           --name mysql2 
           mysql:5.7

13.4 Docker 安装 redis 13.4.1 简单安装

# 拉取redis 6.0.8的镜像
docker pull redis:6.0.8
# 查看镜像是否成功拉取
docker images redis:6.0.8
# 创建启动容器
docker run -d -p 6379:6379 redis:6.0.8

上述安装方式同样存在问题

1、没有配置容器卷映射，当容器被删除时数据随之丢失，无法恢复。

2、配置文件redis.conf做一些特殊的配置要求

13.4.2 实际应用安装方式

1、新建redis目录存放redis.conf

# 递归创建redis文件夹
mkdir -p /app/redis
# 拷贝一份redis.conf到/app/redis目录下（准备一份redis的默认配置文件即可）

2、编辑redis.conf

vim /app/redis/redis.conf

# 开启redis验密（默认没有设置密码）
requirepass 123456

# 允许redis外地连接，需要注释掉绑定的IP（默认只允许本地访问）
# bind 127.0.0.1

# 注释掉daemonize yes，或者配置成 daemonize no。因为该配置和 docker run 中的 -d 参数冲突，会导致容器一直启动失败
daemonize no

# 开启redis数据持久化
appendonly yes

# 关闭保护模式
protected-mode no
# 开启保护模式时，如果想让外地连接redis，有两种方式：
# (1)通过bind绑定服务器IP
# (2)通过requirepass设置密码参数连接（推荐使用）

3、创建启动容器，配置数据卷映射，读取指定配置文件

docker run -d -p 6379:6379 
           --privileged=true 
           -v /app/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf 
           -v /app/redis/data:/data 
           --name redis 
           redis:6.0.8 
           redis-server /etc/redis/redis.conf