Docker基礎入門

Docker概述

Docker是一個用於開發，交付和運行應用程序的開放平臺。

Docker優點

更快速的交付和部署

對於開發人員 - Build Once, Run Anywhere

容器意味着環境隔離和可重複性。開發人員只需爲應用建立一次運行環境，而後打包成容器即可在其餘機器上運行。另外，容器環境與所在的 Host 環境是隔離的，就像虛擬機同樣，但更快更簡單。

對於運維人員 - Configure Once, Run Anything

只須要配置好標準的 runtime 環境，服務器就能夠運行任何容器。這使得運維人員的工做變得更高效，一致和可重複。容器消除了開發、測試、生產環境的不一致性。

更高效的虛擬化

Docker 容器的運行不須要額外的 hypervisor 支持，它是內核級的虛擬化，所以能夠實現更高的性能和效率。

更輕鬆的遷移和擴展

Docker 容器幾乎能夠在任意的平臺上運行，包括物理機、虛擬機、公有云、私有云、我的電腦、服務器等。 這種兼容性可讓用戶把一個應用程序從一個平臺直接遷移到另一個。

更簡單的管理

使用 Docker，只須要小小的修改，就能夠替代以往大量的更新工做。全部的修改都以增量的方式被分發和更新，從而實現自動化而且高效的管理。

Docker Engine

Docker Engine是具備如下主要組件的客戶端-服務器應用程序：

• 服務器是一種長期運行的程序，稱爲守護程序進程（ dockerd命令）。

• REST API，它指定程序能夠用來與守護程序進行通訊並指示其操做的接口。

• 命令行界面（CLI）客戶端（docker命令）。

CLI使用Docker REST API經過腳本或直接CLI命令來控制Docker守護程序或與Docker守護程序進行交互。

許多其餘Docker應用程序都使用基礎API和CLI。

Docker架構

Docker 使用C/S （客戶端/服務器）體系的架構，Docker 客戶端與 Docker 守護進程通訊，Docker 守護進程負責構建，運行和分發 Docker 容器。Docker 客戶端和守護進程能夠在同一個系統上運行，也能夠將 Docker 客戶端鏈接到遠程 Docker 守護進程。Docker 客戶端和守護進程使用 REST API 經過UNIX套接字或網絡接口進行通訊。

Docker Damon：dockerd，用來監聽 Docker API 的請求和管理 Docker 對象，好比鏡像、容器、網絡和 Volume。

Docker Client：docker client 是咱們和 Docker 進行交互的最主要的方式方法，好比咱們能夠經過 docker run 命令來運行一個容器，而後咱們的這個 client 會把命令發送給上面的 Dockerd，讓他來作真正事情。

Docker三個基本概念

Docker Registry：用來存儲 Docker 鏡像的倉庫，Docker Hub 是 Docker 官方提供的一個公共倉庫，並且 Docker 默認也是從 Docker Hub 上查找鏡像的，固然你也能夠很方便的運行一個私有倉庫，當咱們使用 docker pull 或者 docker run 命令時，就會從咱們配置的 Docker 鏡像倉庫中去拉取鏡像，使用 docker push 命令時，會將咱們構建的鏡像推送到對應的鏡像倉庫中。

Images：鏡像是一個只讀模板，帶有建立 Docker 容器的說明，通常來講的，鏡像會基於另外的一些基礎鏡像並加上一些額外的自定義功能。好比，你能夠構建一個基於 Centos 的鏡像，而後在這個基礎鏡像上面安裝一個 Nginx 服務器，這樣就能夠構成一個屬於咱們本身的鏡像了。

Containers：容器是一個鏡像的可運行的實例，可使用 Docker REST API 或者 CLI 來操做容器，容器的實質是進程，但與直接在宿主機執行的進程不一樣，容器進程運行於屬於本身的獨立的命名空間。所以容器能夠擁有本身的 root 文件系統、本身的網絡配置、本身的進程空間，甚至本身的用戶 ID 空間。容器內的進程是運行在一個隔離的環境裏，使用起來，就好像是在一個獨立於宿主的系統下操做同樣。這種特性使得容器封裝的應用比直接在宿主運行更加安全。

底層技術支持：

Docker用Go編寫、Namespaces（作隔離）、CGroups（作資源限制）、UnionFS（鏡像和容器的分層） the-underlying-technology Docker 底層架構分析

安裝

直接前往官方文檔選擇合適的平臺安裝便可，好比咱們這裏想要在centos系統上安裝 Docker，這前往地址https://docs.docker.com/install/linux/docker-ce/centos/根據提示安裝便可。

安裝所需的軟件包

sudo yum install -y yum-utils \
  device-mapper-persistent-data \
  lvm2

添加軟件倉庫，咱們這裏使用穩定版 Docker，執行下面命令添加 yum 倉庫地址：

sudo yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

安裝 Docker CE

yum install docker-ce

啓動 Docker CE

$ sudo systemctl enable docker
$ sudo systemctl start docker

查看版本號

[root@localhost ~]# docker version
Client: Docker Engine - Community
 Version:           19.03.4
 API version:       1.40
 Go version:        go1.12.10
 Git commit:        9013bf583a
 Built:             Fri Oct 18 15:52:22 2019
 OS/Arch:           linux/amd64
 Experimental:      false

Server: Docker Engine - Community
 Engine:
  Version:          19.03.4
  API version:      1.40 (minimum version 1.12)
  Go version:       go1.12.10
  Git commit:       9013bf583a
  Built:            Fri Oct 18 15:50:54 2019
  OS/Arch:          linux/amd64
  Experimental:     false
 containerd:
  Version:          1.2.10
  GitCommit:        b34a5c8af56e510852c35414db4c1f4fa6172339
 runc:
  Version:          1.0.0-rc8+dev
  GitCommit:        3e425f80a8c931f88e6d94a8c831b9d5aa481657
 docker-init:
  Version:          0.18.0
  GitCommit:        fec3683
[root@localhost ~]#

運行第一個容器

環境就緒，立刻運行第一個容器，執行命令：

docker run -d -p 80:80 httpd

第一次須要下載鏡像 可能比較慢 這就須要作鏡像加速

鏡像加速器

國內從 Docker Hub 拉取鏡像有時會遇到困難，此時能夠配置鏡像加速器

對於使用 systemd 的系統，請在 /etc/docker/daemon.json 中寫入以下內容（若是文件不存在請新建該文件）

{
  "registry-mirrors": [
    "https://dockerhub.azk8s.cn",
    "https://reg-mirror.qiniu.com"
  ]
}
注意，必定要保證該文件符合 json 規範，不然 Docker 將不能啓動。

以後從新啓動服務

檢查加速器是否生效

[root@localhost docker]# docker info |grep Registry -A 10
 Registry: https://index.docker.io/v1/
 Labels:
 Experimental: false
 Insecure Registries:
  127.0.0.0/8
 Registry Mirrors:
  https://dockerhub.azk8s.cn/
  https://reg-mirror.qiniu.com/
 Live Restore Enabled: false

啓動一個容器：

[root@muyudembp ~]# docker run ubuntu:16.04 /bin/echo 'Hello world'
Unable to find image 'ubuntu:16.04' locally
16.04: Pulling from library/ubuntu
e80174c8b43b: Pull complete
d1072db285cc: Pull complete
858453671e67: Pull complete
3d07b1124f98: Pull complete
Digest: sha256:bb5b48c7750a6a8775c74bcb601f7e5399135d0a06de004d000e05fd25c1a71c
Status: Downloaded newer image for ubuntu:16.04
Hello world
[root@muyudembp ~]# docker run ubuntu:16.04 /bin/echo 'Hello world'
Hello world

查看鏡像的歷史命令

[root@muyudembp ~]# docker history ubuntu:16.04
IMAGE               CREATED                  CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
5f2bf26e3524        Less than a second ago   /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0B
<missing>           Less than a second ago   /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd && echo 'do…   7B
<missing>           Less than a second ago   /bin/sh -c set -xe   && echo '#!/bin/sh' > /…   745B
<missing>           Less than a second ago   /bin/sh -c rm -rf /var/lib/apt/lists/*          0B
<missing>           Less than a second ago   /bin/sh -c #(nop) ADD file:9511990749b593a6f…   123MB

進入容器

[root@muyudembp ~]# docker run -it ubuntu:16.04  /bin/bash
root@247c977ce6dc:/# ls
bin  boot  dev  etc  home  lib  lib64  media  mnt  opt  proc  root  run  sbin  srv  sys  tmp  usr  var
root@247c977ce6dc:/#

啓動 關閉容器

[root@muyudembp ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND              CREATED             STATUS              PORTS                NAMES
247c977ce6dc        ubuntu:16.04        "/bin/bash"          7 minutes ago       Up 7 minutes                             youthful_hamilton
6fe5c402d589        httpd               "httpd-foreground"   5 hours ago         Up 5 hours          0.0.0.0:80->80/tcp   sad_dijkstra
[root@muyudembp ~]# docker stop 6fe5c402d589
6fe5c402d589
[root@muyudembp ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
247c977ce6dc        ubuntu:16.04        "/bin/bash"         7 minutes ago       Up 7 minutes                            youthful_hamilton
[root@muyudembp ~]# docker start 6fe5c402d589
6fe5c402d589
[root@muyudembp ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND              CREATED             STATUS              PORTS                NAMES
247c977ce6dc        ubuntu:16.04        "/bin/bash"          7 minutes ago       Up 7 minutes                             youthful_hamilton
6fe5c402d589        httpd               "httpd-foreground"   5 hours ago         Up 1 second         0.0.0.0:80->80/tcp   sad_dijkstra

[root@muyudembp ~]# docker rm 247c977ce6dc
Error response from daemon: You cannot remove a running container 247c977ce6dcc47e043b4d9ef02c95b4d7d21e32009bff425314724315e4bea4. Stop the container before attempting removal or force remove

強制關閉在運行的容器
[root@muyudembp ~]# docker rm -f 247c977ce6dc
247c977ce6dc
[root@muyudembp ~]# docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND              CREATED             STATUS              PORTS                NAMES
6fe5c402d589        httpd               "httpd-foreground"   5 hours ago         Up 2 minutes        0.0.0.0:80->80/tcp   sad_dijkstra

鏡像相關操做

[root@muyudembp ~]# docker rmi -f 5f2bf26e3524
Untagged: ubuntu:16.04
Untagged: ubuntu@sha256:bb5b48c7750a6a8775c74bcb601f7e5399135d0a06de004d000e05fd25c1a71c
Deleted: sha256:5f2bf26e35249d8b47f002045c57b2ea9d8ba68704f45f3c209182a7a2a9ece5
[root@muyudembp ~]# docker image ls
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
httpd               latest              d3017f59d5e2        17 hours ago        165MB

docker commit定製鏡像

鏡像是容器的基礎，每次執行docker run的時候都會指定哪一個鏡像做爲容器運行的基礎。在以前的例子中，咱們所使用的都是來自於 Docker Hub 的鏡像。直接使用這些鏡像是能夠知足必定的需求，而當這些鏡像沒法直接知足需求時，咱們就須要定製這些鏡像。

如今讓咱們用httpd鏡像作個示例。

docker run --name webserver -d -p 80:80 httpd

這條命令會用 httpd 鏡像啓動一個容器，命名爲 webserver，而且映射了 80 端口，這樣咱們能夠用瀏覽器去訪問這個 web 服務器。

[root@muyudembp ~]# curl localhost
<html><body><h1>It works!</h1></body></html>
[root@muyudembp ~]# docker exec -it 543f2ad89f8e /bin/bash
root@543f2ad89f8e:/usr/local/apache2# echo "<h1>Hello, Docker!</h1>" > /usr/local/apache2/htdocs

退出容器

[root@muyudembp ~]# curl localhost
<h1>Hello, Docker!</h1>

咱們能夠用下面的命令將容器保存爲鏡像：

[root@muyudembp ~]# docker commit \
>     --author "muyu" \
>     --message "修改了默認首頁" \
>     webserver \
>     httpd:v2
sha256:229d8c3a7577be285e858f80c1e97dad5ddfb604fbcd5b4f1b3ad4fa40935712
[root@muyudembp ~]# docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
httpd               v2                  229d8c3a7577        11 seconds ago      165MB
httpd               latest              d3017f59d5e2        17 hours ago        165MB

[root@muyudembp ~]# docker history 229d8c3a7577
IMAGE               CREATED              CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
229d8c3a7577        About a minute ago   httpd-foreground                                31B                 修改了默認首頁
d3017f59d5e2        17 hours ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["httpd-foreground"]     0B
<missing>           17 hours ago         /bin/sh -c #(nop)  EXPOSE 80                    0B
<missing>           17 hours ago         /bin/sh -c #(nop) COPY file:c432ff61c4993ecd…   138B
<missing>           17 hours ago         /bin/sh -c #(nop)  STOPSIGNAL WINCH             0B
<missing>           17 hours ago         /bin/sh -c set -eux;   savedAptMark="$(apt-m…   60.7MB
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop)  ENV HTTPD_PATCHES=           0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop)  ENV HTTPD_SHA256=133d4829…   0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop)  ENV HTTPD_VERSION=2.4.41     0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c set -eux;  apt-get update;  apt-g…   35.4MB
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop) WORKDIR /usr/local/apache2    0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c mkdir -p "$HTTPD_PREFIX"  && chow…   0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop)  ENV PATH=/usr/local/apach…   0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop)  ENV HTTPD_PREFIX=/usr/loc…   0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop)  CMD ["bash"]                 0B
<missing>           2 weeks ago          /bin/sh -c #(nop) ADD file:74b2987cacab5a6b0…   69.2MB

[root@muyudembp ~]# docker run --name webserver2 -d -p 81:80 httpd:v2
693745577ac0d47dc88680dff44afa3749ac88c39ad55deea1802c191bcb9542
[root@muyudembp ~]# curl localhost:81
<h1>Hello, Docker!</h1>

至此，咱們第一次完成了定製鏡像，使用的是docker commit命令，手動操做給舊的鏡像添加了新的一層，造成新的鏡像，對鏡像多層存儲應該有了更直觀的感受。

可是定製鏡像不建議這麼作 定製鏡像應該使用Dockerfile來完成

命令整理：

容器操做：

docker create # 建立一個容器可是不啓動它
docker run # 建立並啓動一個容器
docker stop # 中止容器運行，發送信號SIGTERM
docker start # 啓動一箇中止狀態的容器
docker restart # 重啓一個容器
docker rm # 刪除一個容器
docker kill # 發送信號給容器，默認SIGKILL
docker attach # 鏈接(進入)到一個正在運行的容器
docker wait # 阻塞一個容器，直到容器中止運行

獲取容器信息：

docker ps # 顯示狀態爲運行（Up）的容器
docker ps -a # 顯示全部容器,包括運行中（Up）的和退出的(Exited)
docker inspect # 深刻容器內部獲取容器全部信息
docker logs # 查看容器的日誌(stdout/stderr)
docker events # 獲得docker服務器的實時的事件
docker port # 顯示容器的端口映射
docker top # 顯示容器的進程信息
docker diff # 顯示容器文件系統的先後變化
docker system df # 查看鏡像、容器、數據卷所佔用的空間。

導出容器：

docker cp # 從容器裏向外拷貝文件或目錄
docker export # 將容器整個文件系統導出爲一個tar包，不帶layers、tag等信息

執行：

docker exec # 在容器裏執行一個命令，能夠執行bash進入交互式

鏡像操做：

docker images # 顯示本地全部的鏡像列表
docker import # 從一個tar包建立一個鏡像，每每和export結合使用
docker build # 使用Dockerfile建立鏡像（推薦）
docker commit # 從容器建立鏡像
docker rmi # 刪除一個鏡像
docker load # 從一個tar包建立一個鏡像，和save配合使用
docker save # 將一個鏡像保存爲一個tar包，帶layers和tag信息
docker history # 顯示生成一個鏡像的歷史命令
docker tag # 爲鏡像起一個別名

鏡像倉庫(registry)操做：

docker login # 登陸到一個registry
docker search # 從registry倉庫搜索鏡像
docker pull # 從倉庫下載鏡像到本地
docker push # 將一個鏡像push到registry倉庫中