本系列文章將介紹Docker的有關知識：html
（1）Docker 安裝及基本用法node
（2）Docker 鏡像python
（3）Docker 容器的隔離性 - 使用 Linux namespace 隔離容器的運行環境linux
（4）Docker 容器的隔離性 - 使用 cgroups 限制容器使用的資源web
（5）Docker 網絡mongodb
1. 安裝
1.1 在 Ubuntu 14.04 上安裝 Docker
前提要求：docker
- 內核版本必須是3.10或者以上
依次執行下面的步驟：ubuntu
- sudo apt-get update
- sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates
- sudo apt-key adv --keyserver hkp://p80.pool.sks-keyservers.net:80 --recv-keys 58118E89F3A912897C070ADBF76221572C52609D
- 編輯 /etc/apt/sources.list.d/docker.list 文件，添加 deb https://apt.dockerproject.org/repo ubuntu-trusty main
- sudo apt-get update
- sudo apt-get purge lxc-docker
- apt-cache policy docker-engine
- apt-get upgrade
- sudo apt-get install linux-image-extra-$(uname -r) linux-image-extra-virtual
- sudo apt-get install docker-engine
至此，安裝過程完成。api
- 運行 sudo service docker start 啓動 Docker 守護進程。
- 運行 docker version 查看 Docker 版本
root@devstack:/home/sammy# docker --version Docker version 1.12.1, build 23cf638
啓動第一個容器：bash
- 啓動第一個Docker 容器 docker run hello-world
root@devstack:/home/sammy# docker run hello-world Hello from Docker! This message shows that your installation appears to be working correctly.
它的運行成功也代表前面的安裝步驟都運行正確了。
以上內容參考自 Docker 官網：https://docs.docker.com/engine/installation/linux/ubuntulinux/
1.2 Docker 到目前（2016/09/16）爲止的版本歷史
| 版本號 | 發佈日期 | 發佈經理 |
|---|---|---|
| Docker 1.12.1 | 08/18/2016 | |
| Docker 1.12.0 | 07/28/2016 | |
| Docker 1.11.0 | 04/12/2016 | @mlaventure |
| Docker 1.10.0 | 02/04/2016 | @thaJeztah |
| Docker 1.9.0 | 10/29/2015 | @tiborvass |
| Docker 1.8.0 | 08/11/2015 | @calavera |
2. Docker 的基本操做
2.1 Docker 容器的狀態機
（圖片來源）
一個容器在某個時刻可能處於如下幾種狀態之一：
- created：已經被建立 （使用 docker ps -a 命令能夠列出）可是尚未被啓動 （使用 docker ps 命令還沒法列出）
- running：運行中
- paused：容器的進程被暫停了
- restarting：容器的進程正在重啓過程當中
- exited：上圖中的 stopped 狀態，表示容器以前運行過可是如今處於中止狀態（要區別於 created 狀態，它是指一個新創出的還沒有運行過的容器）。能夠經過 start 命令使其從新進入 running 狀態
- destroyed：容器被刪除了，不再存在了
你能夠在 docker inspect 命令的輸出中查看其詳細狀態：
"State": {
"Status": "running",
"Running": true,
"Paused": false,
"Restarting": false,
"OOMKilled": false,
"Dead": false,
"Pid": 4597,
"ExitCode": 0,
"Error": "",
"StartedAt": "2016-09-16T08:09:34.53403504Z",
"FinishedAt": "2016-09-16T08:06:44.365106765Z"
}
2.2 Docker 命令概述
咱們能夠把Docker 的命令大概地分類以下：
鏡像操做：
build Build an image from a Dockerfile
commit Create a new image from a container's changes
images List images
load Load an image from a tar archive or STDIN
pull Pull an image or a repository from a registry
push Push an image or a repository to a registry
rmi Remove one or more images
search Search the Docker Hub for images
tag Tag an image into a repository
save Save one or more images to a tar archive (streamed to STDOUT by default)
history 顯示某鏡像的歷史
inspect 獲取鏡像的詳細信息
容器及其中應用的生命週期操做：
create Create a new container （建立一個容器）
kill Kill one or more running containers
inspect Return low-level information on a container, image or task
pause Pause all processes within one or more containers
ps List containers
rm Remove one or more containers （刪除一個或者多個容器）
rename Rename a container
restart Restart a container
run Run a command in a new container （建立並啓動一個容器）
start Start one or more stopped containers （啓動一個處於中止狀態的容器）
stats Display a live stream of container(s) resource usage statistics （顯示容器實時的資源消耗信息）
stop Stop one or more running containers （中止一個處於運行狀態的容器）
top Display the running processes of a container
unpause Unpause all processes within one or more containers
update Update configuration of one or more containers
wait Block until a container stops, then print its exit code
attach Attach to a running container
exec Run a command in a running container
port List port mappings or a specific mapping for the container
logs 獲取容器的日誌
容器文件系統操做：
cp Copy files/folders between a container and the local filesystem
diff Inspect changes on a container's filesystem
export Export a container's filesystem as a tar archive
import Import the contents from a tarball to create a filesystem image
Docker registry 操做：
login Log in to a Docker registry.
logout Log out from a Docker registry.
Volume 操做
volume Manage Docker volumes
網絡操做
network Manage Docker networks
Swarm 相關操做
swarm Manage Docker Swarm
service Manage Docker services
node Manage Docker Swarm nodes
系統操做：
version Show the Docker version information
events Get real time events from the server (持續返回docker 事件)
info Display system-wide information （顯示Docker 主機系統範圍內的信息）
比較有意思的幾個命令：
（1）容器從生到死整個生命週期
root@devstack:/home/sammy# docker create --name web31 training/webapp python app.py #建立名字爲 web31 的容器
7465f4cb7c49555af32929bd1bc4213f5e72643c0116450e495b71c7ec128502
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31 #其狀態爲 created
created
root@devstack:/home/sammy# docker start web31 #啓動容器
web31
root@devstack:/home/sammy# docker exec -it web31 /bin/bash #在容器中運行 bash 命令
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31 #其狀態爲 running
running
root@devstack:/home/sammy# docker pause web31 #暫停容器
web31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31
paused
root@devstack:/home/sammy# docker unpause web31 #繼續容器
web31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' web31
running
root@devstack:/home/sammy# docker rename web31 newweb31 #重命名
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' newweb31
running
root@devstack:/home/sammy# docker top newweb31 #在容器中運行 top 命令
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 5009 4979 0 16:28 ? 00:00:00 python app.py
root@devstack:/home/sammy# docker logs newweb31 #獲取容器的日誌
* Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)
root@devstack:/home/sammy# docker stop newweb31 #中止容器
newweb31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' newweb31
exited
root@devstack:/home/sammy# docker rm newweb31 #刪除容器
newweb31
root@devstack:/home/sammy# docker inspect --format='{{.State.Status}}' newweb31
Error: No such image, container or task: newweb31
（2） docker stop 和 docker kill
在docker stop 命令執行的時候，會先向容器中PID爲1的進程發送系統信號 SIGTERM，而後等待容器中的應用程序終止執行，若是等待時間達到設定的超時時間（默認爲 10秒，用戶能夠指定特定超時時長），會繼續發送SIGKILL的系統信號強行kill掉進程。在容器中的應用程序，能夠選擇忽略和不處理SIGTERM信號，不過一旦達到超時時間，程序就會被系統強行kill掉，由於SIGKILL信號是直接發往系統內核的，應用程序沒有機會去處理它。
好比運行 docker stop web5 -t 20 命令後：
2016-09-16T16:01:18.206540853+08:00 container kill b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (image=training/webapp, name=web5, signal=15) 2016-09-16T16:01:38.212352224+08:00 container kill b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (image=training/webapp, name=web5, signal=9) 2016-09-16T16:01:38.235021315+08:00 container die b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (exitCode=137, image=training/webapp, name=web5)
能看到：
- 首先 docker 向容器發出 SIGTERM 信號（signal=15）
- 等待20秒 （01:18 到 01:38）
- 再發送 SIGKILL 系統信號 （signal = 9）
- 而後容器被殺掉了 （die）
而 docker kill 命令會直接發出SIGKILL的系統信號，以強行終止容器中程序的運行。運行 docker kill web5 命令後：
2016-09-16T16:06:44.351086471+08:00 container kill b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (image=training/webapp, name=web5, signal=9) 2016-09-16T16:06:44.365116100+08:00 container die b3256ef1400a7f6a6f242e377a77af5e25d3b12237c4ee7c2e9b31a5f6437868 (exitCode=137, image=training/webapp, name=web5)
可見直接發出的是 SIGKILL 信號，容器立馬就被殺掉了。
（3）使用 docker cp 在 host 和 container 之間拷貝文件或者目錄
root@devstack:/home/sammy# docker cp /home/sammy/mydockerbuild/Dockerfile web5:/webapp #從 host 拷貝文件到 container 裏面 root@devstack:/home/sammy# root@devstack:/home/sammy# docker cp web5:/webapp/Dockerfile /home/sammy/Dockerfile #從 container 裏面拷貝文件到 host 上 root@devstack:/home/sammy# ls /home/sammy chroot devstack Dockerfile mongodbdocker mydockerbuild webapp
（4）docker export 和 import
docker export：將一個容器的文件系統打包爲一個壓縮文件
root@devstack:/home/sammy# docker export web5 -o ./web5 root@devstack:/home/sammy# ls chroot devstack Dockerfile mongodbdocker mydockerbuild web5 webapp
docker import：從一個壓縮文件建立一個鏡像
root@devstack:/home/sammy# docker import web5 web5img -m "imported on 0916" sha256:745bb258be0a69a517367667646148bb2f662565bb3d222b50c0c22e5274a926 root@devstack:/home/sammy# docker history web5img IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT 745bb258be0a 6 seconds ago 324 MB imported on 0916
(5) 當在 docker 中執行某 bash 命令時，可能會返回 command not found。其緣由是你所使用的鏡像每每是最小鏡像，未安裝你所須要的命令。好比基於 ubuntu 鏡像啓動一個容器，運行 ping 命令會提示該錯誤。此時，須要手工安裝該工具。
apt-get update apt-get install iputils-ping #會安裝 ping 命令
apt-get install net-tools #會安裝 ifconfig 命令
2.3 docker run 命令
docker run 命令會建立一個容器並啓動它，它也是包含不少的參數，按照用途將它們分類以下：
cgroups 和 namespace 相關：
--blkio-weight value Block IO (relative weight), between 10 and 1000
--blkio-weight-device value Block IO weight (relative device weight) (default [])
--cgroup-parent string Optional parent cgroup for the container
--cpu-percent int CPU percent (Windows only)
--cpu-period int Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) period
--cpu-quota int Limit CPU CFS (Completely Fair Scheduler) quota
-c, --cpu-shares int CPU shares (relative weight)
--cpuset-cpus string CPUs in which to allow execution (0-3, 0,1)
--cpuset-mems string MEMs in which to allow execution (0-3, 0,1)
--device-read-bps value Limit read rate (bytes per second) from a device (default [])
--device-read-iops value Limit read rate (IO per second) from a device (default [])
--device-write-bps value Limit write rate (bytes per second) to a device (default [])
--device-write-iops value Limit write rate (IO per second) to a device (default [])
--ipc string IPC namespace to use
-m, --memory string Memory limit
--memory-reservation string Memory soft limit
--memory-swap string Swap limit equal to memory plus swap: '-1' to enable unlimited swap
--memory-swappiness int Tune container memory swappiness (0 to 100) (default -1)
--kernel-memory string Kernel memory limit
-u, --user string Username or UID (format: <name|uid>[:<group|gid>])
--userns string User namespace to use
--uts string UTS namespace to use
-h, --hostname string Container host name
--pid string PID namespace to use
--pids-limit int Tune container pids limit (set -1 for unlimited)
--isolation string Container isolation technology
--io-maxbandwidth string Maximum IO bandwidth limit for the system drive (Windows only)
--io-maxiops uint Maximum IOps limit for the system drive (Windows only)
linux process capabilities 相關參數：
--cap-add value Add Linux capabilities (default [])
--cap-drop value Drop Linux capabilities (default [])
容器運行模式和環境相關：
-d, --detach Run container in background and print container ID
-e, --env value Set environment variables (default [])
--env-file value Read in a file of environment variables (default [])
DNS 相關：
--dns value Set custom DNS servers (default [])
--dns-opt value Set DNS options (default [])
--dns-search value Set custom DNS search domains (default [])
健康檢查相關：
--health-cmd string Command to run to check health
--health-interval duration Time between running the check
--health-retries int Consecutive failures needed to report unhealthy
--health-timeout duration Maximum time to allow one check to run
--no-healthcheck Disable any container-specified HEALTHCHECK
IP 和端口：
--ip string Container IPv4 address (e.g. 172.30.100.104)
--ip6 string Container IPv6 address (e.g. 2001:db8::33)
-p, --publish value Publish a container's port(s) to the host (default [])
-P, --publish-all Publish all exposed ports to random ports
--expose value Expose a port or a range of ports (default [])
--mac-address string Container MAC address (e.g. 92:d0:c6:0a:29:33)
--add-host value Add a custom host-to-IP mapping (host:ip) (default [])
Volume 相關：
-v, --volume value Bind mount a volume (default [])
--volume-driver string Optional volume driver for the container
--volumes-from value Mount volumes from the specified container(s) (default [])
--storage-opt value Storage driver options for the container (default [])
Network 有關：
--network string Connect a container to a network (default "default")
--network-alias value Add network-scoped alias for the container (default [])
--link value Add link to another container (default [])
--link-local-ip value Container IPv4/IPv6 link-local addresses (default [])
日誌有關：
--log-driver string Logging driver for the container
--log-opt value Log driver options (default [])
交互性有關：
-a, --attach value Attach to STDIN, STDOUT or STDERR (default [])
-i, --interactive Keep STDIN open even if not attached
OOM 有關：
--oom-kill-disable Disable OOM Killer
--oom-score-adj int Tune host's OOM preferences (-1000 to 1000)
其它（待更進一步分類）：
--cidfile string Write the container ID to the file
--detach-keys string Override the key sequence for detaching a container
--device value Add a host device to the container (default [])
--disable-content-trust Skip image verification (default true)
--entrypoint string Overwrite the default ENTRYPOINT of the image
--group-add value Add additional groups to join (default [])
--help Print usage
-l, --label value Set meta data on a container (default [])
--label-file value Read in a line delimited file of labels (default [])
--name string Assign a name to the container
--privileged Give extended privileges to this container
--read-only Mount the container's root filesystem as read only
--restart string Restart policy to apply when a container exits (default "no")
--rm Automatically remove the container when it exits
--runtime string Runtime to use for this container
--security-opt value Security Options (default [])
--shm-size string Size of /dev/shm, default value is 64MB
--sig-proxy Proxy received signals to the process (default true)
--stop-signal string Signal to stop a container, SIGTERM by default (default "SIGTERM")
--sysctl value Sysctl options (default map[])
--tmpfs value Mount a tmpfs directory (default [])
-t, --tty Allocate a pseudo-TTY
--ulimit value Ulimit options (default [])
-w, --workdir string Working directory inside the container
具體的內容之後會有專門文件分析。
3. Doker 平臺的基本構成
Docker 平臺基本上由三部分組成：
- 客戶端：用戶使用 Docker 提供的工具（CLI 以及 API 等）來構建，上傳鏡像併發布命令來建立和啓動容器
- Docker 主機：從 Docker registry 上下載鏡像並啓動容器
- Docker registry：Docker 鏡像倉庫，用於保存鏡像，並提供鏡像上傳和下載
後面的文章會具體分析。