Docker的安裝、鏡像操做、容器操做及資源控制

時間 2019-12-20

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Docker概述

Docker是在linux容器裏運行應用的開源工具，是一種輕量級的虛擬機。Docker包含三大核心概念，分別是：鏡像、容器和倉庫。Docker的容器技術能夠在一臺主機上輕鬆的爲任何應用建立一個輕量級的、可移植的、自給自足的容器。經過這種容器打包應用程序，意味着簡化了從新部署、調試這些瑣碎的重複工做。極大地提升了工做效率。linux

Docker容器與傳統虛擬化的比較nginx

特性	Docker容器	虛擬機
啓動速度	秒級	分鐘級
計算能力消耗	幾乎無	消耗50%
性能	接近原生	弱於
單機系統支持量	上千個	幾十個
隔離性	資源限制	徹底隔離

Docker核心概念

鏡像（image）

Docker的鏡像是建立容器的基礎，相似虛擬機的快照，能夠理解爲一個面向Docker容器的只讀模板。例如，一個鏡像能夠是一個完整的centos操做系統環境，成爲一個centos鏡像；也能夠是一個安裝了MySQL的應用程序，稱爲一個MySQL鏡像。docker

容器（container）

Docker的容器是從鏡像建立的運行實例，它能夠被啓動、中止和刪除。所建立的每個容器都是相互隔離、互不可見的，能夠保證平臺的安全性。能夠把容器看做是一個簡單的linux環境，Docker利用容器來運行和隔離應用。json

倉庫（repository）

Docker倉庫是用來集中保存鏡像的地方，當建立了本身的鏡像以後，可使用push將它上傳到公共倉庫或者私有倉庫，這樣，當你下次要在另外一臺機器上使用鏡像時，只須要pull下來便可。vim

docker安裝

Docker支持在主流的操做平臺上使用，包括Windows、Linux、MacOS等，本次使用Docker的yum源來進行安裝。centos

yum倉庫配置

vim /etc/yum.repo.d/docker.repo
[docker]
name=Docker Repository
baseurl=https://yum.dockerproject.org/repo/main/centos/7/
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=https://yum.dockerproject.org/gpg

安裝Docker

yum -y install docker-engine

開啓服務

systemctl start docker.service                //開啓服務
systemctl enable docker.service            //設置爲開機自啓

配置阿里雲鏡像加速器

在使用Docker的過程當中涉及到從倉庫下載鏡像，利用國外的源下載鏡像時，有時下載速度會特別慢，這裏我使用的阿里雲的鏡像加速服務。安裝安裝1.10.0以上版本的Docker客戶端安全

配置鏡像加速器

sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": ["https://j0bdjvov.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

參考：阿里雲容器鏡像服務bash

Docker鏡像操做

查看版本

docker version      //查看所使用Docker版本

搜索鏡像

使用docker search + 關鍵字的方式，搜索遠端倉庫中的鏡像，搜索返回不少包含關鍵字的鏡像，其中返回信息包含鏡像名稱（NAME）、描述（DESCRIPTION）、星級（STARS）、是否官方建立（OFFICIAL）、是否主動建立（AUTOMATED）。默認的輸出信息會按照星級進行排序，星級表示了鏡像的受歡迎程度，越高越好用。這裏我以httpd爲例搜索。服務器

docker search httpd

下載鏡像

docker pull httpd

從下載的過程能夠看出，鏡像文件由若干層（layer）組成，這種組成方式稱之爲AUFS（聯合文件系統），是實現增量保存與更新的基礎，下載過程當中會輸出鏡像的各層信息。
ide

查看鏡像信息

docker images         //查詢系統中全部鏡像的信息

參數信息：

REPOSITORY——鏡像屬於的倉庫
TAG——鏡像的標籤信息
IMAGE ID——鏡像的惟一id號，鏡像的惟一標識
CREATED——鏡像建立時間
VIRTUAL SIZE——鏡像大小

使用鏡像id，查看鏡像詳細信息

命令格式：docker inspect 鏡像id號
```
docker inspect 11426a19f1a2
```
鏡像添加新標籤

鏡像名稱的改變包括鏡像名稱和鏡像標籤，使用 docker tag進行修改，httpd（修改後名稱，自定義）：lamp（修改後標籤，自定義）
```
docker tag httpd httpd:lamp
```
鏡像刪除

使用docker rmi刪除多餘的鏡像，可使用鏡像的標籤或者是鏡像id刪除鏡像，當一個鏡像有多個標籤時，刪除命令只會刪除該鏡像多個標籤中的指定標籤，並不會影響鏡像文件。

當鏡像未在容器中運行時，可直接刪除鏡像

當鏡像在容器中運行時，則需先刪除容器，方可刪除鏡像

存出和載入鏡像

存出鏡像

當須要將一臺機器上的鏡像遷移到另外一臺機器使用時，需將鏡像保存爲本地文件，這一過程叫作存出鏡像，鏡像存出保存在當前目錄。
```
docker save -o nginx nginx:latest
```
載入鏡像

將存出的鏡像拷貝到另外一臺機器上使用，而後將該導出文件導入到該機器的鏡像庫中，這一過程叫作載入鏡像，這裏載入的方式有兩種，使用的方式也不盡相同。
```
docker load < nginx   //方式一
docker --input nginx  //方式二
```
上傳鏡像

使用官方的鏡像倉庫（Docker Hub），或者採用阿里雲鏡像倉庫。

登陸阿里雲Docker Registry
```
$ sudo docker login --username=[用戶名] registry.cn-qingdao.aliyuncs.com
用於登陸的用戶名爲阿里雲帳號全名，密碼爲開通服務時設置的密碼。
```
從Registry中拉取鏡像
```
$ sudo docker pull registry.cn-qingdao.aliyuncs.com/[命名空間/倉庫名稱]:[鏡像版本號]
```
將鏡像推送到Registry
```
$ sudo docker login --username=46877806@qq.com registry.cn-qingdao.aliyuncs.com
$ sudo docker tag [ImageId] registry.cn-qingdao.aliyuncs.com/[命名空間/倉庫名稱]:[鏡像版本號]
$ sudo docker push registry.cn-qingdao.aliyuncs.com/[命名空間/倉庫名稱]:[鏡像版本號]
//請根據實際鏡像信息替換示例中的[ImageId]、[鏡像版本號]和[命名空間/倉庫名稱]參數。
```
參考：阿里雲容器鏡像服務

Docker容器操做

容器的建立與啓動

容器的建立是將鏡像加載到容器的過程，Docker的容器十分輕量級，用戶能夠隨時建立或者刪除。新建立的容器默認處於中止狀態，不運行任何程序，須要在其中發起一個進程來啓動容器，這個進程是該容器的惟一進程，因此當該進程結束的時候，容器也會徹底中止。中止的容器從新啓動並保留原來的修改。在建立完成容器時會返回惟一的ID。

容器的建立
```
docker create -it nginx:latest  /bin/bash    
//-i 讓容器的輸入保持打開 -t 讓Docker分配一個僞終端
docker ps -a       //查看全部容器的運行狀態 -a 顯示系統最近一次啓動的容器
```
容器的啓動
```
docker start 9ced2c379b0b         //能夠是容器的id或者是容器名稱
```
一鍵建立並啓動容器

用戶能夠直接執行docker run，直接建立並啓動容器，等同於先執行docker create，再執行docker start。須要注意的是，一旦命令執行結束，容器也會中止。當運用docker run來建立容器時，Docker在後臺的標準過程是：
檢查本地是否存在指定鏡像，若不存在，則會從公共倉庫下載
利用鏡像建立並啓動一個容器
分配一個文件系統給容器，在只讀的鏡像層外面掛載一層可讀寫層
從宿主主機的網橋接口中橋接一個虛擬機接口到容器中
分配一個地址池中的IP地址給容器
執行用戶指定的應用程序
執行完畢後容器被終止運行
```
docker run centos /usr/bin/bash -c ls /
```
如果須要讓docker容器以守護態形式在後臺運行，能夠添加 -d 選項來實現
```
docker run -d centos /usr/bin/bash -c "while true;do echo hello;done"
```
容器的終止
```
docker stop 9ced2c379b0b
```
容器的進入

想要進入容器，要確保容器處於up狀態

容器的導出與導入

用戶能夠將任何一個docker容器從一臺機器遷移到另外一臺機器，在遷移過程當中首先要將已經建立好的容器導出爲文件，不管容器是處於運行狀態仍是關閉狀態都可導出，導出以後將文件傳輸到其餘機器上，使用導入命令，實現容器的遷移。
```
docker export cc10d2c6a7b3 > centos7
cat centos7 | docker import - centos7:test
```
容器的刪除

對於容器的刪除，通常是對處於關閉狀態的容器操做，可是也可對處於運行狀態的容器進行，使用-f選項，不推薦。
```
docker rm cc10d2c6a7b3
```
Docker資源控制

Cgroup是Control group的簡寫，是Linux內核提夠的一種限制使用物理資源的機制，主要包括CPU、內存、blkio。

對CPU的控制

限制cpu使用速率

使用 --cpu-quota 選項來限制cpu的使用率，cpu的百分比是以1000爲單位
```
docker run --cpu-quota 20000 容器名   //cpu的使用率限定爲20%
```
多任務按比例分享CPU
```
docker run --cpu-shares 1024 容器A
docker run --cpu-shares 1024 容器B
docker run --cpu-shares 1024 容器C    //此時cpu的分配比例爲1：1：2
```
限制cpu內核使用

使用 --cpuset-cpus選項來使某些程序獨享cpu內核，以便提升其處理速度，選項0表示第一個內核，依次第二個，第三個。
```
docker run --cpuset-cpus 0,1,2,3 容器名   //使容器綁定1~4內核使用
```
對內存使用的限制

docker容器中經過命令來限制內存使用量，當容器Cgrop使用的內存超過了限制的容量，Linux內核將會嘗試回收這些內存，若是依舊沒法控制內存使用在限制範圍以內，進程將會被殺死。
```
docker run -m 1024m 容器名     //限制使用內存爲1G
```
對blkio的限制

若是在一臺服務器上進行容器的混合部署，那麼會出現同時有幾個程序寫磁盤數據的狀況，這時能夠經過--device-write-iops選項來限制寫入的iops，相應的還有--device-read-bps選項限制讀取的iops。該方法只針對blkio限制的是設備，而不是分區。
```
docker run --device-write-bps /dev/sda1:1mb 容器名   //限制容器的/dev/sda1的寫入ipos爲1MB
```